Die Energiewende verändert den Stromverbrauch in Deutschland grundlegend: Immer mehr Haushalte nutzen Wärmepumpen, laden Elektroautos oder erzeugen Strom über eigene Solaranlagen. Für die Netzbetreiber steigt damit der Druck, Engpässe zu vermeiden. Wissenschaftler aus Niedersachsen haben nun gezeigt, wie digitale Steuerungssysteme dabei helfen können, kritische Situationen zu entschärfen – selbst dann, wenn ältere Geräte eingebunden werden müssen.

Für den Versuch vernetzten die Hochschule Emden/Leer, das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt in Oldenburg und die Ostfalia Hochschule in Wolfenbüttel drei Energie-Labore miteinander. Unter realistischen Bedingungen sollte geprüft werden, ob Erzeuger und Verbraucher gemeinsam gesteuert werden können, ohne das Netz zu überlasten. Teil des Testaufbaus waren Solaranlagen, Blockheizkraftwerke, Wärmespeicher, Batteriespeicher, Wärmepumpen und Ladestationen für Elektroautos.

Die Forscher simulierten ein klassisches Engpassszenario: Viele Geräte laufen gleichzeitig und entziehen dem Netz Strom. Die Netzspannung fällt ab – ein Zustand, der bereits ab etwa sieben Prozent Abweichung als kritisch gilt. Erst sinkt die Leistungsfähigkeit einzelner Geräte, im schlimmsten Fall kann es zu Ausfällen oder Schäden kommen.

Digitale Steuerung greift automatisch ein

Sobald die Spannung im Testnetz unter den Grenzwert fiel, schaltete sich ein digitaler Regler ein. Er reduzierte die Leistungsaufnahme der angeschlossenen Wärmepumpe und der E-Auto-Ladestation, während ein Batteriespeicher zusätzliche Energie einspeiste. Die vernetzten Geräte meldeten dabei selbstständig ihren Zustand an den Regler. Innerhalb weniger Sekunden stabilisierte sich die Netzspannung wieder.

Das Besondere an dem Versuch: Die beteiligten Forscher konnten auch ältere Geräte einbinden, die ursprünglich keine digitale Schnittstelle besitzen. Möglich wurde das durch kleine mobile Steuergeräte, die nachträglich angeschlossen werden können. Damit lassen sich Bestandsanlagen technisch aufrüsten, ohne sie austauschen zu müssen.

Gesetzliche Grundlage: Steuerbare Verbrauchseinrichtungen

Netzbetreiber haben bereits seit diesem Jahr die Möglichkeit, bei drohender Überlastung steuernd einzugreifen. Grundlage ist § 14a des Energiewirtschaftsgesetzes. Er erlaubt es, die Stromzufuhr bestimmter Geräte – etwa Wärmepumpen oder Ladepunkte – zeitweise zu drosseln. Im Gegenzug erhalten die Nutzer reduzierte Netzentgelte.

Der Versuch zeigt, dass diese Steuerungsmechanismen nicht nur theoretisch, sondern auch praktisch funktionieren, wenn Geräte und lokale Erzeuger miteinander vernetzt sind.

Nächster Schritt: Simulation ganzer Stadtquartiere

Das Projekt soll in einer erweiterten Phase fortgesetzt werden. Dann wollen die Forscher zusätzliche Komponenten wie bidirektional ladende Elektroautos einbeziehen. Die Fahrzeuge könnten nicht nur Strom ziehen, sondern auch zeitweise einspeisen und damit als mobile Speicher dienen.

Ziel ist es, komplette Stadtviertel digital zu simulieren. Die Erkenntnisse sollen helfen, Lastspitzen besser abzufedern und Netze trotz wachsender Nachfrage stabil zu halten. Langfristig könnte ein solches System dazu beitragen, die Energiewende verlässlicher zu gestalten und aufwendige Netzausbauten teilweise zu ergänzen.