Wie intelligente Systeme das Stromnetz der Zukunft entlasten

Mit dem Pilotprojekt OrtsNetz hat EKZ in der Zürcher Gemeinde Winkel das Potenzial eines intelligenten und dezentralen Stromnetzes getestet. Jetzt ist das Pilotprojekt abgeschlossen – und es liefert aufschlussreiche Erkenntnisse.

Viviane Ammann
25. März 2025
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Bilder: Sophie Stieger

Wie kann das Stromnetz auch ohne massiven Ausbau fit für die Zukunft gemacht werden? So die Frage, bei der das EKZ-Pilotprojekt OrtsNetz ansetzt. Während der dreijährigen Projektlaufzeit hat EKZ in Winkel untersucht, inwiefern sich der Stromverbrauch durch tarifliche Anreize und intelligente Systeme an die Netzbelastung ausrichten lässt – und das Stromnetz so entlastet werden kann. Im Interview erzählt Projektleiterin Marina González Vayá, welche Erkenntnisse mitgenommen werden können.

Frau González Vayá, was genau wurde im OrtsNetz in Winkel untersucht?

Der Ausbau der Solarenergie schreitet voran, es gibt immer mehr Elektroautos und Wärmepumpen. Eine Herausforderung, die unser Stromnetz an seine Belastungsgrenze bringt. Um Schritt halten zu können, muss das Netz ausgebaut werden. Im OrtsNetz haben wir erforscht, wie intelligente Netze dazu beitragen können, den Bedarf an Netzausbau zu reduzieren oder diesen zumindest hinauszuzögern. Konkret haben wir untersucht, wie der Stromverbrauch mit intelligenten Systemen und tariflichen Anreizen gesteuert werden kann – und Spitzen im Netz so gebrochen werden können. Denn: Je geringer die Spitzenlast, desto weniger Netzausbau ist nötig – vereinfacht gesagt: Die Leistung bestimmt, wie das Netz dimensioniert werden muss.

Warum wurde gerade Winkel als Pilotgemeinde ausgesucht?

Für die Umsetzung vom OrtsNetz waren wir auf modernste Infrastruktur angewiesen. In Winkel war dies gegeben. So war die Gemeinde zum einen beim Smart-Meter-Rollout weit fortgeschritten und hatte zudem auch die Trafostationen bereits mit Glasfaseranschluss ausgerüstet. Hinzu kommt, dass in Winkel vergleichsweise viele Photovoltaikanlagen sowie zahlreiche flexible Lasten wie Boiler, Wärmepumpen und Ladestationen vorhanden sind. Somit sieht das Netz in Winkel so aus, wie viele unserer Netze in den nächsten fünf bis zehn Jahren aussehen werden.

Mit dem OrtsNetz werfen wir somit einen Blick in die Zukunft.

Wie kann das Stromnetz auch ohne massiven Ausbau fit für die Zukunft gemacht werden? So die Frage, bei der das EKZ-Pilotprojekt OrtsNetz ansetzt. Während der dreijährigen Projektlaufzeit hat EKZ in Winkel untersucht, inwiefern sich der Stromverbrauch durch tarifliche Anreize und intelligente Systeme an die Netzbelastung ausrichten lässt – und das Stromnetz so entlastet werden kann. Im Interview erzählt Projektleiterin Marina González Vayá, welche Erkenntnisse mitgenommen werden können.

Frau González Vayá, was genau wurde im OrtsNetz in Winkel untersucht?

Der Ausbau der Solarenergie schreitet voran, es gibt immer mehr Elektroautos und Wärmepumpen. Eine Herausforderung, die unser Stromnetz an seine Belastungsgrenze bringt. Um Schritt halten zu können, muss das Netz ausgebaut werden. Im OrtsNetz haben wir erforscht, wie intelligente Netze dazu beitragen können, den Bedarf an Netzausbau zu reduzieren oder diesen zumindest hinauszuzögern. Konkret haben wir untersucht, wie der Stromverbrauch mit intelligenten Systemen und tariflichen Anreizen gesteuert werden kann – und Spitzen im Netz so gebrochen werden können. Denn: Je geringer die Spitzenlast, desto weniger Netzausbau ist nötig – vereinfacht gesagt: Die Leistung bestimmt, wie das Netz dimensioniert werden muss.

Warum wurde gerade Winkel als Pilotgemeinde ausgesucht?

