Wie 5G den Umbruch des Energiesektors mitgestaltet

Der Energiesektor ist aufgrund der Energiewende im Umbruch. Ziele, wie sie in der Energiestrategie 2050 und der 2000-Watt-Gesellschaft verankert sind, lassen sich jedoch nicht mit veralteten Technologien erreichen. Eine der wichtigsten Anwendungen sind die sogenannten «Smart Grids» (intelligente Stromnetze) – für deren optimale Umsetzung 5G unverzichtbar ist. 

Smart Grids spielen besonders in der dezentralen Energieversorgung – ein Trend, der sich mit der Erfüllung der Energiestrategie 2050 und der 2000-Watt-Gesellschaft weiter intensivieren wird – eine zentrale Rolle. Dezentralität ist eines der dominanten Strukturmerkmale erneuerbarer Energien. Die Energiebereitstellung wird dabei zunehmend über eine Vielzahl an kleineren Anlagen erfolgen und verstärkt auch direkt bei den Stromverbrauchern vor Ort.

Gerade diese Vielzahl an kleinen Anlagen sowie die hohe Volatilität erneuerbarer Energien in dezentralen Systemen erschweren die Koordination von Produktion, Verbrauch und Speicherung von Energie. Denn bekanntlich scheint die Sonne und weht der Wind nicht den ganzen Tag. Smart Grids steuern diese vielen kleinen Anlagen intelligent. Sie verbinden diese zu einem flexiblen und gesamtheitlichen Stromnetz und stellen innerhalb des Netzes den Informationsaustausch sicher, mit dessen Hilfe die Stromerzeugung, der Verbrauch und die Speicherung dynamisch gesteuert werden können. Damit einher gehen höhere Datenvolumen und der Anspruch, dass alle Anlagen miteinander vernetzt sind und mobile Daten in Echtzeit austauschen können. Die verbesserten Eigenschaften von 5G sind darum eine wichtige Voraussetzung für Smart Grids und somit für die Energiewende. 

Smart Grids – die intelligente Technologie der Energiebranche
In einem Smart Grid verbindet moderne Kommunikationstechnik den Austausch elektrischer Energie aus einer Vielzahl an Energiequellen mit Konsumenten verschiedener Verbrauchsprofilen intelligent. Gleichzeitig werden Schwankungen bei der Energieerzeugung und dem Energieverbrauch ausgeglichen. Überschüssige erneuerbare Energie kann in das Stromnetz integriert werden und das Netz bleibt optimal ausgelastet. Insgesamt optimieren sie mittels vorhandener Informationen aus Sensoren und Messgeräten die Nutzung und den Betrieb von dezentralen Systemen. 

So stellen zum Beispiel in einem Smart Grid autonome Geräte und Gebäude sicher, dass zeitunkritische Tätigkeiten dann ausgeführt werden, wenn viel Strom im Netz vorhanden ist. Damit geht keine überschüssige Energie verloren. Oder in der Gebäudeautomation können Umweltdaten zu Wetter, Temperatur und Luftfeuchtigkeit einen Beitrag zur effizienteren Steuerung von Heizungen, Sonnenstoren oder Klimaanlagen leisten, und so den Energieverbrauch senken. Langfristig ist auch die präzise Steuerung der Infrastruktur von ganzen Wohnquartieren oder Städten denkbar. 

5G ist energieeffizienter als vorherige Mobilfunkstandards
Smart Grid Anwendungen bedingen eine zuverlässige und schnelle Vernetzung unzähliger räumlich breit verteilter Sensoren, Geräte und Systeme. Das ermöglicht 5G genauso wie die Möglichkeit, eine grössere Anzahl von unterschiedlichsten Sensoren in Echtzeit miteinander zu verbinden.

Gleichzeitig ist die 5G-Technologie der nachhaltigste Standard von allen Mobilfunkgenerationen. Die Daten aus einem Smart Grid können effizienter und energiesparender übertragen werden. So benötigt die neuste Mobilfunktechnologie nur 0.2 Watt für die Übertragung eines Megabytes Daten. Das sind fast 10‘000-mal weniger als mit 2G respektive zehnmal weniger im Vergleich zur heutigen Technologie 4G.

Weiterführende Informationen:

• Intelligente Netze (Smart Grids) und intelligente Messsysteme
• 5G socio-economic impact in Switzerland
• Was nützt 5G der Energiebranche? 
• Smard Grids: so werden Stromnetze intelligent
• Energiestrategie 2050