Die stetig wachsende Signifikanz des Klimaschutzes als auch der Energieeffizienz bringen zahlreiche Herausforderungen mit sich, die nur mit Hilfe von intelligenten Stromnetzen gelöst werden können. Deshalb stellen Smart Grids eine immer wichtig
werdende Zukunftstechnologie dar.
Ziel dieser wissenschaftlichen Arbeit ist, zum einen die Chancen und Potenziale und zum anderen die Herausforderungen und Widerstände von Smart Grids aufzuzeigen. Hierbei ist es wichtig, ein Grundverständnis und Bewusstsein zu dem Thema „Smart Grid“ zu schaffen. Anhand einer umfassenden Literaturrecherche werden die Bedeutung und Funktionsweise erläutert. Denn aufgrund der Aktualität der Thematik herrscht bis dato kein einheitliches Verständnis bzw. keine klare Abgrenzung über diese Technologie.
Um ein grundlegendes Verständnis zu dem Thema Intelligente Stromvernetzung – Smart Grid zu schaffen, befasst sich die Arbeit zunächst mit den zentralen Grundlagen und –begriffen aus der Literatur. Zuerst wird erläutert, was in dieser Arbeit unter dem Begriff „Smart Grid“ verstanden wird. Anschließend wird die Funktionsweise erklärt und die Verbreitung der intelligenten Technologie in Deutschland betrachtet.
Darauffolgend, im wichtigsten Teil dieser Arbeit, werden sowohl die Herausforderungen als auch die möglichen Potenziale der Zukunftstechnologie betrachtet. Abgerundet wird diese Seminararbeit im vierten Kapitel mit einem abschließenden Fazit.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
1.1 Ausgangssituation
1.2 Zielsetzung der Arbeit
1.3 Aufbau der Arbeit
2 Smart Grid
2.1 Begriffserklärung
2.1.1 Konventionelles Netz
2.1.2 Smart Grid
2.1.3 Smart Market
2.2 Funktionsweise des Smart Grids
2.3 Verbreitung von Smart Grid in Deutschland
3 Chancen und Widerstände der Zukunftstechnologie
3.1 Herausforderungen und Widerstände
3.2 Chancen und Möglichkeiten
4 Fazit
Zielsetzung & Themen
Das Ziel dieser Arbeit ist es, das Konzept des Smart Grids als Zukunftstechnologie zu untersuchen, um dessen Chancen und Potenziale sowie die bestehenden Herausforderungen und Widerstände im Kontext der Energiewende aufzuzeigen und ein grundlegendes Verständnis zu vermitteln.
- Grundlagen und Definitionen intelligenter Stromnetze
- Funktionsweise und technische Komponenten (Smart Meter)
- Aktueller Stand der Verbreitung in Deutschland
- Technische, politische und sicherheitsrelevante Herausforderungen
- Wirtschaftliche Potenziale und neue Geschäftsmodelle
Auszug aus dem Buch
3.1 Herausforderungen und Widerstände
Auch wenn heutzutage bereits viele technische Möglichkeiten existieren, werden weltweit noch keine Smart Grids mit vollautomatisierter Steuerung betrieben. Intelligente Stromnetze existieren bislang nur als Konzept (s. Kap. 2.3). Technische Herausforderungen bilden in der schnellen Verwirklichung von Smart Grid ein Problem. Bei Smart Grid handelt es sich um eine Vielzahl von Technologien, die Hand in Hand arbeiten, wie beispielsweise in den Bereichen der Energieversorgung, Energieverteilung, Stromübertragung, Netzautomatisierung, Elektrofahrzeuge und Ladestationen sowie Energiespeicherlösungen und Gebäudeautomatisierungssysteme.
Ansätze dieser Technologien sind bereits heute vorhanden, wie Smart Home Komponenten, Elektroautos usw., dennoch sind sie noch nicht ausgereift und fortgeschritten. Für die Realisierung von Smart Grids, müssen noch viele neue und vor allem innovative Technologien entwickelt und produziert werden. In den Bereichen der Forschung und Entwicklung sind hohe Investitionen und die Generierung von Know-How erforderlich.