Für die Umsetzung vom OrtsNetz waren wir auf modernste Infrastruktur angewiesen. In Winkel war dies gegeben. So war die Gemeinde zum einen beim Smart-Meter-Rollout weit fortgeschritten und hatte zudem auch die Trafostationen bereits mit Glasfaseranschluss ausgerüstet. Hinzu kommt, dass in Winkel vergleichsweise viele Photovoltaikanlagen sowie zahlreiche flexible Lasten wie Boiler, Wärmepumpen und Ladestationen vorhanden sind. Somit sieht das Netz in Winkel so aus, wie viele unserer Netze in den nächsten fünf bis zehn Jahren aussehen werden.

Mit dem OrtsNetz werfen wir somit einen Blick in die Zukunft.

Projekt Ortsnetz in Winkel
Die Gemeinde Winkel im Zürcher Unterland – gemeinsam mit der ETH Zürich und unterstützt vom Bundesamt für Energie hat EKZ hier mit dem Pilotprojekt OrtsNetz erforscht, wie ein intelligentes Stromnetz zukünftig aussehen könnte.
Wie kann das Stromnetz fit für die Zukunft gemacht werden ohne teuren Ausbau der Infrastruktur? So die Frage, die OrtsNetz-Projektleiterin Marina González Vayá in Winkel zusammen mit ihrem Team untersucht hat.

Inwiefern kann die Digitalisierung helfen, den Netzausbau zu reduzieren – und welche Rolle spielen dabei die smarten Systeme und Tarifmodelle im OrtsNetz?

Ein wichtiger Punkt bei der Digitalisierung des Netzes ist die dadurch gewonnene Transparenz. Werden Smart-Meter-Daten mit einem digitalen Zwilling des Netzes kombiniert, so ermöglicht das eine detaillierte Übersicht über die aktuelle Netzauslastung. Das ermöglicht eine wirtschaftlichere Netzplanung – der Ausbau kann gezielt dort erfolgen, wo er wirklich notwendig ist. Darüber hinaus helfen digitale Lösungen, das Netz aktiv zu entlasten. Dynamische Tarife schaffen Anreize, den Strom dann zu nutzen, wenn er im Überfluss verfügbar ist. Netzengpässe können so entschärft werden. Ergänzend dazu ermöglichen direkte und auf Wetter- und Netzauslastungsdaten basierende Steuerungen eine effiziente Nutzung der vorhandenen Infrastruktur.

«Dynamische Tarife und intelligente Steuerungen sind eine wichtige Ergänzung zum Netzausbau.»

Ende letzten Jahres wurde das OrtsNetz abgeschlossen. Welche Erkenntnisse nehmen Sie aus dem Pilotprojekt mit?

Das OrtsNetz zeigt, dass sowohl dynamische Tarife als auch eine intelligente Steuerung dazu beitragen, Solarspitzen im Netz zu reduzieren – und somit eine ergänzende Massnahme zum Netzausbau sind. Allerdings ist der Zubau von Solarenergie so gross, dass wir trotz dieser Massnahmen weiterhin in den Netzausbau investieren müssen. Und: Damit diese Massnahmen zum Einsatz kommen können, benötigen wir die Zustimmung der Kundinnen und Kunden. In diesem Zusammenhang sind die Ergebnisse aus dem OrtsNetz etwas ernüchternd: Für den Grossteil der Kundinnen und Kunden haben Massnahmen wie dynamische Tarife keine genügend grosse Relevanz, als dass sie sich aktiv damit auseinandersetzen würden. Nur ungefähr 15 Prozent der Bevölkerung sind dazu bereit. Somit liegt die Herausforderung – und ein wichtiger Hebel für die Wirksamkeit – darin, die passiven Kundinnen und Kunden zu überzeugen – selbst dann, wenn ihr netzdienliches Verhalten für sie selbst keinen unmittelbaren Mehrwert liefert.

Inwiefern kann die Digitalisierung helfen, den Netzausbau zu reduzieren – und welche Rolle spielen dabei die smarten Systeme und Tarifmodelle im OrtsNetz?

Ein wichtiger Punkt bei der Digitalisierung des Netzes ist die dadurch gewonnene Transparenz. Werden Smart-Meter-Daten mit einem digitalen Zwilling des Netzes kombiniert, so ermöglicht das eine detaillierte Übersicht über die aktuelle Netzauslastung. Das ermöglicht eine wirtschaftlichere Netzplanung – der Ausbau kann gezielt dort erfolgen, wo er wirklich notwendig ist. Darüber hinaus helfen digitale Lösungen, das Netz aktiv zu entlasten. Dynamische Tarife schaffen Anreize, den Strom dann zu nutzen, wenn er im Überfluss verfügbar ist. Netzengpässe können so entschärft werden. Ergänzend dazu ermöglichen direkte und auf Wetter- und Netzauslastungsdaten basierende Steuerungen eine effiziente Nutzung der vorhandenen Infrastruktur.

