Eine amerikanische Geschichte rund um Blackouts, erneuerbare Energien und ein neues Stromnetz.

Smart Grid Technologie USA - intelligente Stromnetze nutzten Computertechnologien.

Wie ein intelligentes Stromnetz funktioniert.

Das intelligente Stromnetz nutzt Computertechnologie, um die Kommunikation, Automatisierung und Konnektivität der verschiedenen Komponenten des Stromnetzes zu verbessern. Dies ermöglicht z. B. die Übertragung von Strom, der von mehreren Erzeugungsanlagen stammt. Außerdem wird die Verteilung verbessert, indem Informationen von den Verbrauchern an Transformatoren und Erzeugungsanlagen weitergeleitet werden.

Ein Schlüsselelement dieses Systems ist die Installation von intelligenten Zählern in Haushalten und Unternehmen. Diese digitalen Geräte, die die herkömmlichen analogen Zähler ersetzen, können in beide Richtungen kommunizieren und Informationen über Angebot und Nachfrage zwischen Erzeugern und Verbrauchern weitergeben.

Auch die über die intelligenten Zähler gesammelten Daten sind für die Funktion des intelligenten Netzes von wesentlicher Bedeutung. Durch die Analyse dieser Daten können Stromerzeugungsanlagen Nachfragespitzen besser vorhersagen und auf sie reagieren. So können sie die Produktion drosseln, wenn weniger Strom benötigt wird und die Erzeugung von mehr grünem Strom schnell hochfahren, wenn Spitzenzeiten bevorstehen.

Durch die Nutzung der Leistungsfähigkeit von Computern, Kommunikations- und Datenanalysetechnologien verbessert das intelligente Netz die Flexibilität und Effizienz des herkömmlichen Netzes und eröffnet neue Möglichkeiten für intermittierende Erzeugungsmethoden - wie Wind- und Solarenergie - und neue Belastungen des Netzes, wie Elektroautos.

Das amerikanische Stromnetz.

Es ist die größte Maschine der Welt - ein elektrisches Ungetüm, das auf einem Gerüst aus der Technik des frühen 20 Jahrhunderts beruht. Der Rest ist ein Sammelsurium von Innovationen aus einem Jahrhundert, die auf ein veraltetes Gerüst aufgepfropft wurden. Dennoch ist das US-Stromnetz die längste Zeit unverändert und kaum in Frage gestellt worden, während eine wachsende Bevölkerung mit allen erdenklichen elektrischen Geräten an das Netz gefesselt ist.

Mehr als 300’000 Meilen (482’803 Kilometer) ausgedehnter Übertragungsleitungen schlängeln sich durch die Vereinigten Staaten und im Großen und Ganzen erfüllt das Stromnetz seine Aufgabe sehr gut. Das US-Energieministerium (Department of Energy, DOE) stuft die Zuverlässigkeit des Netzes mit 99,97 Prozent ein. Doch trotz der unglaublichen Größe des Systems reichen einige wenige Ausfälle aus, um die Amerikaner jährlich um mindestens 150 Milliarden Dollar zu bringen.

Vergessen Sie nicht, dass der Strom in dem Moment verbraucht werden muss, in dem er erzeugt wird. Ein Kraftwerk kann nicht einfach überschüssige Energie speichern, um bei der nächsten Hitzewelle die Klimaanlagen zu betreiben. In der Zwischenzeit schließt eine wachsende Bevölkerung immer mehr stromhungrige Geräte und Apparate an das Netz an. Wie lange kann das System noch funktionieren, ohne unter der Belastung zusammenzubrechen?

Um die Mängel des derzeitigen Stromnetzes zu beheben und sich auf die Zukunft vorzubereiten, möchte das DOE in den kommenden Jahren eine Reihe von Änderungen vornehmen. Geplant ist der Übergang zu einer effizienteren Version des derzeitigen Stromnetzes, dem so genannten Smart Grid.

Wie kann das intelligente Stromnetz diese Probleme angehen und welche kurz- und langfristigen Ziele sind damit verbunden?

Intelligente Netzintegration

Ein Lebensmittelhändler betrachtet einen Kühlschrank voller Lebensmittel während eines dreiwöchigen Stromausfalls im Jahr 2006 in New York City. Nach Angaben des DOE gab es in den letzten 40 Jahren fünf größere Stromausfälle. Drei davon ereigneten sich in den letzten neun Jahren.

Um den Wert der Umstellung auf ein intelligentes Stromnetz zu verstehen, muss man sich zunächst einige der Hauptprobleme des derzeitigen Systems vergegenwärtigen. Das heutige Stromnetz ist zwar überlastet, aber eigentlich recht zuverlässig. Es ermöglicht den Regionen die gemeinsame Nutzung elektrischer Ressourcen, um die Stromkreise für alle am Laufen zu halten. In Zukunft muss das System jedoch weiterentwickelt werden, um mit der modernen Technologie Schritt zu halten und die Nachhaltigkeit zu gewährleisten.

Die ordnungsgemäße Verteilung von Strom über das Netz ist eine Art Jonglierakt. Der Stromverbrauch in einem bestimmten Gebiet schwankt je nach Tageszeit und Jahreszeit. Wenn die Temperaturen steigen und mehr Menschen ihre Klimaanlagen einschalten, benötigt das gesamte Gebiet mehr Strom. Da die Kraftwerke aber nur eine bestimmte Menge an Energie liefern können, scheitert dieser Spagat manchmal. In der Vergangenheit bestand die einzige Möglichkeit, dieses Problem zu lösen, darin, das Netz auszubauen und mehr Kraftwerke zu bauen, was die Stromkosten in die Höhe treibt.

Wenn Sie beim Jonglieren immer wieder Bälle fallen lassen, besteht eine mögliche Lösung darin, ein besserer Jongleur zu werden. Das DOE führt viele größere und regionale Stromausfälle auf langsame Reaktionszeiten und schlechte Sichtbarkeit zurück - Mängel, die durch automatisierte Systeme und ein rationalisiertes System der Stromverteilung wirksam behoben werden könnten. Das US-Stromnetz stützt sich auf eine zentral geplante und kontrollierte Infrastruktur. Der Jongleur ist überfordert, und wir werfen ständig neue Bälle in den Mix.

Diese Stromausfälle kosten Privatpersonen und Unternehmen Millionen. Ein effizienteres System würde nicht nur viele der möglichen Ausfälle vermeiden, sondern könnte auch Wunder für die Umwelt bewirken. Das DOE schätzt, dass die Energieeinsparungen, wenn das Netz nur 5 % effizienter wäre, den Kraftstoff- und Treibhausgasemissionen von 53 Millionen Autos entsprechen würden. Da die Vereinigten Staaten für 25 Prozent der weltweiten Treibhausgasemissionen verantwortlich sind, könnte diese Veränderung einen großen Beitrag zur Verringerung der Auswirkungen des Klimawandels leisten.

Schließlich ist auch der Aspekt der Sicherheit zu berücksichtigen. Die zentrale Struktur des Stromnetzes bietet auch ein verlockendes Ziel für jeden, der etwas daran ändern möchte. Da andere Bereiche des Stromnetzes für schwächere Abschnitte einspringen, könnte ein strategischer Schlag auch einen Dominoeffekt auslösen.

Intelligente Netztechnologie

Um die im vorangegangenen Abschnitt erörterten Probleme zu lösen, plant das US-Energieministerium ein weniger zentralisiertes, produzentenorientiertes Netz aufzubauen. Natürlich lässt sich dieser Wandel nicht mit einer einzigen Lösung bewerkstelligen. Zahlreiche Konzepte, Philosophien und Technologien sind erforderlich, um das System in eine effizientere Zukunft zu führen. Hier sind zwei der wichtigsten davon.

Fortschrittliche Messinfrastruktur (AMI): Dies ist ein Aspekt des intelligenten Stromnetzes, den Sie bereits in vielen Haushalten und Unternehmen finden. Ziel ist es, dem persönlichen Energieverbrauch das Rätselraten zu nehmen. Anstatt nur auf die Rechnung zu warten oder verblüfft auf die sich drehenden Ziffernblätter des Stromzählers zu starren, können die Nutzer jetzt mit Hilfe von Wattmessgeräten überprüfen, wie viel Saft ihre Geräte und Apparate verbrauchen. In Zukunft könnte dieses Konzept sogar noch weiter gehen. Stellen Sie sich vor, Sie überprüfen den Thermostat und sehen, wie die Preise ticken. Wie könnte sich das auf Ihre Entscheidung auswirken, an einem kühlen Abend die Heizung aufzudrehen? Wenn die Nutzer mehr Informationen über ihren Stromverbrauch erhalten, können sie ihren eigenen Stromverbrauch besser steuern und unnötige Verschwendung vermeiden.

Visualisierungstechnologie: Erinnern Sie sich an die Analogie zum Jongleur. Dies ist der intelligente Netzjongleur der Zukunft: ein automatisiertes Computersystem, das in der Lage ist, sofort auf die Ebbe und Flut der Energieerzeugung und -nachfrage im Netz zu reagieren. Das DOE zitiert ein Projekt im Besonderen: Das System Visualizing Energy Resources Dynamically on Earth (VERDE) des Oak Ridge National Laboratory, das auf der Google Earth-Plattform aufbaut. Zusätzlich zu VERDE plant das DOE den Einsatz von Phasormessgeräten (PMU), um den Stromverbrauch im gesamten intelligenten Stromnetz genau zu überwachen und das Rätselraten über eine angemessene Stromversorgung zu beenden.

Wenn alles nach Plan läuft, werden diese beiden Ansätze zu einer Situation führen, in der sowohl der Nutzer als auch der automatisierte Stromverteiler weitaus mehr Informationen - und damit Macht - über den Stromfluss haben. Dies wiederum ermöglicht verantwortungsvollere Ausgaben auf allen Ebenen - vom Kraftwerk bis zum Home Entertainment Center am Ende der Leitung.

Kleine Schritte zu einem besseren Energienetz

Ein Arbeiter des Versorgungsunternehmens in Houston, Texas, installiert am 5. Juni 2009 erstmals einen intelligenten Zähler für CenterPoint Energy. Das Versorgungsunternehmen, das 2,2 Millionen Kunden in der Metropolregion versorgt, will 1 Milliarde Dollar für die Smart-Grid-Technologie ausgeben.

