: Internet als Vorbild: Paketbasierter Strom

10.06.2015 – Das Stromnetz der Zukunft könnte aufgebaut sein wie das Internet: Private Stromerzeuger, etwa mit einer Solaranlage auf dem Hausdach, könnten ihren Strom direkt mit Verbrauchern austauschen, die umweltfreundlichen Strom beziehen möchte. Diese sogenannten Peer-to-Peer-Beziehungen (gleich zu gleich) bezeichnen Netzwerke, bei denen es keinen zentralen Organisator gibt. Denn das Internet kennt keine großen zentralen Server, auf denen alle Daten liegen, sie sind vielmehr auf der ganzen Welt dezentral verteilt.

Wie die Technology Review berichtet, will das Münchner Startup buzzn das Peer-to-Peer-Prinzip nun auch in der Energieversorgung etablieren, indem sie den Stromaustausch zwischen „Stromabgeber“ und „Stromnehmer“ organisiert – buzzn vermittelt den überschüssigen Strom an jene, die grünen Strom haben wollen. Dabei soll nur Strom aus dem Verbund weitergeben und kein weiterer dazugekauft werden. Dafür soll das Lastprofil eines Tages immer einen leichten Überschuss als Puffer aufweisen. Physikalisch bleibt an den Stromflüssen durch die bestehenden Netze alles gleich.

An dem Thema arbeiten Forscher bereits seit Jahren. Dabei wollen viele das Stromnetz und die Stromübertragung buchstäblich wie das Internet aufbauen und basteln an einer „paketbasierten Stromübertragung“. Ein solches „Quantum Grid“ bestünde aus vielen kleinen Teilnetzen, die Frequenz des Wechselstroms müsste nicht mehr konstant 50 Hertz betragen. Stattdessen könnte Gleichstrom, z.B. aus vielen kleinen Photovoltaikanlagen, verteilt werden. Wenn in einem Teilnetz mehr Strom verbraucht als erzeugt wird, speisen andere Teilnetze möglichst selbstorganisiert Strom ein.

Dreiteilige „Energiepakete“

Für dieses System müssten innerhalb und zwischen den Teilnetzen „Digital Grid Router“ den Strom nach dem Prinzip der Datenübertragung in Paketform gezielt weiterleiten. Ein solches „Energiepaket“ müsste dann drei Teile enthalten. Den Kopf, der Informationen zu Start- und Zieladresse, sowie Leistungsprofil und Kommandos zur Freischaltung von Netzen enthält, die „Payload“ als nutzbaren Strom und das letzte Datenpaket, das die Leitungen wieder abschaltet.

Japanische Forscher haben bereits Mitte der 1990er Jahre nachgewiesen, dass solche Systeme im Prinzip funktionieren, damals aber noch mit 50-Hertz-Netzen. Wissenschaftler der Universitäten Kyoto und Tokio haben in den vergangenen Jahren ihre Idee des „Paketstroms“ kontinuierlich weiterentwickelt. Bis die Technologie eingesetzt werden kann, dürfte es allerdings noch etliche Jahre dauern. cw