«Dynamische Tarife und intelligente Steuerungen sind eine wichtige Ergänzung zum Netzausbau.»

Ende letzten Jahres wurde das OrtsNetz abgeschlossen. Welche Erkenntnisse nehmen Sie aus dem Pilotprojekt mit?

Das OrtsNetz zeigt, dass sowohl dynamische Tarife als auch eine intelligente Steuerung dazu beitragen, Solarspitzen im Netz zu reduzieren – und somit eine ergänzende Massnahme zum Netzausbau sind. Allerdings ist der Zubau von Solarenergie so gross, dass wir trotz dieser Massnahmen weiterhin in den Netzausbau investieren müssen. Und: Damit diese Massnahmen zum Einsatz kommen können, benötigen wir die Zustimmung der Kundinnen und Kunden. In diesem Zusammenhang sind die Ergebnisse aus dem OrtsNetz etwas ernüchternd: Für den Grossteil der Kundinnen und Kunden haben Massnahmen wie dynamische Tarife keine genügend grosse Relevanz, als dass sie sich aktiv damit auseinandersetzen würden. Nur ungefähr 15 Prozent der Bevölkerung sind dazu bereit. Somit liegt die Herausforderung – und ein wichtiger Hebel für die Wirksamkeit – darin, die passiven Kundinnen und Kunden zu überzeugen – selbst dann, wenn ihr netzdienliches Verhalten für sie selbst keinen unmittelbaren Mehrwert liefert.

OrtsNetz gewinnt Watt d’Or 2025!

Mit dem OrtsNetz hat EKZ die Jury des Watt d’Or 2025 überzeugt. Mit dem renommierten Schweizer Energiepreise zeichnet das Bundesamt für Energie innovative und zukunftsweisende Energieinitiativen und Projekte von Schweizer Unternehmen und Hochschulen aus, die einen besonderen Beitrag zur Energiezukunft der Schweiz leisten.
wattdor.ch

Mit dem OrtsNetz hat EKZ die Jury des Watt d’Or 2025 überzeugt. Mit dem renommierten Schweizer Energiepreise zeichnet das Bundesamt für Energie innovative und zukunftsweisende Energieinitiativen und Projekte von Schweizer Unternehmen und Hochschulen aus, die einen besonderen Beitrag zur Energiezukunft der Schweiz leisten.
wattdor.ch

Marina González Vayá nimmt die Watt d’Or-Trophäe entgegen. (Im Hintergrund: Daniel Bucher, Leiter GB Netze (vierter von links) und Tobias Keel, Leiter New Business (zweiter von rechts))

Wie geht es weiter?

Flexiblere Preise spielen in Zukunft eine immer wichtigere Rolle, um den Energieverbrauch gezielt zu steuern und das Netz weiter zu optimieren.

Das OrtsNetz bestätigt das. EKZ prüft derzeit die Einführung eines dynamischen Wahltarifs für das Tarifjahr 2026. Parallel dazu treiben wir auch den Ersatz der bestehenden Rundsteuerungen durch intelligente Steuerungen voran. Da unsere Techniker dazu vor Ort die bestehende Hardware aus- und die neue Steuerung einbauen müssen, dauert das deutlich länger. Wir rechnen damit, dass uns der Rollout der intelligenten Steuerungen im gesamten EKZ-Versorgungsgebiet bis etwa Ende 2030 beschäftigen wird. 

Wie geht es weiter?

Flexiblere Preise spielen in Zukunft eine immer wichtigere Rolle, um den Energieverbrauch gezielt zu steuern und das Netz weiter zu optimieren.

Das OrtsNetz bestätigt das. EKZ prüft derzeit die Einführung eines dynamischen Wahltarifs für das Tarifjahr 2026. Parallel dazu treiben wir auch den Ersatz der bestehenden Rundsteuerungen durch intelligente Steuerungen voran. Da unsere Techniker dazu vor Ort die bestehende Hardware aus- und die neue Steuerung einbauen müssen, dauert das deutlich länger. Wir rechnen damit, dass uns der Rollout der intelligenten Steuerungen im gesamten EKZ-Versorgungsgebiet bis etwa Ende 2030 beschäftigen wird.