Das intelligente Stromnetz ist nichts, was man einfach beim Aufwachen in seinem Haus vorfindet. Und anders als bei der Umstellung von analogem auf digitales Fernsehen in den Vereinigten Staaten im Jahr 2009 werden ein staatlicher Gutschein und ein Besuch bei Ihrem örtlichen Wal-Mart auch nicht ausreichen, um es zu verwirklichen. Es gibt viele kleine Schritte auf dem Weg zu einem besseren, nachhaltigeren Energiesystem.

Intelligente Zähler und Thermostate: Im Juli 2009 waren diese Aktualisierungen herkömmlicher Stromzähler und Thermostate bereits in 8,3 Millionen US-Haushalten installiert. Die Zähler versorgen sowohl den Nutzer als auch das Stromnetz mit detaillierteren Verbrauchsinformationen. Intelligente Thermostate sind programmierbar und mit WiFi ausgestattet, um die Wettervorhersage zu verfolgen. Diese Funktionen ermöglichen eine feiner abgestimmte und effizientere Nutzung von Heizung und Kühlung im Haus.

Das menschliche Element ist für jede Energiesparbewegung von entscheidender Bedeutung, und das intelligente Stromnetz ist da keine Ausnahme. Dies bedeutet, dass die Öffentlichkeit besser über die persönlichen und übergreifenden Vorteile des Energiesparens im Haushalt aufgeklärt werden muss.

Optimierte Kraftwerke

Wenn das intelligente Stromnetz Gestalt annimmt, wird das automatisierte System ein präziseres Jonglieren mit den Ressourcen ermöglichen. Ein tieferes Verständnis des Energiebedarfs in Echtzeit ist so, als wüsste man genau, wie viele Gäste man zum Abendessen erwartet. Ohne viel Rätselraten kann man die Einkaufsliste kürzen, ohne Angst haben zu müssen, dass jemand hungern muss - oder ohne Strom dasteht. Auf diese Weise können auch umweltschädliche Kraftwerke zugunsten sauberer, erneuerbarer Energiequellen zurückgedrängt werden.

Erneuerbare Energie

Die nahtlose Integration von erneuerbaren Energiequellen ist ein wichtiger Bestandteil der intelligenten Netzintegration. Kraftwerke, die mit fossilen Brennstoffen betrieben werden, und Wasserkraftwerke werden nicht verschwinden, aber Windparks und Solarzellen werden einen zunehmenden Anteil an der gesamten Stromerzeugung in einem bestimmten Gebiet liefern.

Staatliche und bundesstaatliche Vorschriften

Es versteht sich von selbst, dass Recht und Politik eine große Rolle für den Betrieb des bestehenden Stromnetzes spielen. Der Übergang zum intelligenten Stromnetz erfordert daher natürlich ständige Maßnahmen auf beiden Ebenen. Eine Reihe von Bundesstaaten hat bereits Standards für erneuerbare Energien eingeführt, um erneuerbare Energien zu fördern. In der Zwischenzeit werden auf Bundesebene eine Reihe von Vorschriften zur Unterstützung der notwendigen Gesetze und technologischen Fortschritte auf den Weg gebracht.

Das DOE plant, das intelligente Stromnetz aus großen und kleinen Innovationen zu schmieden. In Zukunft werden neue Technologien wie thermische Speicher, verbesserte Lithium-Ionen-Batterien und supraleitende Stromkabel den Prozess weiter vorantreiben.

Wie wird das intelligente Stromnetz funktionieren?

In den meisten Industrieländern genügt ein Knopfdruck, um das Licht, den Fernseher, den Computer und Dutzende anderer Geräte und Apparate in Gang zu setzen. Hinter diesem scheinbar einfachen Luxus verbirgt sich jedoch ein komplexes Netz von Interaktionen zwischen einer Vielzahl von Anbietern und Diensten, sowohl öffentlichen als auch privaten. Die Kommunikation zwischen diesen Einheiten ist kompliziert - aber die Smart-Grid-Technologie versucht, sie effektiver, interaktiver und letztendlich effizienter zu gestalten.

Wenn es zu Stromausfällen, Stromausfällen und Blackouts kommt, ist es frustrierend, ohne Strom zu sein. Die Speicherung von Energie im US-Netz könnte helfen, die Stromversorgung aufrechtzuerhalten. Wenn es zu Stromausfällen kommt, ist es frustrierend, ohne Strom zu sein. Energiespeicher entlang des US-Netzes könnten helfen, die Stromversorgung aufrechtzuerhalten.

Der Blackout 2003

Der Stromausfall begann in Ohio, brachte den Verkehr in Michigan zum Erliegen, schaltete die Lichter in Kanada aus und brachte dann die Dunkelheit nach New York City, die Stadt, die niemals schläft. Am Ende des Northeast Blackout 2003 hatte die Region einen Schaden von rund 6 Milliarden Dollar.

Was, glauben Sie, hat einen so großen Stromausfall verursacht - etwas Außergewöhnliches? Hat jemand das Stromnetz sabotiert? Gab es ein Erdbeben? Nein - es gab keinen finsteren Plan oder eine Naturkatastrophe, sondern nur ein paar ganz normale Pannen. Das US-Stromnetz funktionierte wie üblich, aber dann häuften sich die Störungen, unterstützt durch Computerausfälle und einige lästige Bäume, und voilà - etwa 50 Millionen Menschen waren ohne Strom.

Laut Imre Gyuk, der das Forschungsprogramm für Energiespeicherung im US-Energieministerium leitet, können wir massive Stromausfälle wie den großen Stromausfall im Jahr 2003 vermeiden, indem wir Energie im Stromnetz speichern. Die Energie könnte in Einheiten in Kraftwerken, entlang der Übertragungsleitungen, in Umspannwerken und in der Nähe der Kunden gespeichert werden. Auf diese Weise könnte die gespeicherte Energie bei kleinen Katastrophen überall entlang der Leitung Strom liefern.

Das klingt nach einem großen Projekt, und das ist es auch. Aber so gut wie jedes System, das erfolgreich viele Kunden versorgt, verfügt über eine Reserve. Denken Sie darüber nach. Banken haben eine Reserve. Supermärkte wie Target und Wal-Mart haben eine Reserve. Hätte McDonald's Milliarden von Kunden bedienen können, ohne ständig gefüllte Speisekammern und Gefriertruhen zu haben? Da das US-Stromnetz auf der Grundlage von Notstromaggregaten und nicht von Reserven funktioniert, ist es für Probleme gerüstet.

Die Bedeutung der Netzenergiespeicherung an gewöhnlichen Tagen

An jedem gewöhnlichen Tag planen die Stromversorgungsunternehmen, wie viel Strom sie am nächsten Tag erzeugen wollen. Sie versuchen vorherzusagen, was die Kunden tun werden, indem sie vor allem historische Aufzeichnungen über den Verbrauch am selben Tag des Vorjahres lesen. Dann passen sie diese Zahlen an die aktuelle Wettervorhersage für den nächsten Tag an.

"Es ist unmöglich, genau vorherzusagen, wie hoch die Stromnachfrage zu einem bestimmten Zeitpunkt sein wird", sagt John Boyes, der das Energiespeicherprogramm bei den Sandia National Laboratories leitet. Dieses Szenario führt dazu, dass die Versorgungsunternehmen mehr oder weniger Strom produzieren, als die Kunden verbrauchen. Das Ungleichgewicht sendet Wellen durch das Netz, einschließlich Schwankungen der Wechselstromfrequenz, die, wenn sie nicht kontrolliert werden, die Elektronik beschädigen können. Regionale Strommanager oder unabhängige Netzbetreiber (ISOs) versuchen, die Lücke zu schließen, indem sie einige Kraftwerke auffordern, ihre Stromerzeugung zu ändern. Aber Kernkraftwerke und Kraftwerke für fossile Brennstoffe können das nicht so schnell tun. Ihre Langsamkeit verschlimmert das Ungleichgewicht zwischen Stromangebot und -nachfrage.

Stellen Sie sich einmal vor, was an einem schwülen Tag in Los Angeles passiert, wenn die Menschen in der ganzen Stadt ihre Klimaanlagen laufen lassen. Dies sind die Spitzenlastzeiten, wenn die meisten Kunden den meisten Strom verbrauchen, was für einige Stunden an fünf bis zehn Tagen im Jahr der Fall ist. An diesen Tagen werden die so genannten Spitzenlastkraftwerke in Betrieb genommen. Diese teuren, mit fossilen Brennstoffen betriebenen Anlagen stehen das ganze Jahr über still und können mehr Luftverschmutzung ausstoßen als ein großes Kohlekraftwerk. "Wir würden das in einer [smogigen] Stadt wie Los Angeles nicht gerne tun, aber wir tun es trotzdem", sagt Imre Gyuk. Wenn die Spitzenlastkraftwerke nicht ausreichen, zahlen die Versorgungsunternehmen Großkunden wie Aluminiumhütten dafür, weniger Strom zu verbrauchen. "Wenn nichts funktioniert, kommt es zu Stromausfällen", sagt Gyuk.

Inzwischen sind die alten Umspannwerke überlastet. Sie leiten mehr Strom, als für sie vorgesehen ist, und die Metallstrukturen erhitzen sich. "Das ist keine empfehlenswerte Praxis", sagt Boyes.

Vielleicht ist es kein gewöhnlicher Tag. Vielleicht fällt ein Baum auf eine Stromleitung oder ein Blitz schlägt in sie ein. Diese Störungen führen dazu, dass die Spannung der Leitung von der vorgesehenen Höhe abweicht. Spannungsschwankungen setzen Computer zurück. Jetzt blinkt Ihr Wecker 12:00 Uhr. Oder noch schlimmer: "Bei allen automatisierten Fertigungsprozessen führt ein Zurücksetzen des Computers zum Stillstand des Prozesses. Wenn Sie ein Kunststoffhersteller sind und Ihre Maschinen abkühlen, verfestigt sich der Kunststoff in Ihren Maschinen", sagt Boyes.

