Bislang produzieren die Stromversorger stets genau so viel Strom, wie gerade benötigt wird. Doch je größer der Anteil erneuerbarer Energien am Strommix ist, desto schwieriger wird eine solche verbrauchsabhängige Produktion. Denn Wind- und Solaranlagen liefern dann Strom, wenn es das Wetter zulässt - und nicht wenn es der Verbraucher will. Um eine sichere, bezahlbare und ökologische Energieversorgung zu gewährleisten, müssen Stromangebot und -nachfrage also besser aufeinander abgestimmt werden. Dazu soll in den nächsten Jahren ein Informationsnetz, eine Art "Energie-Internet" oder auch "Smart Grid", geschaffen werden, das die Erzeugung, den Transport, die Speicherung und den Verbrauch ins Gleichgewicht bringt. 

Das Bundeswirtschaftsministerium untersucht zurzeit zusammen mit dem Bundesumweltministerium in seinem "E-Energy"-Programm (www.e-energy.de), wie die Schlüsseltechnologien und Geschäftsmodelle des Energiesystems von morgen aussehen könnten. Im Rahmen dieser Initiative haben sich Unternehmen, Kommunen, Energieversorger, Forschungsinstitute und Umweltgruppen zu sechs Modellregionen zusammengeschlossen. Sie erproben im kleinen Maßstab, wie ein solches Smart Grid in der Praxis funktioniert. Wir stellen zwei dieser Regionen vor.

In Mannheim entwickeln die Projektpartner unter der Leitung des lokalen Stromversorgers MVV Energie zurzeit einen Energiemarktplatz (www.modellstadt-mannheim.de), an dem Erzeuger, Verbraucher und Netzbetreiber beteiligt werden. Insgesamt 1.500 Stromkunden nehmen an diesem Feldtest teil. Sie erhalten Informationen darüber, aus welcher Quelle der gerade bezogene Strom stammt und was er kostet. Abhängig von Angebot und Nachfrage ist der Strompreis variabel - in einer windigen Nacht kostet die Energie deutlich weniger als tagsüber zu Spitzenlastzeiten. So sollen den Verbrauchern Anreize geboten werden, energieintensive Geräte wie Spül- und Waschmaschinen oder Wärmepumpen vor allem dann zu betreiben, wenn viel Strom zur Verfügung steht. Ein zentrales Ziel des Projekts ist es, die Energiekosten der Mannheimer Bürger zu senken.

Bis 2011 werden alle teilnehmenden Haushalte mit intelligenten Stromzählern sowie einem Steuerungssystem für die Elektrogeräte ausgestattet. Über das Internet können die Teilnehmer dann auf die Daten zum Stromverbrauch, zur Energieerzeugung und zu den Tarifen zugreifen. Diese Informationen dienen zugleich für die Programmierung des Steuergeräts, mit dem die Mannheimer ihr Verbrauchsverhalten an das Stromangebot anpassen und Geld sparen können. 

Die Modellregion Harz konzentriert sich in ihrem Projekt auf die Erzeugung und Speicherung von Strom. Die 240.000 Einwohner der Region sollen in Zukunft zu hundert Prozent mit Energie aus erneuerbaren Quellen versorgt werden. Schon heute liefern 40 Windräder, ein Pflanzenöl-Heizkraftwerk sowie zahlreiche Solar- und Biogasanlagen zwei Drittel des vor Ort benötigten Stroms. Allerdings schwankt der Energieertrag dieser Anlagen stark. Deshalb "bauen" die Projektpartner jetzt ein virtuelles Ökokraftwerk (www.regmodharz.de): In der Leitwarte dieses Kombikraftwerks werden über das Internet erfasste Informationen zu Stromangebot und -nachfrage zusammengeführt. Wind, Sonne und Biogas gleichen ihre Produktionsschwankungen gegenseitig aus, wenn sie klug vernetzt werden. Zudem werden ausgewählte Haushalte mit Steuergeräten ausgestattet, sodass energieintensive Geräte dann genutzt werden, wenn der Wind kräftig weht oder die Sonne scheint.

Eine wichtige Komponente des Projekts ist die Speicherung von Strom, mit der sich ein Ungleichgewicht zwischen Angebot und Nachfrage ausbalancieren lässt. Deshalb haben die Projektpartner ein lokales Pumpspeicherkraftwerk aus den Sechzigerjahren in das virtuelle Kraftwerk integriert, das überschüssigen Ökostrom wie eine Riesenbatterie zwischenspeichern kann. Zudem sollen die Harzer auch Elektroautos als Speicher verwenden. Dafür sollen mehrere E-Fahrzeuge mit einer Schnittstelle ausgerüstet werden, über die Strom bei Bedarf in das Netz zurückfließen kann. In diesem Zuge entwickeln die Projektpartner auch Geschäftsmodelle, die die Einbindung der Elektroautos in das Stromnetz für deren Besitzer attraktiv machen.