Betrachtet man an dieser Stelle die Kostenfrage, führt dies zu einem weiteren Problem. Der vollständige Umbau und das Aufrüsten des bestehenden Stromnetzes sind äußerst zeitaufwendig und mit sehr viel Investitionen verbunden. Die einhergehende Zunahme dezentraler Erzeugungsstrukturen, führt zur gestiegenen Anforderungen an die Versorgungsnetze. Eine Integration von Offshore-Windparks sowie die Verlagerung der Erzeugungsschwerpunkte führen zu vermehrten Energieschwankungen (s. Abb. 2). Vorrangig wird der Strom aus Windenergie im Norden und Osten Deutschlands erzeugt, wo der Wind besonders stark verbreitet ist. Die größten Verbraucher jedoch wie große Industrieunternehmen, befinden sich vermehrt im Süden und Westen Deutschlands (s. Abb. 2). Der aus erneuerbaren Energien erzeugte Strom muss also transportabel sein (vgl. Bürgerdialog Stromnetze, 2018a). Deshalb müssen immer noch mehr Übertragungs- und Verteilernetze ausgebaut werden. Das ist jedoch mit hohen Kosten und Investitionen verbunden. Laut Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, haben Netzbetreiber im Jahre 2017, bereits 5,7 Milliarden Euro in Netze investiert (s. Abb. 5).
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Dieses Kapitel führt in die Ausgangssituation der Energiewende ein, definiert die Zielsetzung der Arbeit und beschreibt deren strukturellen Aufbau.
2 Smart Grid: Hier werden die theoretischen Grundlagen gelegt, indem Begriffe wie konventionelles Netz, Smart Grid und Smart Market definiert sowie die Funktionsweise und der Status quo der Verbreitung erläutert werden.
3 Chancen und Widerstände der Zukunftstechnologie: Dieser Hauptteil analysiert die technischen, finanziellen und regulatorischen Hürden sowie die wirtschaftlichen Potenziale und Möglichkeiten, die mit der Implementierung intelligenter Stromnetze einhergehen.
4 Fazit: Das Fazit fasst die zentralen Ergebnisse zusammen und kommt zu dem Schluss, dass Smart Grids trotz erheblicher Implementierungshürden eine unverzichtbare Zukunftstechnologie für eine erfolgreiche Energiewende darstellen.
Schlüsselwörter
Smart Grid, Energiewende, intelligentes Stromnetz, Smart Meter, Stromhandel, Netzstabilität, dezentrale Erzeugung, erneuerbare Energien, Digitalisierung, Lastverschiebung, Datenschutz, IT-Sicherheit, Infrastruktur, Effizienz, Zukunftstechnologie
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit behandelt die Rolle des Smart Grids als zentrale Zukunftstechnologie für die Transformation des Energieversorgungssystems im Rahmen der Energiewende.
Was sind die zentralen Themenfelder der Analyse?
Zu den Schwerpunkten zählen die begriffliche Definition von intelligenten Netzen, ihre technische Funktionsweise, der Stand der Umsetzung in Deutschland sowie die Chancen und Hindernisse bei ihrer Einführung.
Was ist das primäre Ziel der Forschungsarbeit?
Das Ziel ist es, ein Verständnis für das Smart Grid zu schaffen und eine differenzierte Aufarbeitung der Potenziale sowie der bestehenden Widerstände (technisch, politisch, finanziell) zu leisten.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Die Autorin stützt sich auf eine umfassende Literatur- und Internetrecherche, um den aktuellen Kenntnisstand zu den Technologien und Herausforderungen aufzuarbeiten und zu analysieren.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in eine fundierte Begriffs- und Funktionsanalyse (Kapitel 2) sowie eine kritische Untersuchung der Herausforderungen und Chancen der Technologie (Kapitel 3).
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Zentrale Begriffe sind Smart Grid, Energiewende, dezentrale Erzeugung, Smart Meter, Netzstabilität, Datenschutz und Effizienz.
Warum ist der Netzausbau für das Smart Grid in Deutschland derzeit so schwierig?
Der Ausbau ist durch langwierige Genehmigungsverfahren, hohe Investitionskosten und die Notwendigkeit, Erzeugungsschwerpunkte im Norden mit den Verbrauchszentren im Süden zu verbinden, geprägt.
Welche Rolle spielt der Datenschutz bei der Einführung von Smart Metern?
Da Smart Meter detaillierte Verbrauchsdaten liefern, besteht das Risiko, dass Nutzerprofile erstellt werden können, was Bedenken hinsichtlich der Privatsphäre und der IT-Sicherheit (Cyber-Angriffe) aufwirft.
- Citar trabajo
- Daria Pugaci (Autor), 2018, Intelligentes Stromnetz (Smart Grid). Chancen, Möglichkeiten und Widerstände der Zukunftstechnologie, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/455645