Und was passiert, wenn die Ereignisse eines Tages die Bemühungen der Versorgungsunternehmen um einen Ausgleich übersteigen? Ja, Sie haben es erraten - Ihnen droht ein Stromausfall. Das ist im Jahr 2003 im gesamten Nordosten passiert.

Da das Stromnetz ohnehin schon unter Druck steht, ist es schwer vorstellbar, mehr erneuerbare Energien wie Wind- und Solarenergie hinzuzufügen, da es sich dabei um schwankende Energiequellen handelt. Wir wissen, dass die Kunden unberechenbar sind, aber das gilt jetzt auch für den Strom. Wenn der Wind unerwartet abflaut, kann ein Windpark innerhalb von Minuten 1.000 Megawatt verlieren und muss dann schnell Strom für seine Kunden kaufen und importieren.

Die Alternative ist der Einsatz von fossilen Spitzenkraftwerken, die jedoch die Luftverschmutzung durch sauberen Strom verstärken. Oder die Natur kann regieren. In texanischen Windparks weht der Wind fast ausschließlich nachts, wenn die Nachfrage gering ist, und der Strompreis wird negativ. "Das bedeutet, dass man das Netz für die Einspeisung von Strom bezahlen muss", sagt Gyuk. "Ich habe mit jemandem gesprochen, der seine Klimaanlage die ganze Nacht laufen lässt, um das Haus zu kühlen, weil er sie umsonst bekommt. Dann macht er die Fenster zu."

Gyuk zufolge werden sich diese Probleme noch verschärfen, wenn wir mehr Elektronik und mehr Strom verwenden. Was könnte also die Antwort auf diese Probleme sein? Die Energiespeicherung im Netz.

Bevor wir uns mit dem Thema befassen, ist es wichtig zu verstehen, was es bedeutet, Energie zu speichern. Die Aufgabe des Stromnetzes besteht darin, jeden Kunden mit 120 Volt und 60 Hertz mit Strom zu versorgen. Dies geschieht durch Hinzufügen oder Entfernen von Strom aus dem Netz. Ein Speicher hilft dabei, indem er genau dann Strom hinzufügt oder entnimmt, wenn er gebraucht wird.

Arten der Energiespeicherung im Netz: Gepumpte Wasserkraft

Pumpspeicherkraftwerke nutzen fallendes Wasser zur Stromerzeugung. Ein Beispiel dafür ist der Raccoon Mountain in Tennessee. Am Fuße des Berges hat die Tennessee Valley Authority (TVA) einen See angelegt, indem sie einen Teil des Tennessee River abgepumpt hat.

Wenn die Kunden nicht viel Strom verbrauchen, leitet die TVA Strom aus anderen Kraftwerken in ein Kraftwerk im Inneren des Berges um. Der Strom treibt die Turbinen des Kraftwerks rückwärts an und drückt das Wasser des Sees durch einen Tunnel im Berg nach oben. Nach 28 Stunden ist das obere Becken voll. Um Strom zu erzeugen, öffnet die TVA einen Abfluss im oberen Becken. Das Wasser fällt direkt durch die Mitte des Berges, treibt die Turbinen an und erzeugt Strom. Das Wasser fällt 22 Stunden lang und erzeugt dabei kontinuierlich 1.600 Megawatt Strom, was der Leistung eines großen Kohlekraftwerks entspricht. Die TVA fügt diesen Strom an Tagen mit hoher Nachfrage dem Beitrag ihrer anderen Kraftwerke hinzu [Quelle: TVA].

Weltweit sind Pumpspeicherkraftwerke in Betrieb, die an Spitzentagen zwischen 200 Megawatt und 2.000 Megawatt Strom liefern [Quelle: Cole]. Sie stoßen keine Luftverschmutzung aus und sind nach dem Aufladen innerhalb von 15 Minuten am Netz - schneller und umweltfreundlicher als ein Spitzenkraftwerk. Das einzige Problem ist, dass "uns die guten Standorte dafür ausgehen", sagt Gyuk.

Druckluftspeicher (CAES) sind Speicher für Erdgaskraftwerke. Normalerweise wird in diesen Anlagen Erdgas verbrannt, um Luft zu erhitzen, die eine Turbine in einem Generator antreibt. Wenn sich Erdgaskraftwerke in der Nähe eines unterirdischen Lochs befinden, z. B. einer Kaverne oder einer alten Mine, können sie CAES nutzen. An schwachen Tagen kann das Kraftwerk Strom erzeugen, um einen Kompressor zu betreiben, der die Außenluft verdichtet und in das unterirdische Loch drückt. An Tagen, an denen die Kunden möglichst viel Strom benötigen, kann das Kraftwerk die komprimierte Luft gegen die Turbine pressen und sie zusammen mit der normalen, erwärmten Luft vorwärts treiben. Diese komprimierte Luft kann stundenlang helfen und die Leistung des Kraftwerks an Spitzentagen kontinuierlich um 25 bis 2.700 Megawatt erhöhen [Quelle: Cole].

Pumpen

Speichervorrichtungen erzeugen und nutzen Strom auf clevere Weise - für einen Prozess, der umgekehrt werden kann, um den Strom zurückzugeben. Bei der Pumpspeicherung von Wasserkraft wird beispielsweise Strom verwendet, um Wasser in eine bestimmte Höhe zu pumpen. Wenn wir den Strom wieder brauchen, lassen wir das Wasser auf das Antriebssystem eines Generators fallen. Wo ist die Energie in diesem Bild? Sie ist die ganze Zeit da und wird wie Geld zwischen Bankkonten transferiert. Die Energie beginnt als elektrische Energie im Netz, wandelt sich in potenzielle Gravitationsenergie um, wenn das Wasser hoch oben ist, und wird wieder zu elektrischer Energie im Netz, wenn das Wasser zum Antrieb des Generators fällt.

Jetzt ist es an der Zeit, sich mit Speichersystemen zu befassen, die über einen längeren Zeitraum eine große Menge an Strom oder weniger liefern. Diese Systeme können nicht den ganzen Tag über große Mengen Strom an die Kunden liefern, wie dies bei Pumpspeicherkraftwerken und CAES möglich ist.

Schwungräder speichern Energie, indem sie sich drehen. Die schnellsten Schwungräder bestehen aus einem Motor, einem schwebenden Magneten, einem Vakuum zur Vermeidung von Reibung und einer Sicherheitshülle. Wenn zusätzlicher Strom im Netz verfügbar ist, kann er den Motor antreiben, der den Magneten in Drehung versetzt. Wenn Strom benötigt wird, können die Schwungräder diesen je nach Situation innerhalb von Minuten bis Stunden abgeben.

Im Stromnetz sind Schwungräder ein guter Qualitätsregler. Sie sind gut geeignet, um die Frequenz zu stabilisieren, die, wie wir bereits erwähnt haben, heute in den USA über und unter 60 Hertz schwankt. Sie steigt an, wenn die Versorgungsunternehmen mehr Strom produzieren als die Kunden verbrauchen, und sinkt, wenn sie weniger produzieren. Schwungräder ändern die Situation, weil die ISOs sie direkt steuern können - irgendwann werden sie automatisch sein -, so dass niemand mehr Jane im Kraftwerk A anrufen und darauf warten muss, dass sie die Erzeugung erhöht oder senkt, um das Frequenzproblem zu beheben. Mit einer schnellen Reaktion kann die Frequenz angeglichen werden, bevor der Kunde es merkt. In der Tat testen mehrere US-amerikanische Elektrizitätswerke Schwungradpads [Quelle: Beacon Power 1, Beacon Power 2, Beacon Power 3].

Ein weiterer Verwendungszweck für Schwungräder ist die Stabilisierung der Spannung im Stromnetz. Was könnte die Spannung auf diesen robusten Hochspannungsleitungen verändern? Zum Beispiel Dominoeffekte durch Stromausfälle, umgestürzte Bäume und elektrische Züge. Wenn U- oder S-Bahnen bremsen, erzeugen sie Strom, wodurch sich die Spannung erhöht und der Strom lokal ansteigt. Wenn die Züge aus dem Bahnhof heraus beschleunigen, ziehen sie Strom, wodurch die Spannung sinkt und Strom von anderswo abgezogen wird. Schwungräder können den Strom aufnehmen und wieder abgeben, so dass das übrige Stromnetz nicht beeinträchtigt wird. Sie wurden bereits in den U-Bahnzügen von New York City getestet [Quelle: Kennedy].

Schwungräder eignen sich auch hervorragend für Windkraftanlagen, wo sie bei Windböen zusätzlichen Strom erzeugen und diesen bei Abflauen wieder abgeben können, so dass die Kunden nicht unter den Schwankungen leiden.

Superkondensatoren, die noch schneller sind als Schwungräder, speichern Energie durch die Trennung von Ladungen. Sie sind "super", weil sie mehr Energie speichern als herkömmliche Kondensatoren, aber sie funktionieren auf die gleiche Weise. Wenn zusätzlicher Strom vorhanden ist, kann er genutzt werden, um Ladungen von einigen Metallplatten auf andere zu übertragen, so dass einige positiv und andere negativ geladen sind. Wenn Strom benötigt wird, neutralisieren sich die Platten, und die Ladung fließt und erzeugt einen Strom. In Madrid, Peking und anderen Städten puffern Schränke voller Superkondensatoren elektrische Züge [Quelle: Siemens].

Die supraleitende magnetische Energiespeicherung (SMES) ist eine weitere Möglichkeit, Spannungseinbrüche und -spitzen im Stromnetz auszugleichen. Bei Spannungsspitzen nehmen Drahtschleifen zusätzlichen Strom auf, und bei Spannungseinbrüchen geben die Schleifen den Strom an das Netz zurück. Da der Draht fast keinen Widerstand hat, speichert er den Strom fast verlustfrei.

Batterien

Als nächstes kommen wir zu den Energiespeichersystemen, die viele von uns täglich nutzen: Batterien. Batterien eignen sich hervorragend als Notstromaggregate und Energiespeicher. Natürlich sind die für die Speicherung von Netzenergie verwendeten Batterien ein klein wenig größer.

