„Entschuldigen Sie“, sagt Andreas Haak mitten im Interview. Das Handy klingelt. „Das ist meine Frau. Sie ruft nicht an, wenn es nicht dringend ist.“ Und hebt ab.

„Ja“, sagt er ins Gerät. Es folgt ein besorgtes „Nein?“, dann spricht er von „Heizung“ und „Handwerkern“ und macht ein langes Gesicht.

Haak ist Chef der WEMAG Netz GmbH, die in Mecklenburg-Vorpommern sowie Teilen von Brandenburg und Niedersachsen 165.000 Haushalte und Gewerbekunden über insgesamt 15.500 Kilometer Stromleitungen mit Elektrizität versorgt. „Immer noch nicht da gewesen? Hm. Ja. Okay. Nicht gut. Ich kümmere mich.“

Betrübt schaut Haak in die Runde: „Die Heizungsbauer sind nicht fertig geworden. Das wird ein kaltes Wochenende.“ Die Wärmepumpe wird an diesem Freitag definitiv nicht mehr angeschlossen. Und die Wettervorhersage hat den ersten Frost für die norddeutsche Tiefebene angekündigt.

Auch wenn es um das Eigenheim ging: Haaks Gespräch mit seiner Frau war dienstlich. Der Geschäftsführer stellt den Keller seines Hauses bei Schwerin für ein Experiment im Rahmen von WindNODE zur Verfügung: Der 30 Jahre alte Ölkessel kommt raus. Dafür wird eine Wärmepumpe eingebaut, die sich mit dem schon vorhandenen Warmwasserspeicher gut ergänzt. Diese Anlage dient den Technikern und IT-Experten der WEMAG als Forschungsobjekt, das mit neuester Steuertechnik ausgerüstet ist, sodass es zentral über den Netzbetreiber netzdienlich gesteuert werden kann.

In Zukunft soll der Kompressor der Anlage vor allem dann gestartet werden, wenn viel erneuerbarer Strom im 8.000 Quadratkilometer großen Netzgebiet der WEMAG erzeugt wird. „Für den Pilotstandort brauchten wir einen Friendly User, der die Techniker jederzeit in den Keller lässt. Da bot sich unser Haus an – denn das kann man ja mit keinem normalen Kunden machen, dass die Handwerker auch mal unangemeldet vor der Tür stehen“, erklärt Haak. Der Fluch der guten Tat: Der Familie des Chefs steht ein kaltes Wochenende bevor.

„Unsere Kunden sollen uns und dem Stromnetz helfen. Also in Zeiten hoher Einspeisung möglichst mehr und bei geringer Einspeisung weniger verbrauchen. Wir wollen zeigen, wie unsere Kunden davon im Gegenzug auch profitieren können, insbesondere durch deutlich günstigere Netzentgelte und Umlagen. So sollen der grüne Strom optimal genutzt und Abschaltungen langfristig auf ein Minimum reduziert werden“, sagt Haak.

Im Projekt WindNODE wird darum erprobt, wie die WEMAG Netz GmbH dezentrale Kleinanlagen einbinden kann: Wärmepumpen, Nachtspeicheröfen und in Zukunft auch die wachsende Zahl von Elektroautos. Das Ziel des WindNODE-Projekts: erneuerbaren Strom nutzen statt abregeln.

Schon vor der Montage der Wärmepumpe in Haaks Keller wurde ein Nachtspeicherofen als Pilotgerät in einem Teststand der WEMAG angeschlossen. „Wir finden bei unseren Kunden Nachtspeicheröfen aus den letzten vier Jahrzehnten vor“, sagt Moritz Koch, Techniker im WindNODE-Projekt. Der bisherige Stromtarif der WEMAG ist typisch für diese Öfen: Sie ziehen ihren Strom zwischen zehn Uhr abends und fünf Uhr morgens. Das sind die Zeiten, zu denen in der alten, zentralen und fossilen Energiewelt Strom im Überschuss vorhanden war. Die WEMAG bietet traditionell einen festen Stromtarif von aktuell rund 21 Cent je Kilowattstunde an, das sind rund 15 Prozent weniger als der normale Stromtarif für Haushaltskunden. Gesteuert werden die Nachtspeicheröfen mit einer Zeitschaltuhr, die die Ladezeitfreigabe übermittelt.

Dieses alte System ist unflexibel: Ob viel oder wenig Strom aus Wind- und Solaranlagen im Netz ist, spielt hier keine Rolle. Dabei kennt die WEMAG als Netzbetreiber natürlich die aktuellen Einspeisewerte der einzelnen Anlagen – die Mitarbeiter sehen sie auch auf den Bildschirmen in der Netzleitstelle in Schwerin. Und sie können sie für die nächsten Tage auch recht gut prognostizieren.

