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«Ein Stromnetz, das die Versorgung auch in Zukunft sicherstellt»

Der Strombedarf im Kanton Zürich wächst kontinuierlich. Gleichzeitig wollen immer mehr dezentrale Solarstromproduzenten zur Energiewende beitragen - und 2030 steht der Umstieg auf ein dynamisches Lastmanagement im Stromnetz an. Daniel Bucher, Leiter Geschäftsbereich Netze bei EKZ, über die grössten Herausforderungen im Stromnetz und wie wir diese meistern.

Luc Descombes
18. Juli 2022
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Daniel Bucher, Leiter Netze, auf der EKZ-Insel in Dietikon. Fotos: Norbert Egli
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Herr Bucher, die Herausforderungen im Stromnetz nehmen zu…

Ja, das ist so. Ich sehe diesbezüglich vier Hauptfaktoren aufgrund deren wir bei EKZ unser Stromverteilnetz in den kommenden Jahren weiter ausbauen, respektive verstärken müssen:

  1. Das Bevölkerungswachstum und die weiterhin hohen Bautätigkeiten im Kanton Zürich - damit wächst auch unser Netz.
     
  2. Den Zubau von Solaranlagen und Ladestationen für Elektroautos.
     
  3. Den Ersatz fossil betriebener Heizungen durch Wärmepumpen.
     
  4. Den Bau von grossen Rechenzentren im EKZ-Versorgungsgebiet.

Herr Bucher, die Herausforderungen im Stromnetz nehmen zu…

Ja, das ist so. Ich sehe diesbezüglich vier Hauptfaktoren aufgrund deren wir bei EKZ unser Stromverteilnetz in den kommenden Jahren weiter ausbauen, respektive verstärken müssen:

  1. Das Bevölkerungswachstum und die weiterhin hohen Bautätigkeiten im Kanton Zürich - damit wächst auch unser Netz.
     
  2. Den Zubau von Solaranlagen und Ladestationen für Elektroautos.
     
  3. Den Ersatz fossil betriebener Heizungen durch Wärmepumpen.
     
  4. Den Bau von grossen Rechenzentren im EKZ-Versorgungsgebiet.
«Mit Hilfe smarter Technologien und Algorithmen die Lasten so beeinflussen, dass das Stromnetz immer optimal und möglichst effizient ausgelastet ist» - Daniel Bucher, Mitglied der EKZ-Geschäftsleitung und verantwortliche für den Geschäftsbereich Netze, vor der Photovoltaikanlage am EKZ-Wasserkraftwerk in Dietikon.

Die Schweiz will die Energieversorgung dekarbonisieren. Das wird zusätzlich einen erhöhten Strombedarf nach sich ziehen. Wie beurteilen Sie dieses Ziel?

Wir sind davon überzeugt, dass das Ziel der Dekarbonisierung in der Energieversorgung über die Elektrifizierung erreicht werden kann. Treiber dahinter sind auch hier unter anderen die Elektrifizierung der Mobilität, der Zubau von Solaranlagen und der forcierte Ersatz fossiler Heizungen. Neben einem steigenden Strombedarf bedeutet dies, dass die Komplexität im Stromnetz zunehmen wird. Die Herausforderungen, die die Dekarbonisierung bringt, sind also gross. Aber wir können sie bewältigen.

Wir verfolgen das Ziel, das bestehende Netz noch besser auszulasten

Wie gehen Sie das an?

Die genannten Faktoren haben alle einen wesentlichen Einfluss auf die Belastung unseres Stromverteilnetzes. Weil der Strombedarf stetig zunimmt und wir unser Netz immer für die maximale Auslastung dimensionieren müssen, investieren wir weiterhin kräftig in den Ausbau des Stromnetzes im Kanton Zürich – damit auch zukünftig die Versorgungssicherheit gewährleistet ist. Wir konzentrieren uns dabei auf zwei Bereiche: Den klassischen Netzbau mit neuen Unterwerken, Trafostationen und leistungsfähigeren Kabeln einerseits und andererseits treiben wir die Digitalisierung im Verteilnetz voran.

Die Schweiz will die Energieversorgung dekarbonisieren. Das wird zusätzlich einen erhöhten Strombedarf nach sich ziehen. Wie beurteilen Sie dieses Ziel?