Batterien sind wie Lego-Sets für das Stromnetz. Es gibt sie in vielen Ausführungen, sie können gestapelt oder vergrößert werden, um mehr Energie zu speichern, und sie können Strom für Sekunden bis Stunden liefern. Auf der Seite der Langlebigkeit finden Sie anhängergroße Durchflussbatterien wie Vanadium-Redox und Zink-Bromid sowie Hochtemperaturbatterien wie Natrium-Schwefel. Diese können stundenlang eine Leistung von bis zu 20 Megawatt liefern [Quelle: Gyuk]. Auf der Seite der "Burst-of-Power"-Batterien werden heute in der Regel Bleisäurebatterien verwendet. Andere Batterien sind Metall-Luft-, Lithium-Ionen-, Nickel-Cadmium- und Blei-Kohle-Batterien. Alle Batterien nutzen und geben Energie durch chemische Reaktionen ab.

Batterien sind überall im amerikanischen Stromnetz zu finden, in der Regel auf der Abnehmerseite, wo Fabriken und vielleicht die Computer in Ihrem Büro eine unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) nutzen, um die Elektronik bei Stromausfällen am Laufen zu halten.

Aber Batterien sichern auch das Herzstück des Netzes. In Charleston, W. Va., überhitzte ein Umspannwerk jedes Mal, wenn zu viele Kunden Strom durch es zogen. Dann installierte American Electric Power eine Batterie, die an Tagen mit hoher Nachfrage Strom liefert, und das Umspannwerk überhitzte nicht mehr. In Alaska kam es bei jeder Störung der Stromleitung zwischen Anchorage und Fairbanks zu einem Stromausfall, bis eine fußballfeldgroße Batterie installiert wurde, die die Leitung während des Ausfalls und der Reparatur abdeckt.

Batterien können auch Windparks an Orten helfen, an denen der Wind nur nachts weht und die Kunden tagsüber Energie verbrauchen.

Es gibt Gerüchte, dass eines Tages Plug-in-Hybrid-Elektroautos (PHEV) mit Batterien, die durch Einstecken in die Steckdose aufgeladen werden, für die kommerzielle Stromerzeugung eingesetzt werden könnten. Mit der richtigen Verkabelung in Ihrem Haus könnte Ihr geparktes Auto Ihren Geschirrspüler betreiben. In ferner Zukunft könnten viele Autos, die an viele Garagen angeschlossen sind, Strom dorthin senden, wo er im Netz benötigt wird (Vehicle to Grid, V2G). Aber das ist noch viele Jahre entfernt, denn die Steckdose kann keinen Strom aus der Batterie entnehmen, und die Autos sind nicht kommerziell.

Wirtschaftlichkeit der Energiespeicherung im Netz

"Wenn es um die tatsächlichen Kosten geht, ist die Energiespeicherung nicht billig", sagt Imre Gyuk.

Wir können sehen, wo die Kosten heute stehen, aber sie werden sinken, wenn mehr Speicher ins Netz gehen. Beginnen wir mit der Speicherung in Kraftwerken. Wie wir bereits gelernt haben, kann ein Stromversorger Energie in einem Kraftwerk speichern, um an Tagen mit hoher Nachfrage Strom zu liefern. Das Kraftwerk wird den ganzen Tag über viel Strom benötigen, und nur Druckluft und gepumpte Wasserkraft können diesen liefern. Für jede 700 Dollar, die es für ein Druckluftsystem bezahlt, erhält das Energieversorgungsunternehmen 1 Kilowatt Strom für mehr als 20 Stunden, genug, um eine Kaffeemaschine den ganzen Tag zu betreiben [Quelle: EAC, NSTAR]. Gepumpte Wasserkraft kostet mehr - 2.250 $ pro Kilowatt.

Für Strom, der Minuten bis Stunden reicht, kosten Lithium-Ionen-Batterien 1.100 $ pro Kilowatt (oder Kaffeemaschine), Schwungräder 1.250 $ pro Kilowatt, Flussbatterien 2.500 $ pro Kilowatt und Hochtemperaturbatterien wie Natrium-Schwefel-Batterien 3.100 $ pro Kilowatt [Quelle: EAC]. Und die Speicherung in Superkondensatoren kostet noch mehr.

Gyuk zufolge erhalten wir jedoch viel für unsere Investitionen in die Speicherung. Wir erhalten ein Netz, das in der Lage ist, mehr Wind- und Solarkraftwerke zu betreiben, ohne dass es zu Versorgungsalpträumen kommt. Wir bekommen weniger Spitzenlastkraftwerke, was weniger Kohlendioxidemissionen und Luftverschmutzung bedeutet. Und wir erhalten Schutz vor Stromausfällen, die laut Gyuk 33 Cent von jedem Dollar kosten, den wir für Strom ausgeben [Quelle: Gyuk 2008].

Stromversorgungsunternehmen und ISOs werden für die Speicherung zahlen, wenn sie sich für deren Installation entscheiden. "Der Preis für die Speicherung wird sinken. Der Preis für die Lösung der Probleme auf andere Weise wird steigen. Schon bald werden sich diese Preise kreuzen", meint Boyes und deutet an, dass die Kosten den Ausbau der Stromspeicherung im Netz vorantreiben könnten.

Werden die Strompreise für die Verbraucher am Ende sinken? Möglicherweise. Wenn genügend Speicher vorhanden sind, können die Versorgungsunternehmen den Strom kontrollierter erzeugen. Sie werden die Hardware des Netzes, wie Übertragungsleitungen und Umspannwerke, besser nutzen, anstatt sie zu ersetzen oder zu erweitern.

Selbst wenn die Strompreise für die Verbraucher steigen, "bekommen wir ein besseres System", sagt Gyuk.

Frequenzregulierung

Um eine Animation darüber zu sehen, wie das US-Stromnetz heute die Frequenz reguliert und wie dies in Zukunft mit Schwungrädern geschehen könnte, klicken Sie hier und wählen Sie dann "Flywheels and Frequency Regulation".

Wie das Leben abseits des Stromnetzes funktioniert

Jeden Monat um die gleiche Zeit gehen Millionen von Amerikanern zum Briefkasten, um einen handgeschriebenen Brief oder ihre Lieblingszeitschrift zu erhalten, und werden von weißen Umschlägen mit kleinen Zellophanfenstern begrüßt. Wir alle kennen diese Postwurfsendungen - Strom-, Wasser-, Gas- und Telefonrechnungen, die alle darauf aus sind, Ihnen Ihr hart verdientes Geld abzunehmen. Für die meisten Menschen ist das Bezahlen von Rechnungen eine lästige und frustrierende Aufgabe. Was wäre, wenn es eine Möglichkeit gäbe, sich aus der Abhängigkeit von den öffentlichen Versorgungsunternehmen zu befreien und selbst nachhaltige Energie zu erzeugen? Nun, die gibt es. Die Entscheidung für eine netzunabhängige Energieversorgung wird immer beliebter für Menschen, die ihren ökologischen Fußabdruck verringern, ihre Unabhängigkeit behaupten und die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen vermeiden wollen.

"Das Netz" ist eine gängige Bezeichnung für das Stromnetz - das vernetzte System, das die breite Masse mit Strom versorgt. Ein typisches Haus ist an Strom-, Erdgas-, Wasser- und Telefonleitungen angeschlossen. Aus dem Netz auszusteigen bedeutet, diese öffentlichen Versorgungseinrichtungen zu meiden und stattdessen seine eigene Energie zu erzeugen. Manche Hausbesitzer entscheiden sich für eine teilweise Unabhängigkeit vom Stromnetz, indem sie sich selbst mit Strom versorgen und die Telefonleitung abschalten, während sie auf die Annehmlichkeiten der städtischen Wasser- und Abwasserversorgung angewiesen sind. Andere entscheiden sich für ein komplett netzunabhängiges Leben, indem sie Brunnen graben oder ein Zisternensystem zum Sammeln von Wasser verwenden. Eine Klärgrube kümmert sich um die Abwässer, und damit entfällt auch die Wasserrechnung.

Es ist unmöglich, eine genaue Zahl zu ermitteln, wie viele Menschen in den Vereinigten Staaten netzunabhängig leben, aber im Jahr 2006 schätzte die Zeitschrift Home Power, dass mehr als 180 000 Haushalte ihren eigenen Strom erzeugen. Weitere 27.000 Haushalte nutzen Solar- und Windenergie, um ihr Leben mit Netzanschluss auszugleichen [Quelle: USA Today]. Ein Teil dieser Zahlen ist auf die Rückkehr zum Land zurückzuführen, aber auch in den entwickelten städtischen Gebieten wollen immer mehr Menschen vom Netz gehen. Für die meisten ist es eine gute Möglichkeit, die Umwelt zu schonen. Für andere ist es eine Erleichterung, sich bei der Deckung ihres Bedarfs nicht auf überlastete Versorgungsunternehmen verlassen zu müssen.

In diesem Artikel erfahren Sie, was Sie tun müssen, um netzunabhängig zu werden. Wir erfahren etwas über Solar- und Windenergie und darüber, wie Sie Ihr Wasser von oben oder unten beziehen können. Wir gehen auch auf die Veränderungen im Lebensstil ein, die mit einem Leben ohne Stromnetz einhergehen.

Solar- und Windenergie

Die Installation von Solarmodulen bedeutet, dass keine unansehnlichen Stromleitungen zu Ihrem Haus verlegt werden müssen.

Um vom Stromnetz unabhängig zu werden, müssen Sie sich zunächst einmal von der Abhängigkeit von Ihrem Energieversorger befreien. Die gängigste Methode, dies zu tun, ist die Nutzung von Sonne und Wind zur Energieversorgung. Beide Konzepte sind nicht neu, aber immer mehr Menschen setzen auf diese konstanten Energiequellen, um ihre Abhängigkeit von Kohlestrom auszugleichen oder zu ersetzen. Ausführliche Informationen über Sonnen- und Windenergie finden Sie in den Artikeln Funktionsweise von Solarzellen und Funktionsweise von Windenergie - wir erklären hier jedoch das allgemeine Konzept.

Wohnhäuser, die Solarenergie nutzen, verfügen in der Regel über photovoltaische (PV) Solarzellen auf dem Dach oder in der Nähe des Hauses. Diese Paneele enthalten Zellen, die aus Silizium-Halbleitern bestehen. Wenn das Sonnenlicht auf das Paneel trifft, sammeln diese Halbleiter die Energie und lösen die Elektronen, so dass sie frei fließen können. Ein elektrisches Feld im Modul nimmt dann diese Elektronen auf und zwingt sie, in eine Richtung zu fließen, wodurch ein elektrischer Gleichstrom entsteht. Der Gleichstrom wird dann durch einen Wechselrichter geleitet, der diesen Gleichstrom einfach in den Wechselstrom umwandelt, den Ihr Haus nutzt.

