Das sogenannte „Solarpaket“, welches die Bauherren im Solardorf Müllerstraße in ihren jeweiligen Bauvorhaben mit umsetzen sollten, beinhaltete den Punkt Smartgrid. Dieses wird im Kaufvertrag als Struxure Ware der Firma Schneider Electric benannt und sollte eine übergeordnete Funktion darstellen, um die Stromflüsse zwischen den Häusern zu koordinieren. Ziel des Smartgrids war die Minimierung der am zentralen Netzanschlusspunkt eingespeisten und bezogenen elektrischen Energie.

Der letzte Vorschlag der Firma Schilling für ein Smartgrid ist ein Produkt der Firma cbb aus Lübeck, welches mit den Daten aus dem Hauskraftwerk S10 der Firma E3DC arbeitet, das in etwa fünf Häusern installiert ist. Die restlichen Häuser verfügen derzeit nicht über ein solches Hauskraftwerk und könnten nicht am Smartgrid teilnehmen. Das Konzept von cbb sieht vor, dass die intelligente Verteilung der Energie zwischen den Häusern durch eine übergeordnete Regelungseinheit, einen Smartgrid Controller, realisiert werden soll. Dieser besitzt eine Kommunikationsschnittstelle zu lokalen Steuerungen in den Häusern, den Nano-Grid-Controllern, und kann für die Regelung relevante Daten aggregieren. Aus den aggregierten Daten kann der momentane Zustand des Energienetzes in der Siedlung abgeleitet (Einspeisung oder Bezug) und Steuerungssignale, für jedes Haus individuell, für die Energiemanager ausgegeben werden.

Voraussetzung ist, dass alle Häuser über ein vorhandenes Kommunikationsnetz auf Basis von TCP/IP bzw. Internet verbunden sind. Zusätzlich benötigt es einer Art Gesellschaft, welche das Smartgrid aufbaut und folgend auch betreibt. Der letzte Punkt ist besonders interessant, weil dies in unserem Fall nicht geregelt ist und auch keiner der Nachbarn Teil einer solchen Gesellschaft werden will.

Wir können feststellen, dass das Smartgrid lediglich schaut, ob in der Gesamtheit der Siedlung gerade Strom eingespeist oder bezogen wird und folgend die Hauskraftwerke S10 anweist, Strom einzuspeichern oder abzugeben. Die Frage ist nun: wie viel Strom kann dadurch im Jahr nicht in das vorgelagerte Netz der allgemeinen Versorgung eingespeist werden und muss demnach nicht daraus bezogen werden. Da eingespeister Strom und bezogener Strom im Netz der allgemeinen Versorgung nicht gleich viel wert sind, finanziert sich das Smartgrid aus der Differenz. Für jede nicht eingespeiste, sondern selbstverbrauchte Kilowattstunde Strom spare ich 27,5 Cent (Bezugspreis) – 12,5 Cent (Einspeisevergütung) = 15 Cent (Einsparung). Mit diesen 15 Cent finanziere ich folgend das Hauskraftwerk S10 von E3DC sowie die Anschaffungs- und Unterhaltungskosten des Smartgrid. Mit den 12,5 Cent finanziert man ja bereits die Photovoltaikanlage.

Der Einfachheit halber versuche ich die Anschaffungs- und Folgekosten jetzt für einen Haushalt auszuweisen. Die Kosten sind jeweils netto, die genannten Strompreise und Einsparungen brutto. Die Anschaffung des S10 Hauskraftwerks kostet derzeit etwa 18.000 Euro und ist Voraussetzung für das Smartgrid. Die Anschaffung der Smartgrid-Infrastruktur würde anteilig etwa 1.250 Euro betragen, die Installation im Haus inkl. Materialkosten etwa 1.400 Euro. Die Beträge für das Smartgrid selbst wirken bis hier hin noch recht human. Wartung und Service für das Smartgrid soll je Haushalt und Jahr etwa 5.800 Euro betragen. Wenn man die 15 Cent zugrunde legt, die pro nicht eingespeister Kilowattstunde eingespart werden, müssten durch das Smartgrid pro Haushalt und Jahr etwa 46.000 Kilowattstunden einspart werden (5800€ * 1,19 / 0,15), um wirtschaftlich zu sein. Bei einem typischen Vierpersonenhaushalt wird von einem Jahresverbrauch von etwa 4.000-5.000 Kilowattstunden ausgegangen. Weiterhin wurde in der Errechnung der einzusparenden Kilowattstunden die Kosten für das S10 Hauskraftwerk völlig außer Acht gelassen.