Wir sind davon überzeugt, dass das Ziel der Dekarbonisierung in der Energieversorgung über die Elektrifizierung erreicht werden kann. Treiber dahinter sind auch hier unter anderen die Elektrifizierung der Mobilität, der Zubau von Solaranlagen und der forcierte Ersatz fossiler Heizungen. Neben einem steigenden Strombedarf bedeutet dies, dass die Komplexität im Stromnetz zunehmen wird. Die Herausforderungen, die die Dekarbonisierung bringt, sind also gross. Aber wir können sie bewältigen.

Wir verfolgen das Ziel, das bestehende Netz noch besser auszulasten

Wie gehen Sie das an?

Die genannten Faktoren haben alle einen wesentlichen Einfluss auf die Belastung unseres Stromverteilnetzes. Weil der Strombedarf stetig zunimmt und wir unser Netz immer für die maximale Auslastung dimensionieren müssen, investieren wir weiterhin kräftig in den Ausbau des Stromnetzes im Kanton Zürich – damit auch zukünftig die Versorgungssicherheit gewährleistet ist. Wir konzentrieren uns dabei auf zwei Bereiche: Den klassischen Netzbau mit neuen Unterwerken, Trafostationen und leistungsfähigeren Kabeln einerseits und andererseits treiben wir die Digitalisierung im Verteilnetz voran.

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Was muss man sich unter der Digitalisierung im Stromnetz vorstellen?

Wir verfolgen das Ziel, das bestehende Netz noch besser auszulasten. Unser Netz war bisher ausgelegt auf «Einbahnverkehr». Einfach ausgedrückt hat man früher in den Bergen Strom produziert und am Schluss ist er hier bei uns aus der Steckdose geflossen. Man kannte nur diese eine Richtung. Nun produzieren aber immer mehr Menschen selber Solarstrom und möchten diesen ins Netz einspeisen, wenn sie ihn gerade nicht selber verbrauchen. Das bedeutet, dass im Netz zukünftig «Gegenverkehr» herrschen wird. Und «Gegenverkehr» im Stromnetz ist technisch nicht ganz einfach zu beherrschen.

Und hier kommt die Digitalisierung ins Spiel?

Durch die Digitalisierung wollen wir die Belastung des Netzes intelligenter steuern. Unser Netz muss ja unter allen Bedingungen immer funktionieren und deshalb auf die Maximallast ausgelegt sein. Das ist grundsätzlich nicht sehr effizient. Eine Solaranlage beispielsweise produziert wenige Tage im Jahr die Spitzenleistung. Dann braucht man eine starke Leitung, die all den Strom zur Spitzenlast abtransportieren kann. An den übrigen Tagen würde aber eine Leitung mit kleinerem Querschnitt ausreichen. Jetzt geht es darum, mittels smarten Technologien und Algorithmen die Lasten so zu beeinflussen, dass das Stromnetz immer optimal und möglichst effizient ausgelastet ist.

Was muss man sich unter der Digitalisierung im Stromnetz vorstellen?

Wir verfolgen das Ziel, das bestehende Netz noch besser auszulasten. Unser Netz war bisher ausgelegt auf «Einbahnverkehr». Einfach ausgedrückt hat man früher in den Bergen Strom produziert und am Schluss ist er hier bei uns aus der Steckdose geflossen. Man kannte nur diese eine Richtung. Nun produzieren aber immer mehr Menschen selber Solarstrom und möchten diesen ins Netz einspeisen, wenn sie ihn gerade nicht selber verbrauchen. Das bedeutet, dass im Netz zukünftig «Gegenverkehr» herrschen wird. Und «Gegenverkehr» im Stromnetz ist technisch nicht ganz einfach zu beherrschen.

Und hier kommt die Digitalisierung ins Spiel?

Durch die Digitalisierung wollen wir die Belastung des Netzes intelligenter steuern. Unser Netz muss ja unter allen Bedingungen immer funktionieren und deshalb auf die Maximallast ausgelegt sein. Das ist grundsätzlich nicht sehr effizient. Eine Solaranlage beispielsweise produziert wenige Tage im Jahr die Spitzenleistung. Dann braucht man eine starke Leitung, die all den Strom zur Spitzenlast abtransportieren kann. An den übrigen Tagen würde aber eine Leitung mit kleinerem Querschnitt ausreichen. Jetzt geht es darum, mittels smarten Technologien und Algorithmen die Lasten so zu beeinflussen, dass das Stromnetz immer optimal und möglichst effizient ausgelastet ist.