Die Windenergie funktioniert auf ähnliche Weise. Eine typische Windturbine für Wohnhäuser sieht aus wie ein Flugzeugpropeller, der auf einem 50 bis 120 Fuß hohen Turm sitzt. Wenn der Wind weht, setzen sich die Flügel in Bewegung und drehen eine Welle, die von der Nabe des Rotors zu einem Generator führt. Der Generator nimmt die durch die Rotation erzeugte Energie auf und wandelt sie in Strom um. Wie bei Solarzellen wird die von Windturbinen erzeugte Energie mit Hilfe eines Wechselrichters in nutzbaren Wechselstrom umgewandelt.

Viele Menschen kombinieren ihre Solar- und Windenergie mit herkömmlichem Strom, um ein Hybridsystem zu schaffen, mit dem sie ihre Rechnungen senken können. In diesen Fällen wird die erzeugte Energie vom Versorgungsunternehmen gespeichert. Wenn die von Ihnen erzeugte Energie Ihren Verbrauch übersteigt, ist es in 40 Staaten sogar erlaubt, den Strom an das Versorgungsunternehmen zu verkaufen. Wenn Sie sich jedoch vom Stromnetz trennen wollen, müssen Sie die Verbindung zum Energieversorger ganz abbrechen. In diesem Fall wird die von Ihnen erzeugte Energie in einem Batteriesystem als Gleichstrom gespeichert und in Wechselstrom umgewandelt, wenn Sie ihn benötigen. Das Batteriesystem befindet sich normalerweise in einer Garage oder einem Schuppen in der Nähe der Stromquelle.

Windkraft ist die sauberste und billigste Energietechnologie der Welt. Die durchschnittlichen Kosten pro Kilowattstunde für Strom aus Kohleverbrennung lagen 2006 bei 10,4 Cent [Quelle: Energy Information Administration]. Windenergie kann unter optimalen Bedingungen für gerade einmal drei Cent pro Stunde erzeugt werden [Quelle: Earth Policy Institute]. Hinzu kommt, dass keine Treibhausgasemissionen entstehen, und es ist kein Wunder, dass die Windenergie so schnell wächst.

Im nächsten Abschnitt sehen wir uns an, wie Sie Ihre Wasser- und Abwasserversorgung abschalten können, um sich vom Stromnetz zu trennen.

Das Los Angeles City College wird netzunabhängig

Das Los Angeles City College (LACC) startete 2006 einen kühnen Plan, um alle neun Standorte vom Netz zu nehmen. Durch die Installation einer ausreichenden Anzahl von PV-Paneelen zur Erzeugung von einem Megawatt Strom pro Tag hofft das LACC, eine Vorreiterrolle bei der Nutzung nachhaltiger Energie auf dem College-Campus zu übernehmen. Dieses System von Community College-Campus dient mehr als 185.000 Studenten im Großraum Los Angeles. Es ist auch geplant, Kurse zu Nachhaltigkeit und grünem Bauen in den Lehrplan aufzunehmen. Das LACC wächst schnell und plant den Bau von mehr als 40 neuen Gebäuden, die die Standards des Leadership in Energy and Environmental Design erfüllen oder übertreffen [Quelle: treehugger.com].

Wasser und Kanalisation außerhalb des Netzes

Jetzt, da Sie Ihren Strom aus Sonne und Wind beziehen, ist es an der Zeit, sich vom städtischen Wasser- und Abwassernetz zu lösen. Das Tolle am Wasser ist, dass es überall ist - es fließt unter Ihren Füßen als Grundwasser und fällt als Regen vom Himmel. Sie können beide Quellen anzapfen, um sich vom Netz zu lösen. Nach Angaben der US-Umweltschutzbehörde EPA versorgen sich etwa 15 Prozent der Haushalte in den Vereinigten Staaten selbst mit Wasser - es gibt also keinen Grund, warum Sie nicht dazugehören sollten.

In den Vereinigten Staaten gibt es mehr als 17 Millionen Haushalte, die ihr Wasser aus privaten Brunnen beziehen [Quelle: The Groundwater Foundation]. Das Prinzip ist einfach: Ein Loch wird tief in den Boden gegraben oder gebohrt und eine Pumpe saugt das Wasser heraus. Für private Brunnen gelten zahlreiche Vorschriften, daher sollten Sie sich nur an einen lizenzierten Brunnenbauer wenden. Wenn Ihr Brunnen nicht ordnungsgemäß installiert ist, können leicht schädliche Verunreinigungen in ihn eindringen. Die Kosten für einen privaten Brunnen liegen zwischen 3.000 und 15.000 Dollar, je nachdem, wie tief Sie bohren müssen. Je tiefer der Brunnen, desto wahrscheinlicher ist es, dass Sie sauberes Wasser finden. Installieren Sie einen Filter für besser schmeckendes Wasser. Ein weiterer Vorteil eines privaten Brunnens ist, dass Sie in Dürreperioden die örtlichen Bewässerungsbeschränkungen umgehen können.

Eine andere Möglichkeit, sich selbst mit Wasser zu versorgen, ist das Sammeln von Regenwasser mit einer Zisterne. Eine Zisterne ist im Grunde ein Tank, der Wasser speichert. Hauszisternensysteme haben große ober- oder unterirdische Tanks aus Beton, Stahl oder Glasfaser. Das Wasser aus den Regenrinnen wird in die Zisterne geleitet und dann je nach Bedarf wieder in Ihr Haus gepumpt. Wenn Ihre Zisterne oberirdisch und höher als Ihre Wasserhähne liegt, können Sie das Gewicht des Wassers als Druck nutzen, um es in Ihr Haus zu befördern. Unterirdische Zisternen benötigen eine Pumpe, um das Wasser zu Ihnen zu bringen, ähnlich wie ein Brunnen. Wenn Sie eine Zisterne haben wollen, müssen Sie in einer Gegend wohnen, in der es genug regnet. Wenn Sie in der Nähe einer großen Verschmutzungsquelle leben, wie einer großen Schnellstraße oder einer Fabrik, sollten Sie auf eine Zisterne verzichten. Wenn Sie trinkbares Wasser haben wollen, sollten Sie ein Metall- oder Tondach wählen, weil es sauberer ist als ein Schindeldach. Schindeldächer können zwar verwendet werden, erfordern aber ein Vorfiltersystem, bevor das Wasser in die Zisterne eingeleitet wird. Wenn Sie sich für das Sammeln von Regenwasser interessieren, wenden Sie sich an einen Fachmann für grünes Bauen in Ihrer Nähe.

Der beste Weg, sich vom Abwassernetz zu lösen, ist die Installation einer Kläranlage. Eine Kläranlage ist im Grunde ein großer Metalltank, der Ihr Abwasser auffängt und ableitet. Die Bakterien im Tank zersetzen alles, so dass es sich auf natürliche Weise in eine obere Schaumschicht, eine untere Schlammschicht und eine mittlere Flüssigkeitsschicht aufteilt. Wenn neues Abwasser einströmt, fließt die Flüssigkeit im Tank in eine Reihe erdverlegter, perforierter Rohre, die das Wasser über eine längere Strecke in ein Abflussfeld ableiten. Der Boden wirkt als biologischer Filter, der die schädlichen Bakterien unter der Erde hält, bis sie schließlich als Nährstoffe absorbiert werden. Der Tank sollte einmal im Jahr von einem Fachmann geleert und gewartet werden. Mehr über Klärgruben erfahren Sie in dem Artikel Funktionsweise von Abwassersystemen und Klärgruben.

Im nächsten Abschnitt sehen wir uns an, was Sie möglicherweise benötigen, um Ihre Solar-, Wind- und Wassersysteme zu ergänzen.

Energie für das Haus

Holzöfen sind eine großartige Möglichkeit, Ihre Füße zu wärmen.

Wenn Sie ohne Strom auskommen, brauchen Sie wahrscheinlich noch ein paar andere Dinge, um sicherzustellen, dass Sie warm und kühl bleiben und genügend Wasser haben. Viele Menschen verwenden Propangas als Gasquelle. Sie können Ihren Warmwasserbereiter und Ihren Herd auch elektrisch betreiben, aber das verbraucht einen großen Teil der von Ihnen produzierten Energie. Propangastanks für ganze Häuser sind im Grunde genommen große Versionen der Tanks, die Sie für Ihren Gasgrill verwenden. Das Propan wird durch Rohre in Ihr Haus geleitet, genau wie Ihre Erdgasleitung, und der Tank wird bei Bedarf von einem Propan-Service aufgefüllt.

Eine weitere Option für die Wassererwärmung ist ein tankloser Warmwasserbereiter. Für Ihr netzunabhängiges Ziel müssen Sie einen Propan- oder Elektro-Tankless-Gerät kaufen. Es gibt auch Erdgasversionen, aber dann sind Sie an das Stromnetz angeschlossen. Tanklose Warmwasserbereiter speichern und erwärmen das Wasser nicht, sondern erwärmen es nach Bedarf, wenn Sie es brauchen. Mehr darüber erfahren Sie unter Funktionsweise von tanklosen Warmwasserbereitern. Wenn Sie wirklich umweltbewusst sein wollen, sollten Sie sich für einen Solar-Wassererhitzer entscheiden. Bei diesem System wird die Wärme der Sonne genutzt, um Ihr Wasser zu erwärmen. Mehr über Solarheizungen erfahren Sie in dem Artikel How to Choose a New Water Heater.

Die meisten Menschen, die sich für die Unabhängigkeit vom Stromnetz entscheiden, haben auch einen Notstromgenerator für den Fall, dass der Wind nicht weht und die Sonne über längere Zeit nicht scheint. Diese Generatoren werden mit Propan, Erdgas, Benzin oder Biodiesel betrieben und werden nur dann eingesetzt, wenn es unbedingt notwendig ist. Sie können so eingerichtet werden, dass sie sich automatisch einschalten, wenn die Batteriespannung auf einen bestimmten Wert sinkt.

