1. Stromerzeugung und Netzbetrieb driften auseinander

Die deutsche Strominfrastruktur entstand in einer Zeit zentraler Großkraftwerke. Energie floss planbar vom Kraftwerk zum Verbraucher. Dieses System stößt heute an seine Grenzen.

Tausende Photovoltaik-Anlagen, Windparks und Speicher speisen dezentral ein oder nehmen Strom auf. Dadurch verändern sich Lastflüsse ständig. Netzbetreiber müssen immer häufiger eingreifen, um das Gleichgewicht zu sichern.

2. Virtuelle Netze als neue Steuerungsebene

Virtuelle Netze setzen nicht auf den Bau neuer Leitungen, sondern auf digitale Intelligenz. Über Software werden Speicher, Erzeugungsanlagen und Verbraucher miteinander verknüpft und zu einem steuerbaren Gesamtsystem zusammengeführt. So entsteht eine zusätzliche Steuerungsebene, die unabhängig von der physischen Netzinfrastruktur funktioniert.

Im Zentrum steht die intelligente Koordination von Erzeugung und Verbrauch. Überschüssiger Strom wird nicht zwangsläufig sofort ins Netz eingespeist, sondern zunächst in Speichern zwischengelagert oder flexibel genutzt. Auf diese Weise lassen sich Lastspitzen vermeiden und lokale Netzengpässe reduzieren, ohne dass unmittelbar in neue Netze investiert werden muss.

Virtuelle Netze ermöglichen es zudem, Flexibilität gezielt zu aktivieren und zeitlich zu verschieben. Gespeicherte Energie steht dann genau dann zur Verfügung, wenn sie aus Netzsicht benötigt wird. Damit leisten virtuelle Netze einen wichtigen Beitrag zur Integration erneuerbarer Energien und zur Stabilisierung eines zunehmend dezentralen Energiesystems.

3. Batteriespeicher übernehmen eine Schlüsselrolle

Batteriespeicher bilden das Rückgrat virtueller Netze. Sie puffern nicht nur Energie, sondern übernehmen aktive Aufgaben im Netzbetrieb.

Uwe Dahlmeier, promovierter Mathematiker und Kenner der Energiewirtschaft, fasst diesen Ansatz so zusammen:

„Batterien erweitern die Nutzung der vorhandenen Netzkapazitäten und schaffen so durch freie Kapazitäten in Off-Peak-Zeiten virtuelle Netze, die die Kosten der Erneuerbaren weiter senken.“

Die Aussage macht deutlich, dass Batteriespeicher weit über ihre klassische Funktion als reine Zwischenspeicher hinausgewachsen sind. Indem sie Strom gezielt in Zeiten geringer Netzlast aufnehmen und in Phasen hoher Nachfrage wieder abgeben, schaffen sie zusätzliche Handlungsspielräume im bestehenden Netz. Diese zeitliche Entkopplung von Erzeugung und Verbrauch ermöglicht es, vorhandene Netzkapazitäten effizienter auszunutzen, ohne dass physische Erweiterungen notwendig werden.

4. Bestehende Netze effizienter einsetzen

Virtuelle Netze ermöglichen eine deutlich bessere Nutzung der vorhandenen Netzinfrastruktur. Durch digitale Steuerung und intelligente Koordination steigt die Auslastung bestehender Leitungen, ohne dass sofort neue Netzausbauprojekte erforderlich sind. Erzeugung, Speicher und Verbrauch werden so aufeinander abgestimmt, dass kritische Belastungssituationen vermieden werden können.

Ein zentraler Effekt ist die Reduzierung von Lastspitzen, die bislang häufig kostspielige Eingriffe in den Netzbetrieb erforderlich machen. Wenn Flexibilität gezielt aktiviert wird, lassen sich Engpässe entschärfen, bevor sie entstehen. Das erhöht nicht nur die Betriebssicherheit, sondern verschiebt auch Investitionen in neue Leitungen in die Zukunft oder macht sie teilweise überflüssig.

Gleichzeitig können virtuelle Netze dazu beitragen, aufwendige und teure Redispatch-Maßnahmen zu begrenzen. Wenn Erzeugung, Speicher und Verbrauch besser zusammenspielen, sinkt der Bedarf, Kraftwerke kurzfristig hoch- oder herunterzufahren. Das senkt Systemkosten und macht das Energiesystem insgesamt effizienter und planbarer.

5. Flexibilität als Schlüssel für weiteres Wachstum erneuerbarer Energien

Erneuerbare Energien bringen eine hohe Dynamik ins Stromsystem. Wetterabhängige Erzeugung aus Wind und Sonne führt zu schwankenden Einspeisemengen, die das Netz flexibel ausgleichen muss. Virtuelle Netze schaffen genau diese Flexibilität, indem sie Erzeugung, Speicher und Verbrauch intelligent miteinander verknüpfen und steuerbar machen.

Durch die digitale Bündelung dezentraler Anlagen können Lasten gezielt verschoben und Überschüsse effizient genutzt werden. Das Stromsystem reagiert dadurch schneller auf Veränderungen, ohne dass zusätzliche physische Infrastruktur notwendig ist. Virtuelle Netze wirken damit wie ein Puffer, der Schwankungen ausgleicht und die Systemstabilität erhöht.

Internationale Erfahrungen zeigen, dass intelligente Netze den Ausbau erneuerbarer Energien deutlich erleichtern können. Länder mit hohem Anteil erneuerbarer Erzeugung setzen zunehmend auf digitale Steuerung und Flexibilitätsmärkte, um Versorgungssicherheit und Netzstabilität auch bei stark wachsendem Ausbau zu gewährleisten.

6. Technische Anforderungen und langfristige Perspektiven virtueller Netze

Der erfolgreiche Einsatz virtueller Netze stellt klare Anforderungen an Technik und Regulierung. Leistungsfähige Batteriespeicher, zuverlässige Softwarelösungen und sichere Kommunikationsschnittstellen sind zentrale Voraussetzungen, damit virtuelle Netze stabil und effizient funktionieren können. Ebenso wichtig sind transparente Regeln für den Datenaustausch und die Marktintegration.

Darüber hinaus braucht es einen regulatorischen Rahmen, der Flexibilität honoriert und neue Geschäftsmodelle ermöglicht. Virtuelle Netze entfalten ihr volles Potenzial nur dann, wenn Speicher, flexible Verbraucher und digitale Plattformen wirtschaftlich sinnvoll eingebunden werden können. Hier sind Anpassungen bestehender Markt- und Netzentgeltstrukturen erforderlich.

Langfristig stehen virtuelle Netze im Zentrum der Energiewende und sind damit deren zentraler Baustein. Sie verbinden Wirtschaftlichkeit mit Versorgungssicherheit und ermöglichen es, erneuerbare Energien schneller und kosteneffizienter zu integrieren. Damit leisten sie einen entscheidenden Beitrag zur Transformation des Energiesystems hin zu mehr Nachhaltigkeit und Resilienz.