In WindNODE wurden die Testgeräte mit einem Smart Meter ausgerüstet. Der digitale Stromzähler misst nicht nur den Stromverbrauch, sondern kann auch Schaltsignale weiterleiten. „Hinter dem Smart Meter als intelligentem Messsystem sitzt eine Steuerbox, die zusammen mit einer neuartigen Steuerungssoftware intelligentes, cleveres Nutzerverhalten möglich macht“, erklärt Koch. Über den Mobilfunkstandard GSM versendet die WEMAG-Leitzentrale Signale an die Relais in der Steuerung. Für den Nachtspeicherofen oder die Wärmepumpe heißt das: Jetzt darf geladen werden. So wie früher bei der Ladezeitfreigabe per Zeitschaltuhr. Der Nachtspeicherofen puffert die Energie in seinen Schamottesteinen. Die Wärmepumpe heizt den Warmwasserspeicher auf, der sich zusätzlich mit einem Heizelement ausrüsten lässt, damit bei einem Stromüberschuss noch mal eine Extraportion Strom aus dem Netz gezogen werden kann.

„Wir gehen noch einen Schritt weiter: Wir sagen sogar, ob die Anlage mit voller Leistung oder nur mit einer Teilleistung arbeiten darf“, sagt Koch. Damit kann das System noch genauer auf das aktuelle Verhältnis von Einspeisung aus erneuerbaren Energien und Verbrauch reagieren.

Um viele Kunden zum Mitmachen zu bewegen, prüft die WEMAG in dem Projekt auch, wie günstige Netztarife und Umlagen dieses „netzdienliche Verhalten“ ihrer Kunden honorieren können. Das Ziel ist klar: Die Tarife für die Wärme aus Überschussstrom sollen noch unter die heutigen Tarife für Nachtspeicheröfen sinken, um einen Preisanreiz für diese Art der Sektorenkopplung zu setzen. So haben alle etwas davon: Die Kunden sparen, das Netz wird entlastet, die Investitionen in den Netzausbau werden vermindert und weniger Strom aus Erneuerbaren geht verloren.

Darüber hinaus hat Haak den erwarteten Umstieg auf Elektroautos und den Ausbau von industriellen Elektrolyseuren im Blick, die in windkraftstarken Regionen künftig Überschussstrom vor Ort nutzen könnten.

Wenn man alle Möglichkeiten in privaten Haushalten und der Industrie zusammenzähle, kämen künftig etliche Hundert Megawatt an flexibler Last zusammen, ist Haak überzeugt. „Wir als Netzbetreiber sind die Ermöglicher. Wir müssen die Steuerimpulse geben. Dann können kleine und große Anlagen vor Ort selbstständig entscheiden, ob sie diesen günstigen Strom nutzen oder nicht.“ Was fehle, sei der rechtliche Rahmen, sagt Haak mit Blick auf die hohen Abgaben auf Strom einerseits und weiterhin gewährte Subventionen für Öl und Gas andererseits, auch wenn erste Ansätze bereits im Klimapaket der Bundesregierung zu finden sind. „Wir haben einen Bestand mit einem Energierecht, das in 80 Jahren gewachsen ist. Da sind noch viele Hürden zu nehmen, um in die neue Welt zu kommen.“ Manchmal beginnen große Veränderungen in einem kleinen Keller.

Die physikalische Größe der Spannung ist somit ein bedeutendes Qualitätsmerkmal im Stromnetz. Im Wesentlichen bildet das Produkt von Netzspannung (U) und Strombezug des Verbrauchers (I) die aktuelle Leistung eines Verbrauchers (P) ab.
Die elektrische Energieversorgung basiert auf einem dreiphasigen Drehstromsystem, in dem es etwas komplizierter wird: Denn hier wechseln Spannung und Stromstärke laufend zwischen positiven und negativen Werten und die zeitliche Beziehung zwischen den drei Wechselstromsystemen (Phasenlage) ist entscheidend. Die Gesamtleistung im Netz ist dann die sogenannte Scheinleistung (S), die Summe aus der nutzbaren Wirkleistung (P) und der im System befindlichen Blindleistung (Q). Die Blindleistung übernimmt dabei wesentliche Aufgaben, um das Netz in Betrieb zu nehmen (z.B. Ladeleistung der Leitungen) und dient als Einflussgröße zur Regelung der Netzspannung.

Damit die Stromleitungen optimal genutzt werden, können Kraftwerke dem Stromnetz Blindleistung entweder zur Verfügung stellen oder aber dem Netz entziehen.

Im herkömmlichen Betrieb liefern fossile Großkraftwerke auf der Basis von Kohle- und Gasfeuerung sowie konventionelle Netzbetriebsmittel, wie Transformatoren und Blindleistungskompensationsanalgen, die Blindleistung als Systemdienstleistung in das Energieversorgungsnetz. Blindleistungskompensationsanlagen sind in der Regel Spulen, die in Bedarfssituationen gezielt Blindleistung in das Netz liefern können. In der Netzregion der WEMAG wirken herkömmlicherweise im Wesentlichen das Kohlekraftwerk Rostock, dezentrale Kompensationsanlagen im Übertragungsnetz sowie die zwischen Höchst- und Hochspannungsebene befindlichen Transformatoren als Regeleinheiten auf das Spannungsgefüge ein.