Kamine und Holzöfen können dazu beitragen, den Energiebedarf für die Beheizung Ihres Hauses auszugleichen. Die meisten Häuser, die nicht an das Stromnetz angeschlossen sind, sind auf Holz als primäre Wärmequelle angewiesen. Elektro- und Gasöfen benötigen einfach zu viel Brennstoff, um ein Haus allein warm zu halten. Sie können sogar auf Holzöfen kochen. Superisolierung, die auf einer luftdichten Konstruktion und zusätzlichen Schaumstoffschichten beruht, ist eine effiziente Methode, um die Temperatur in Ihrem Haus zu halten.

Eine weitere Bautechnik, die viele Menschen außerhalb des Stromnetzes anwenden, ist die passive Solarkonstruktion. Beim passiven Solarbau werden Wind, Sonne und die natürliche Umgebung zum Heizen und Kühlen des Hauses genutzt. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, Wärme zu blockieren und abzuleiten, z. B. durch Beschattung durch Landschaftsgestaltung, dunkle Außenanstriche, den Einbau einer Strahlungsbarriere in den Dachsparren und die gute alte Isolierung. Eine weitere Möglichkeit ist die Wärmeableitung durch kontrollierte Luftströmung. Wenn Sie die unteren Fenster auf der windabgewandten Seite Ihres Hauses öffnen und die oberen Fenster auf der gegenüberliegenden Seite, entsteht ein Unterdruck, der die heiße Luft abzieht.

Im nächsten Abschnitt sehen wir uns an, welche Änderungen im Lebensstil mit dem Leben ohne Stromnetz einhergehen.

Netzunabhängiger Lebensstil

Eröffnen Sie ein Postfach, wenn Sie außerhalb des Netzes keine Post empfangen können.

Sie freuen sich schon darauf, vom Stromnetz zu verschwinden, oder? Sie sind bereit, Ihre Solarzellen und Ihre Klärgrube zu installieren. Sie haben den Brunnenbohrer gebucht und sind bereit, sich von den Stromrechnungen zu verabschieden. Bevor Sie all diese Schritte in die Tat umsetzen, müssen Sie sich Gedanken über die Veränderungen im Lebensstil machen, die mit der Unabhängigkeit vom Stromnetz einhergehen.

Selbst mit Solar- und Windenergie werden Sie Ihren Stromverbrauch einschränken müssen. Die meisten Menschen, die sich für ein Leben ohne Stromnetz interessieren, wollen zumindest teilweise umweltbewusster leben, so dass Stromsparen mit dieser Entscheidung Hand in Hand geht. Mit geeigneten Solar- und Windkraftanlagen sollten Sie in der Lage sein, die meisten Ihrer elektrischen Geräte und Apparate zu betreiben, aber nicht unbedingt gleichzeitig. Wenn Sie einen Haartrockner benutzen, vermeiden Sie es, die Mikrowelle zu benutzen. Wenn Sie den Mixer einschalten, ziehen Sie den Stecker des Heizgeräts heraus. Große Stromverbraucher wie Waschmaschinen sollten nachts betrieben werden, wenn Ihr sonstiger Strombedarf minimal ist. Echte Anhänger der Landfluchtbewegung würden ohnehin keine Waschmaschine und keinen Trockner benutzen. Das Waschen der Wäsche mit der Hand und die Verwendung einer Wäscheleine sind eine rustikale Alternative.

Das Gleiche gilt für Ihren Wasserverbrauch. Bei einem Zisternensystem müssen Sie in regenarmen Zeiten vielleicht ein paar Tage lang das Geschirr aufstapeln oder die Toilettenspülung einschränken. Manche Menschen gehen sogar so weit, dass sie das Wasser in der Dusche abstellen, während sie sich einseifen oder die Haare waschen. Das Sammeln von zusätzlichem Brauchwasser in Regentonnen ist eine gute Möglichkeit, Pflanzen zu gießen, Geschirr zu spülen und Haustiere mit Wasser zu versorgen, ohne den Brunnen oder die Zisterne anzapfen zu müssen.

Energy-Star-Geräte sind die effizientesten auf dem Markt und eine gute Möglichkeit, Geld bei Ihren Rechnungen zu sparen. Achten Sie beim Kauf auf die gelben Aufkleber auf den Geräten und vergleichen Sie die Bewertungen. Sie sparen nicht nur Energie, sondern erhalten von der Regierung auch Rabatte auf Energy-Star-Geräte, so dass Sie auch noch Geld sparen. Sie sollten auch Ihre Glühbirnen auf energiesparende Kompaktleuchtstofflampen umstellen.

Wenn Sie wirklich "aussteigen" und in einer ländlichen Gegend vom Netz gehen, werden Sie wahrscheinlich keine Post oder Müllabfuhr haben. Die meisten Menschen werden es begrüßen, dass es keine Junk-Post gibt, und da Sie keine Stromrechnungen haben werden, werden Sie auch keine Zellophan-Umschläge bekommen. Sie können alles, was Sie brauchen, von einem Postamt aus verschicken und sogar ein Postfach unterhalten, wenn Sie Post erhalten möchten.

Dass der Müll nicht abgeholt wird, ist eine weitere Überlegung. Dies lässt sich durch Recycling und Kompostierung leicht beheben. Wenn Sie die Produkte, die Sie kaufen, sorgfältig auswählen, können Sie auch eine Menge Müll vermeiden. Bauen Sie Ihr eigenes Gemüse an oder züchten Sie Hühner und Ziegen für Milch und Eier. Durch den Verzicht auf verpackte Lebensmittel wird die Menge an Papier- und Plastikmüll, die Sie loswerden müssen, erheblich reduziert. Alle organischen Lebensmittelabfälle und sogar einige Papierprodukte können kompostiert und dem Boden wieder zugeführt werden. Die meisten Recycling-Zentren haben auch Müllcontainer für Ihre nicht verwertbaren Abfälle. Weitere Informationen über Kompostierung und Recycling finden Sie in den Artikeln Wie Kompostierung funktioniert und Wie Recycling funktioniert.

Wie man Strom ins Netz zurückverkauft Wie viel wissen Sie über das Stromnetz?

Wussten Sie, dass die Sonne mehr Energie auf die Erdoberfläche strahlt, als alle Bewohner der Erde in einem ganzen Jahr verbrauchen? Angesichts der wachsenden Besorgnis über schwindende Ressourcen wie Kohle und Öl ist es leicht zu verstehen, warum grüne, saubere und erneuerbare Energie einen so großen Teil der weltweiten Diskussion über Energie ausmacht - vor allem, weil erneuerbare Systeme für den normalen Bürger immer praktischer zu installieren und zu nutzen sind.

Doch der Umweltschutz ist nicht der einzige Grund, sich mit sauberen Ressourcen zu befassen: Erneuerbare Energien könnten eine wichtige Quelle für die andere Art von Grün sein - Geld - für Ihren Haushalt. Mit ein wenig Vorschusslorbeeren und den richtigen Ressourcen können Privatpersonen mit dem Verkauf von Strom aus erneuerbaren Energiequellen an das Stromnetz Geld verdienen.

Das Netz, auch Stromnetz genannt, ist das Netz aus Generatoren, Kabeln und anderen Übertragungseinrichtungen, das den Strom vom Ort seiner Erzeugung zu dem Ort bringt, an dem Sie ihn nutzen. Traditionell ist der Geburtsort der Elektrizität ein Kraftwerk, wo Generatoren, die mit Kohle, Öl oder Erdgas betrieben werden - alles endliche Ressourcen, die nicht regeneriert werden können (es sei denn, Sie haben ein paar Millionen Jahre Zeit) - den Strom erzeugen, der Ihre Kaffeemaschine einschaltet, Ihren Computer auflädt und sogar Ihren Prius antreibt.

Der Großteil der weltweit verbrauchten Energie stammt aus einem solchen Netz. Erneuerbare Energien (Energie, die aus Ressourcen erzeugt wird, die sich innerhalb kurzer Zeit auf natürliche Weise erneuern) bieten jedoch eine Alternative zu diesen herkömmlichen Verfahren. Unabhängig davon, ob sie von Energieversorgungsunternehmen erzeugt oder von Bürgern für die Erzeugung von Energie bezahlt wird, kann erneuerbare Energie auch Teil des Stromnetzes werden.

Wie Stromnetze funktionieren

Ein Netz von Strommasten im Zentrum von Xinjiang, China, hebt sich von der untergehenden Sonne ab. Siehe Bilder von Kernkraft.

Elektrischer Strom ist ein bisschen wie die Luft, die man atmet: Man denkt nicht wirklich über sie nach, bis sie fehlt. Strom ist einfach "da" und erfüllt ständig alle Ihre Bedürfnisse.

Erst bei einem Stromausfall, wenn Sie einen dunklen Raum betreten und instinktiv den nutzlosen Lichtschalter betätigen, wird Ihnen bewusst, wie wichtig Strom in Ihrem täglichen Leben ist.

Sie nutzen elektrische Energie zum Heizen, Kühlen, Kochen, Kühlen, für Licht, Ton, Unterhaltung, Computer, mobile Geräte und vielleicht sogar für Ihr Auto. Ohne Strom gibt es kein Leben, wie wir es kennen.

Der Strom wird vom Kraftwerk bis zu Ihrem Haus durch ein erstaunliches System, das Stromverteilungsnetz, transportiert. Wenn Sie in einem Vorort oder auf dem Land leben, ist das Netz wahrscheinlich für alle sichtbar. Es ist sogar so öffentlich, dass Sie es wahrscheinlich gar nicht mehr wahrnehmen. Ihr Gehirn ignoriert wahrscheinlich alle Stromleitungen, weil es sie schon so oft gesehen hat.

Obwohl die meisten von uns das Stromnetz für selbstverständlich halten, ist es alles andere als einfach. In den Vereinigten Staaten gibt es 450.000 Meilen (724.205 Kilometer) Hochspannungsleitungen und 160.000 Meilen (257.500 Kilometer) Freileitungen, die Stromkraftwerke mit Haushalten und Unternehmen verbinden [Quelle: DOE]. Da große Energiemengen nicht gespeichert werden können, muss die Elektrizität so produziert werden, wie sie verbraucht wird [Quelle: EIA]. Das Stromverteilungsnetz muss schnell auf die wechselnde Nachfrage reagieren und kontinuierlich Strom erzeugen und dorthin leiten, wo er am meisten gebraucht wird.

