Mit Kupfer und Grips das Schweizer Stromnetz stärken
Die Energiewende stellt hohe Anforderungen an das Schweizer Stromnetz. Der Ausbau erneuerbarer Energien wie Fotovoltaik und Windkraft erfordert nicht nur mehr Netzkapazität, sondern auch intelligente Steuerungssysteme. Forschende der ETH Zürich entwickeln innovative Lösungen, um die Netzinfrastruktur effizienter und flexibler zu gestalten, mit einer Kombination aus physischem Netzausbau und smarter Netzsteuerung.
Mit der gesetzlichen Verankerung des Netto-Null-Ziels bis 2050 hat die Schweiz wichtige Weichen für eine klimaneutrale Energieversorgung gestellt. Der Ausbau erneuerbarer Energien wie Fotovoltaik, Wasserkraft und Windkraft schreitet voran. Doch die bestehende Netzinfrastruktur ist nicht optimal darauf ausgelegt. Die Integration schwankender Einspeisungen erfordert ein flexibles Stromnetz, das Engpässe vermeidet und eine stabile Versorgung gewährleistet.
Netzausbau grösste Herausforderung
Die Schweiz verfügt über ein starkes Übertragungsnetz, das für den internationalen Stromhandel von hoher Bedeutung ist. Dennoch sind zwei Drittel der 6700 Kilometer umfassenden Leitungen zwischen 50 und 80 Jahre alt und müssen modernisiert werden. Noch grösserer Handlungsbedarf besteht in den unteren Netzebenen. Lokale Verteilnetze sind zunehmend gefordert, da dezentrale Stromerzeuger wie Hausdach-Solaranlagen oder Elektromobile das Niederspannungsnetz belasten. Die Kapazitäten dieser Netze müssen erweitert und besser gesteuert werden.
Lösung Kupfer und Intelligenz
Für eine zukunftsfähige Netzinfrastruktur sind zwei Ansätze entscheidend.
Klassischer Netzausbau:
Der physische Ausbau des Stromnetzes durch neue Leitungen, verstärkte Verkabelungen und leistungsfähigere Transformatoren. Dies ist teuer, aber in vielen Fällen unvermeidlich.
Intelligente Steuerungssysteme:
Durch Digitalisierung und smarte Technologien lassen sich Stromflüsse effizient regulieren. Dazu gehören beispielsweise flexible Einspeisungssysteme für Fotovoltaik, netzdienliche Heimbatterien sowie ein optimiertes Lastmanagement für Elektroautos und Wärmepumpen. Solche Konzepte reduzieren teure Netzaufrüstungen und machen das System agiler.
Flexibilität als Erfolgsfaktor
Ein hochflexibles Netz kann Leistungsschwankungen abfedern und Bedarfsspitzen ausgleichen. Dies gelingt durch eine enge Vernetzung mit Nachbarländern, den Einsatz von Speichersystemen wie Pumpspeicherkraftwerken und intelligenten Steuermechanismen. Forschende der ETH Zürich untersuchen zudem, wie Elektromobilität zur Netzstabilität beitragen kann, etwa durch gesteuertes Laden in Zeiten hoher Stromverfügbarkeit.
Beides ist notwendig
Weder der klassische Netzausbau noch intelligente Steuerungssysteme allein reichen aus, um das Schweizer Stromnetz fit für die Energiewende zu machen. Es braucht eine Kombination aus beidem – Kupfer für die physische Infrastruktur und Grips für innovative Steuerungskonzepte. Investitionen in beide Bereiche sind essenziell, um die steigenden Anforderungen der erneuerbaren Energien effizient und wirtschaftlich zu bewältigen.