Ein beispielhafter vier Personen Nachbarhaushalt hat in einem Jahr mit einer 5,2 KW/P Photovoltaikanlage insgesamt 5.446 kw/h produziert. Der gesamte Verbrauch lag bei 4.579 kw/h. Die Einspeisung betrug mit der Nutzung seines S10 Hauskraftwerks 2.281 kw/h und seine Netzentnahme 2.163 kw/h. Es wurde 58,1%(100 / 5.446 * (5.446 – 2.281) des selbst produzierten Stroms auch selbst verbraucht, durch die Nutzung des Speichers von E3DC wurde der Anteil von Netzbezug am gesamten Verbrauch auf 52,8% gesenkt (100 / 4.579 * (4.579 – 2.163).

Mit einer Photovoltaikanlage ohne Speicher wird allgemein etwa 30% des selbsterzeugten Stroms auch selbst verbraucht. Daraus lässt sich erkennen, dass bei unserem Beispielnachbarhaushalt durch das S10 Hauskraftwerk ein etwa 22% höherer Autarkiegrad erreicht wurde. Wenn wir nun 22% von den Gesamtverbrauch annehmen, sind dies 1.007 kw/h. Mit den 15 Cent Differenz zwischen Fremdbezug und Einspeisevergütung multipliziert ergibt dies eine monetäre Ersparnis von 151 Euro. Nach 141 Jahren hätte ich mit dieser Ersparnis die Anschaffungskosten von 18.000 Euro für das S10 Hauskraftwerk von E3DC finanziert.

Die einzig spannende Größe für die Rechnung, ob das Smartgrid wirtschaftlich betrieben werden kann, bleiben die 2.163 kw/h Netzbezug. Diese wird das Smartgrid von cbb zweifelsfrei durch optimierte Einspeicherung in die S10 Hauskraftwerke versuchen zu minimieren. Es bleibt also ein monetäres Einsparpotential von 324,45 Euro (2.163 * 15 Cent). Wenn wir diesem Einsparpotential nun die 5.800 Euro jährlichen Wartungskosten gegenüberstellen, erscheint das Smartgrid wenig wirtschaftlich. Man könnte es auch Geldgrab nennen! Selbst wenn das Smartgrid umgesetzt würde, so sind wir damit immernoch meilenweit vom ursprünglich verkauften, voll integrierten Konzept entfernt.

Losgelöst von der rein monetären Betrachtung, gibt es noch einige Fragen, die wir an ein solches Smartgrid haben. Dazu zählt, wo das Smartgrid vor Einbau in der Praxis getestet wird? Wie funktioniert dieses Smartgrid mit Nachbarn ohne das S10 Hauskraftwerk? Wer hostet das Smartgrid und wo? Wem gehört der Regealgorithmus, nach welchem das Smartgrid arbeitet? Ist der Quellcode offen und kann auch durch die Bauherren eventuell optimiert werden? Wer ist für die Datensicherheit verantwortlich? Ist ein Ausstieg einzelner aus dem Smartgrid nachträglich möglich (z.B. bei Unwirtschaftlichkeit)? Wie sieht es aus, wenn jemand von seinem Grundrecht Gebrauch macht und den Anbieter wechselt? Ist der Betrieb des cbb Smartgrid sowohl in einer Kundenanlage als auch in einem Verteilnetz möglich? Wer erstellt auf Basis des Smartgrid die Abrechnungen (des Stromtausches intern)? Viele Fragen, die bisher unbeantwortet sind.

Artikelbild: Martin Jäger  / pixelio.de