Energiewende braucht «schlaue» Netze

Die Weltwirtschaft soll bis 2050 klimaneutral sein. Das ist das ambitionierte Ziel des Pariser Klimaabkommens. Dieses ist nur über eine rasche Elektrifizierung der globalen Wirtschaft mit entsprechendem Ausbau des Stromangebots zu erreichen. Laut Schätzungen der Internationalen Energieagentur (IEA) klettert der weltweite Stromkonsum bis 2030 um 25 Prozent gegenüber dem Jahr 2021. Primäre Treiber sind das Bevölkerungs- und Wirtschaftswachstum namentlich in Schwellenländern, die Zunahme der Elektromobilität oder der Ersatz fossiler Heizungen durch effiziente Stromheizungen wie Wärmepumpen. Es liegt auf der Hand, dass dieser Mehrbedarf künftig überwiegend aus erneuerbaren Energien gedeckt wird, wenn die CO₂-Emissionen sinken sollen.

Ohne Bereitstellung von genügend grünem Strom ist die Dekarbonisierung der Weltwirtschaft nicht realisierbar. Genauso wichtig ist der globale Ausbau der Netze und Stromspeicher, da ansonsten nachhaltig produzierter Strom weder zum richtigen Zeitpunkt noch in der richtigen Menge zum Verbraucher gelangt. Hier liegt noch sehr viel Investitionspotenzial brach.

Investitionen in Stromnetze müssen sich verdoppeln

Weltweit sind die aktuellen Investitionen in Netze noch weit vom erforderlichen Niveau entfernt, um die Klimaneutralität termingerecht zu erreichen. Wie hoch die jährlichen Investitionen sein müssen, hat die IEA in Szenarien modelliert. Laut dem Stated Policies Szenario (STEPS) müssen sich die jährlichen Investitionen von rund USD 300 Milliarden in der Periode von 2012 bis 2021 auf rund USD 600 Milliarden pro Jahr in den kommenden Dekaden verdoppeln. Und im Announced Pledge Szenario (APS) sind nochmals deutlich höhere Investitionen in den 2040er-Jahren erforderlich. Das Net Zero Emission Szenario (NZE) verlangt USD 900 Milliarden im Jahr 2030.

Durchschnittliche Investitionen pro Jahr ins Stromübertragungs- und verteilungsnetz

Smart Grids reduzieren Kosten und Treibhausgase

Der Ausbau erfordert vor allem Netze mit «Grips» und Widerstandskraft – sogenannte Smart Grids. Sie erhöhen die Energiesicherheit, reduzieren den CO₂-Ausstoss und wirtschaftliche Verluste.

Smart Grids sind soft- und hardwaregestützte Stromnetze, die in der Lage sind, den Stromtransport aus verschiedenen Quellen effizient zu steuern, den wechselnden Bedarf optimal zu decken und Netze so zuverlässiger zu machen.

Konkrete Anwendungsbeispiele:

• Stromnachfrage flexibilisieren: Konkret heisst das, die Stromnachfrage in Ab­hängigkeit vom Stromangebot zu steuern. So kann etwa das Laden von Auto­batterien in vielen Fällen auf das Stromangebot abgestimmt werden. Dasselbe trifft beispielsweise auch auf die Temperaturregelung von Kühlhäusern innerhalb einer Bandbreite oder den Betrieb von Wärmepumpen zu.
• Nachfrage und Angebot prognostizieren: Erzeuger von Strom aus regenerativen Quellen wollen wissen: Wann weht der Wind oder wann scheint die Sonne? Intelligente Stromnetze nutzen Wetterprognosen, um den Strombedarf und das Stromanagebot aus erneuerbaren Energien vorherzusagen. So kann Strom bei einem Überangebot gespeichert und bei Bedarf wieder abgerufen werden. Wetterdaten in Kombination mit durchschnittlichen Stromverbrauchsdaten liefern auch Indikationen zur Regelung der Produktionskapazität beispielsweise von Gaskraftwerken.
• Ausfälle reduzieren: Ältere und überirdisch erstellte Stromnetzte sind wartungs­intensiv und störungsanfällig. Auch die Häufung extremer Wetterereignisse kann Stromausfälle verursachen. Das führt insbesondere in den Schwellenländern zu temporären Beeinträchtigungen beispielsweise im öffentlichen Verkehr oder im Betrieb kritischer Infrastruktur wie Krankenhäuser. In der Folge müssen etwa CO₂-intensive Dieselgeneratoren den Strom produzieren. Laut Prognosen der IEA verursachen diese Überbrückungslösungen rund 2,7 Prozent der globalen energiebedingten Emissionen. Das entspricht etwa der Grössenordnung der gesamten CO₂-Emissionen Deutschlands in einem Jahr. Internetfähige Sensoren (IoT) an der Strom-Infrastruktur, die Daten in Echtzeit aufzeichnen, helfen, einen bestehenden oder drohenden Ausfall rasch zu lokalisieren und zu beheben.

Planung verbessern

Ein weiteres Problem liegt in der unzureichenden Koordinierung zwischen dem Bau nachhaltiger Stromproduktionsanlagen und der Erstellung von Stromnetzen. Wind­parks oder Solaranlagen sind rascher realisiert als Hochspannungsnetze, deren Errichtung je nach Land oft ein Jahrzehnt oder länger dauert. Eine unkoordinierte Vorausplanung führt zu Engpässen bei der Übertragung. Fakt ist: Der Strom von Windparks kann teilweise nicht ins Netz eingespeist werden, da die Stromnetze ungenügend ausgebaut worden sind, folglich stehen Windparks still.

Fazit

Insgesamt sind intelligente Stromnetze das Rückgrat sauberer Energiesysteme. Ihre Entwicklung erfordert einen politischen Rahmen, wirksame Regulierung, höhere Investitionen und eine strategische Planung. Im Asset Management der Zürcher Kantonalbank beobachten und analysieren wir diese Entwicklungen laufend, um frühzeitig attraktive Investitionsmöglichkeiten zu identifizieren. Von Interesse sind für uns einerseits Unternehmen, die Stromnetze betreiben (zum Beispiel Terna, Red Electrica, E.ON) und diese in Zukunft ausbauen. Andererseits auch Unternehmen, die Stromnetzkomponenten produzieren (beispielsweise Prysmian, Siemens, Eaton).

Rechtliche Hinweise: Die Publikationen wurden vom Buy-Side Research des Asset Managements der Zürcher Kantonalbank erstellt. Die in diesem Dokument enthaltenen Informationen wurden nicht im Einklang mit Rechtsvorschriften zur Förderung der Unabhängigkeit von Finanzanalysen erstellt und unterliegen auch keinem Verbot des Handels im Anschluss an die Verbreitung von Finanzanalysen.