EKZ-Versorgungsgebiet

Die wichtigsten Projekte
  • Klassische Netzbauprojekte
  • Smart-Meter-Installationen
  • Pilotversuch «Ortsnetz» in Winkel
  • Dynamisches Lastmanagement
  • Cyber Security
  • Klassische Netzbauprojekte
  • Smart-Meter-Installationen
  • Pilotversuch «Ortsnetz» in Winkel
  • Dynamisches Lastmanagement
  • Cyber Security

Die Frage ist also, wie wir das Stromnetz durch unsere Verhaltensänderung effizienter nutzen können?

Genau. Bis 2030 planen wir darum die bestehende Tonfrequenz-Rundsteuerung abzulösen. Bisher haben wir zum Beispiel die Warmwasser-Boiler in Gebäuden in Gruppen zusammen ein- und ausgeschaltet – das ist ein statisches Vorgehen. Durch ein dynamisches Lastmanagement werden wir zukünftig in der Lage sein, die Lastflüsse gezielter zu beeinflussen ohne dass dies für die Kundinnen und Kunden spürbar sein wird.

Zuerst wird nun die Basisinfrastruktur aufgebaut, die uns eine dynamische Steuerung erst ermöglichen wird

Davon sind wir heute aber noch ein Stück weit entfernt. Wie kommen wir dort hin?

Zuerst wird nun die Basisinfrastruktur aufgebaut, die uns eine dynamische Steuerung erst ermöglichen wird. Die Smart-Meter-Installation ist im Kanton Zürich in vollem Gange. Mit diesen kommunikativen Smart Metern werden wir zukünftig sehr viele anonymisierte Informationen aus dem Netz sammeln, mit denen wir dann wieder auf unser Ziel des dynamischen Lastmanagements hinarbeiten können. Bis 2026 werden diese Smart Meter im ganzen EKZ-Versorgungsgebiet verbaut sein und ab 2028 werden wir die ersten Lasten und Verbraucher über das dynamische Lastmanagement steuern.

Die Steuerung wird bereits 2030 umgestellt. Dazwischen liegen zwei Jahre – wird das dann nicht sehr kurzfristig sein?

Das wäre es vielleicht, hätten wir nicht schon 2016 und 2017 einen Pilotversuch im Bereich dynamisches Lastmanagement in der Gemeinde Rickenbach gestartet. Und seit 2021 arbeiten wir zusammen mit der ETH und dem Bundesamt für Energie (BFE) in der Gemeinde Winkel am Pilotversuch «Ortsnetz».

Die Frage ist also, wie wir das Stromnetz durch unsere Verhaltensänderung effizienter nutzen können?

Genau. Bis 2030 planen wir darum die bestehende Tonfrequenz-Rundsteuerung abzulösen. Bisher haben wir zum Beispiel die Warmwasser-Boiler in Gebäuden in Gruppen zusammen ein- und ausgeschaltet – das ist ein statisches Vorgehen. Durch ein dynamisches Lastmanagement werden wir zukünftig in der Lage sein, die Lastflüsse gezielter zu beeinflussen ohne dass dies für die Kundinnen und Kunden spürbar sein wird.

Zuerst wird nun die Basisinfrastruktur aufgebaut, die uns eine dynamische Steuerung erst ermöglichen wird

Davon sind wir heute aber noch ein Stück weit entfernt. Wie kommen wir dort hin?

Zuerst wird nun die Basisinfrastruktur aufgebaut, die uns eine dynamische Steuerung erst ermöglichen wird. Die Smart-Meter-Installation ist im Kanton Zürich in vollem Gange. Mit diesen kommunikativen Smart Metern werden wir zukünftig sehr viele anonymisierte Informationen aus dem Netz sammeln, mit denen wir dann wieder auf unser Ziel des dynamischen Lastmanagements hinarbeiten können. Bis 2026 werden diese Smart Meter im ganzen EKZ-Versorgungsgebiet verbaut sein und ab 2028 werden wir die ersten Lasten und Verbraucher über das dynamische Lastmanagement steuern.

Die Steuerung wird bereits 2030 umgestellt. Dazwischen liegen zwei Jahre – wird das dann nicht sehr kurzfristig sein?

Das wäre es vielleicht, hätten wir nicht schon 2016 und 2017 einen Pilotversuch im Bereich dynamisches Lastmanagement in der Gemeinde Rickenbach gestartet. Und seit 2021 arbeiten wir zusammen mit der ETH und dem Bundesamt für Energie (BFE) in der Gemeinde Winkel am Pilotversuch «Ortsnetz».

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