Auch das Stromnetz entwickelt sich weiter. Dank modernster Technologie können wir jetzt unseren eigenen, zu Hause erzeugten Strom an das Netz anschließen - mit Solarzellen oder Windgeneratoren - und erhalten dafür eine Vergütung von den Versorgungsunternehmen. Die US-Bundesregierung investiert außerdem in ein so genanntes intelligentes Stromnetz, das digitale Technologien einsetzt, um die Energieressourcen effizienter zu verwalten. Das Smart-Grid-Projekt wird auch die Reichweite des Netzes erweitern, um Zugang zu entlegenen erneuerbaren Energiequellen wie Erdwärme und Windparks zu erhalten [Quelle: DOE].

Wie ein Microgrid funktioniert

Ein eigenes Kernkraftwerk in Ihrem Hinterhof zu installieren ist keine Option, aber stellen Sie sich vor, wenn auch nur ein Teil Ihres Strombedarfs lokal gedeckt werden könnte.

Die Installation eines eigenen Kernkraftwerks in Ihrem Hinterhof ist keine Option, aber stellen Sie sich vor, wenn auch nur ein Teil Ihres Strombedarfs vor Ort gedeckt werden könnte.

Es war einmal ein Königreich, das von einem allmächtigen König regiert wurde. Jeden Tag besuchte der König die Dörfer in seinem Reich und brachte jedem Haushalt die Wunder des täglichen Lebens: Wurst und Käse, künstliches Licht, Klimaanlagen und die komplette Filmografie von Vin Diesel auf einem hochauflösenden Plasmabildschirm.

So sahen die Menschen "Chronicles of Riddick", naschten Fruchtpops und feierten bis tief in die Nacht. Doch mit jedem Monat, der verging, verlangte der König einen pünktlichen - und teuren - Tribut von seinem Volk und erhöhte oft grundlos die Preise für dieses Geldzeichen. Als der König eines Tages vorbeikam, brachte er keines der glorreichen Geschenke mit, auf die sie sich verlassen hatten - nicht einmal einen Beutel gefrorener Erbsen oder eine Vorführung von "Der Schnuller".

Als die Leute den König fragten, was passiert sei, erzählte er ihnen, dass ein Baum auf eine Stromleitung in einem Dorf am anderen Ende des Königreichs gestürzt sei. Die Leute fanden das zwar nicht gerade fair, aber was sollten sie tun? Wer, wenn nicht der König, würde ihnen so schöne elektrische Geschenke bringen? Es war ja nicht so, dass sie diese Dinge selbst herstellen konnten.

Dieses Szenario ähnelt dem, was seit langem die Beziehung zwischen dem durchschnittlichen US-Bürger und dem Stromnetz ist, das ihn mit Elektrizität versorgt. Jahrzehntelang haben wir uns auf ein veraltetes, zentralisiertes System verlassen, das Strom verschwendet und gelegentlich den Bedarf aller nicht decken kann. Im Jahr 1996 zum Beispiel führte eine beschädigte Stromleitung in Oregon dazu, dass 12 Millionen Kunden in acht Bundesstaaten ohne Strom waren. Doch wie es für eine tyrannische Herrschaft typisch ist, gab es in dieser Angelegenheit nicht viele Wahlmöglichkeiten. Strom ist nach wie vor die ausschließliche Domäne der Stromgroßhändler, die im Einzelhandel praktisch nicht um das Geld der Kunden konkurrieren.

Die Idee des Mikronetzes ändert jedoch all dies. Die Dorfbewohner in unserem Beispiel haben einen Plan ausgeheckt, um ihren eigenen Strom zu produzieren und ihren eigenen lokalen Sitz der elektrischen Macht aufzubauen. Vielleicht ist der König jetzt etwas vernünftiger, wenn es um die Verteilung der Früchte geht.

Die Unabhängigkeit von lokalen Stromnetzen

Diese umweltfreundliche Wohnsiedlung in der niederländischen Stadt Amersfoort demonstriert einige der Solartechnologien, die ein Mikronetz versorgen könnten.

Zum Glück für die amerikanische Öffentlichkeit ist die Entwicklung hin zu einem zuverlässigeren und effizienteren Stromnetz nicht nur eine Graswurzelbewegung. Das US-Energieministerium verfolgt derzeit eine Strategie zur Schaffung eines intelligenten Stromnetzes, eines automatisierten, sauberen und weniger zentralisierten Mittels zur Deckung des Energiebedarfs der Nation. Weitere Informationen zu diesem Vorhaben finden Sie unter "Wie das intelligente Stromnetz funktionieren wird".

Die Idee eines lokalisierten Stromnetzes oder Mikronetzes fügt sich in mehrfacher Hinsicht in diese Gesamtstrategie ein. Erstens: Je mehr Strom auf lokaler Ebene erzeugt wird, desto weniger muss eine Gemeinde von externen Kraftwerken importieren oder aus dem Netz saugen. Viele der Energieprobleme der Nation sind auf das elektrische Äquivalent eines Ansturms auf die Bank zurückzuführen. Wenn die Temperaturen plötzlich in die Höhe schießen, drehen immer mehr Menschen die Klimaanlagen auf - und das belastet das Netz enorm. Wenn es nicht genug davon gibt, wird nicht jeder mit Strom versorgt - zumindest so lange, bis an anderer Stelle im Netz wieder ausreichend Energie zur Verfügung steht.

Denken Sie an einen eigenen Garten: Je mehr Produkte Sie in Ihrem Garten anbauen, desto weniger müssen Sie im Supermarkt kaufen. Und wenn Sie genug Tomaten auf Lager haben oder die Preise im Supermarkt lächerlich sind, können Sie einfach aufhören, in den Supermarkt zu gehen. Vielleicht können Sie Ihre überschüssige Ernte sogar an einen örtlichen Bauernmarkt verkaufen. Stellen Sie sich nun vor, Sie könnten all dies mit selbst erzeugter elektrischer Energie tun.

Natürlich ist die Technologie der Schlüssel zu all diesen Möglichkeiten. Die Entwicklung von Brennstoffzellen, Mikroröhren, Kolbenmotoren, Solarzellen und Windkraftanlagen hat einen Punkt erreicht, an dem ein kleines Netz verschiedener Generatoren Stadtviertel, Einzelhandelsbereiche und sogar Industrieanlagen mit Strom versorgen kann. In einer mikronetzfähigen Zukunft müssen Sie vielleicht nicht mehr zu einem Wasserkraftwerk einen Bundesstaat weiter fahren, um zu sehen, woher Ihr Strom kommt. Stattdessen könnten Sie die Quelle in der kühlschrankgroßen Mikroturbine hinter Ihrem Haus und im Windpark am Stadtrand finden.

Ein besonders interessantes Konzept sieht vor, dass Sie abends nach Hause fahren und Ihr Elektroauto an eine Steckdose anschließen. Aber Sie würden nicht das Mikronetz nutzen, um Ihr Auto aufzuladen, sondern Sie würden Ihr Auto nutzen, um das Mikronetz aufzuladen. Dieser Ansatz wird als Vehicle-to-Grid-Technologie bezeichnet.

Mikromanagement des Mikronetzes

Das John Ferraro Building Fuel Cell Power Plant in Los Angeles hat kaum die Größe eines Sattelschleppers und liefert dennoch genug Energie für 250 Haushalte. Diese Technologie spielt eine Schlüsselrolle in vielen Microgrid-Plänen.

Einer der Hauptvorteile des Mikronetzkonzepts besteht darin, dass es den lokalen Nutzern ermöglicht, intelligentere Entscheidungen in Bezug auf ihre Energienutzung zu treffen, wodurch sie von kauernden Untertanen unter einem allmächtigen König zu mündigen Verbrauchern in einer flexiblen Energiewirtschaft werden. Das ist wie der Unterschied zwischen dem Anbau einer kleinen Tomatenparzelle für den lokalen Bedarf und dem Betrieb einer industriellen Farm. Welcher Landwirt kann schon von sich behaupten, dass er bei der Aufzucht seiner Feldfrüchte die Hand im Spiel hat?

Wie bereits erwähnt, existieren Microgrids nicht unbedingt unabhängig vom größeren, landesweiten Stromnetz. Wenn es wirtschaftlich sinnvoll ist, könnte eine lokale Gemeinschaft Strom von außerhalb beziehen. Sollten die Preise steigen, könnte sie sich fast vollständig vom Netz abkoppeln und den überteuerten Saft des Netzes nur bei lokalen Engpässen nutzen.

Microgrids ermöglichen nicht nur die Optimierung der Stromquellen, sondern auch des Stromverbrauchs. So könnte ein gut ausgestattetes Mikronetz bei einer Energieknappheit nicht den gesamten Strom abschalten, sondern die Einspeisung für bestimmte Zwecke selektiv unterbinden. So könnte das System beispielsweise lebenswichtigen Kommunikations- und Gesundheitsausgaben Vorrang einräumen, während es überflüssigen Anwendungen oder Geräten wie Kühlschränken, die normalerweise mit gelegentlichen, kurzfristigen Stromausfällen auskommen, den Strom abdreht.

Wie das Stromnetz funktioniert

Die farbenfrohe Karte, aus der das Spielbrett "Power Grid" besteht, zeigt die USA und ihre wichtigsten Städte. Die andere Seite des Spielplans stellt Deutschland dar.Mit freundlicher Genehmigung von Ed Grabianowski

Power Grid ist ein beliebtes Brettspiel, bei dem die Spieler gegeneinander antreten.

Die Spieler konkurrieren darum, ihre Stromnetze zu kaufen und zu erweitern und dann genügend natürliche Ressourcen zu kaufen, um diese Städte mit Strom zu versorgen. Es kombiniert ein Wirtschaftssystem, das Angebot und Nachfrage simuliert, mit einer Auktionsrunde, in der die Spieler gegeneinander antreten, um die neueste Kraftwerkstechnologie zu erwerben.

Das Spiel wurde ursprünglich in Deutschland unter dem Namen Funkenschlag entwickelt. In der ursprünglichen Version war Funkenschlag ein Buntstift-Spiel: Die Verbindungen zwischen den Städten waren nicht festgelegt, sondern wurden von den Spielern mit Buntstiften gezeichnet, die nach dem Spiel vom Spielbrett abgewischt werden konnten. In der zweiten Auflage von Funkenschlag wurde die Buntstiftmechanik (die u. a. durch die Eisenbahnspielserie Empire Builder berühmt wurde) entfernt und durch feste Verbindungen zwischen den Städten ersetzt. Als Funkenschlag vom amerikanischen Verlag Rio Grande Games adaptiert und ins Englische übersetzt wurde, erhielt es einen neuen Namen: Power Grid. Während die Grundversion mit einem zweiseitigen Spielbrett ausgeliefert wird, auf dem die USA und Deutschland abgebildet sind, gibt es Erweiterungen und internationale Versionen, die Italien, Japan, Mitteleuropa, Korea und andere Nationen oder Regionen abbilden [Quelle:].

Power Grid ist nicht nur ein lustiges Spiel, das viele interessante Wettbewerbssituationen schafft, sondern auch ein sehr effektives Lernspiel. Kinder, die Power Grid spielen, lernen grundlegende wirtschaftliche Prinzipien und Umweltfragen kennen und trainieren ihre

Geschicklichkeit wird trainiert.

Wenn du wissen willst, wie man Power Grid spielt - und noch besser, wie man gewinnt - dann bist du hier genau richtig. Wir beginnen auf der nächsten Seite mit den Regeln.Power Grid Spielregeln

Ziel von Power Grid ist es, das eigene Stromnetz auf eine bestimmte Anzahl von Städten (in der Regel 17) auszudehnen und dann mehr Städte mit Strom zu versorgen als jeder andere Spieler. Das Spiel ist für drei bis sechs Spieler ausgelegt - Power Grid funktioniert nicht wirklich als Spiel für zwei Spieler, also laden Sie unbedingt ein paar Freunde ein. Das Spiel passt sich perfekt an die Anzahl der Spieler an, indem einfach die Anzahl der verwendeten Kartenabschnitte reduziert wird.

Der Spielplan zeigt eine Nation (in der US-Version entweder die USA oder Deutschland, je nachdem, welche Seite man wählt), die in sechs farblich abgegrenzte Regionen unterteilt ist. Die Städte auf dem Spielplan haben drei Felder, auf denen die Spieler farbige Holzhäuser platzieren können, die die Kontrolle über die Stadt anzeigen, sowie Verbindungen zwischen den Städten, die jeweils durch eine Zahl gekennzeichnet sind, die die Kosten für die Verbindung der Städte entlang dieser Route angibt.

Jeder Zug ist in eine Reihe von Phasen unterteilt, in denen alle Spieler agieren. Die Reihenfolge, in der die Spieler in jeder Phase agieren, wird durch die Anzahl der von ihnen kontrollierten Städte bestimmt und ist so angelegt, dass derjenige Spieler, der in Führung liegt, benachteiligt wird. Dieser natürliche Handicap-Mechanismus sorgt dafür, dass die Spiele ziemlich eng bleiben. Die Festlegung der Spielerreihenfolge ist die erste Phase einer Runde.

Die zweite Phase ist die Versteigerungsphase. Auf dem Tisch liegen Karten, auf denen verschiedene Kraftwerke abgebildet sind. Die Spieler bieten abwechselnd auf diese Kraftwerke, die sich durch die Menge an Energie, die sie erzeugen, und die Materialien, die sie dafür verbrauchen, unterscheiden. Zu Beginn des Spiels sind die Kraftwerke sehr ineffizient, aber im Laufe des Spiels tauchen immer fortschrittlichere Kraftwerke auf dem Auktionsmarkt auf. So verbraucht ein frühes Kraftwerk zum Beispiel zwei Kohleressourcen, um zwei Städte zu versorgen. Ein späteres Kraftwerk könnte drei Ölressourcen verbrauchen, aber sechs Städte versorgen. Windkraftwerke treiben Städte an, ohne Ressourcen zu verbrauchen.

In der dritten Phase können die Spieler die Rohstoffe kaufen, die sie später für den Betrieb ihrer Anlagen verwenden werden. Es gibt vier Rohstoffarten: Kohle, Müll und Uran. Die verfügbaren Ressourcen werden auf dem Spielbrett auf einem Markt angeordnet, der ihre Preise anzeigt. Wenn die Spieler Ressourcen kaufen, werden alle verbleibenden Ressourcen dieser Art teurer (was Angebot und Nachfrage effektiv modelliert).

Phase vier ist die Phase des Städtekaufs. Die Spieler kaufen den Zugang zu jeder Stadt, um ihr Energienetz zu erweitern. Zu Beginn kann nur ein Spieler in einer Stadt bauen, und der Zugang zu einer Stadt kostet 10 Elektro (die Währung des Spiels). Außerdem wird eine Verbindungsgebühr für die Überbrückung der Entfernung zwischen den Städten erhoben, die von Stadt zu Stadt unterschiedlich hoch ist. Später im Spiel können ein zweiter und ein dritter Spieler in den Elektromarkt einer bestimmten Stadt einsteigen, aber das kostet mehr: 15 Elektro für die zweite Verbindung, 20 für die dritte.

In der fünften Phase verbrauchen die Spieler die gekauften Ressourcen, um die Städte, die sie besitzen, mit Strom zu versorgen. Die Anzahl der mit Strom versorgten Städte bestimmt, wie viel Geld ein Spieler in der nächsten Runde für die Versteigerung, den Kauf von Rohstoffen und den Kauf von Städten zur Verfügung hat. Dies ist auch eine Aufräumphase. Ressourcen werden dem Markt in festen Mengen hinzugefügt, und bestimmte Kraftwerke werden vom Auktionsmarkt entfernt, um sicherzustellen, dass er nicht stagniert und neue Technologien auf den Markt kommen [Quelle:].

Im nächsten Abschnitt sprechen wir über die Strategie und geben Tipps, wie du beim Spielen von Power Grid am besten vorankommst.

Power Grid Spielstrategie

Dies zeigt die Kraftwerke, die derzeit zur Versteigerung stehen. In der unteren Reihe können Sie ein Gebot abgeben, in der oberen Reihe sehen Sie, welche Kraftwerke demnächst zur Versteigerung anstehen.

Hier werden die Kraftwerke angezeigt, die derzeit zur Versteigerung anstehen. In der unteren Reihe können Gebote abgegeben werden, während die obere Reihe anzeigt, welche Kraftwerke demnächst versteigert werden.

Die grundlegendste Strategie in Power Grid ist ein ausgewogener Ansatz.

Sie wollen ein Kraftwerk bauen, das so viele Städte wie möglich mit so wenig Ressourcen wie möglich versorgen kann. Außerdem brauchen Sie die Ressourcen, um Ihre Kraftwerke zu betreiben. Und schließlich müssen Sie Städte mit Strom versorgen können. Wenn Sie Anlagen haben, die 11 Städte mit Energie versorgen können, Sie aber nur sechs kontrollieren, können Sie nicht in jeder Runde die maximale Menge an Geld verdienen. Ähnlich verhält es sich, wenn Sie sich Zugang zu 10 Städten erkaufen, Ihre Anlagen aber nur vier davon mit Strom versorgen können, haben Sie einen Teil Ihres Elektro verschwendet.

Besonders in Spielen mit vier oder mehr Spielern kann eine aggressive, unausgewogene Strategie jedoch sehr effektiv sein. Im Laufe des Spiels wird der Zugang zu den Städten immer teurer, und schließlich werden die Spieler ganz von den Städten ausgesperrt. Wenn du früh im Spiel viele Städte kaufst, gibst du weniger dafür aus und zwingst die anderen Spieler dazu, mehr auszugeben. Wenn man viele Städte kontrolliert, hat man auch ein gewisses Mitspracherecht, wann das Spiel endet. Die letzte Runde findet immer dann statt, wenn ein Spieler seine 17. Stadt kontrolliert, so dass Sie dies auslösen können, wenn Sie in der Lage sind, das Spiel zu gewinnen.

Im späteren Spielverlauf verbrauchen die Kraftwerke immer mehr Ressourcen, so dass diese natürlich knapper und teurer werden. Die Spieler haben nur eine begrenzte Möglichkeit, überschüssige Ressourcen zu lagern, so dass es schwierig ist, den Markt für eine Ressource zu beherrschen und ihren Preis künstlich zu manipulieren. Mehrere Spieler können sich zusammentun, um oder sogar den gesamten Bestand aufkaufen. Dies kann den Spieler, der in der Phase des Rohstoffkaufs als letzter an der Reihe ist (in der Regel der Spieler, der zu diesem Zeitpunkt an der Spitze steht), in Bedrängnis bringen.

Die Kraftwerksauktionsphase ist entscheidend. Windkraftwerke sind sehr begehrt und können einen hohen Preis erzielen, aber lassen Sie sich nicht zu einem Bieterkrieg hinreißen. Sie werden oft für etwas mehr als die Menge an Elektro verkauft, die sie in einer einzigen Runde einbringen würden. Das Wichtigste bei den Auktionen ist, dass Sie den Wettbewerb um Ressourcen vermeiden. Wenn du feststellst, dass kein anderer Spieler eine mit Müll betriebene Anlage nutzt, kaufe eine dieser Anlagen und du bekommst die Müllressource zu einem günstigeren Preis. Achten Sie darauf, dass Ihre eigenen Anlagen auch verschiedene Ressourcen nutzen. Sie wollen nicht mit sich selbst um Ressourcen konkurrieren.

Am wichtigsten ist es, die Zahlen im Auge zu behalten. Wenn jemand kurz davor ist, 17 Städte zu kontrollieren, musst du sicherstellen, dass du genug Ressourcen hast, um den Sieg zu erringen. Werfen Sie einen Blick auf die Kraftwerke Ihrer Gegner und prüfen Sie, wie viele Städte sie mit Energie versorgen können. Dies ist entscheidend für den Kauf von Kraftwerken und Ressourcen im späteren Spielverlauf. In den letzten zwei oder drei Runden kann es am Power Grid-Tisch ziemlich eng werden!