Ist Ihr Energieversorger bereit? Der noch nie dagewesene Anstieg des Strombedarfs kommt aus ganz unterschiedlichen Richtungen – aus Rechenzentren, der umfassenden Elektrifizierung (von Gebäuden, Haushalten und Verkehr), der Reindustrialisierung und vielen weiteren Bereichen.
Der Strombedarf ist seit zwei Jahrzehnten nicht gestiegen. Derzeit verzeichnen wir ein jährliches Lastwachstum von 2 bis 4 %. Die Prognosen für die nahe Zukunft unterscheiden sich erheblich und fallen drastischer aus. Aktuelle Untersuchungen von S&P Global Market Intelligence, die von Eaton in Auftrag gegeben wurden, deuten darauf hin, dass Energieversorger in Nordamerika in den kommenden fünf bis zehn Jahren mit einem Lastwachstum von 36 % rechnen1. Prognosen zufolge wird sich in den USA bis 2028 allein der Strombedarf von Rechenzentren verdoppeln oder verdreifachen, von 176 Terawattstunden (TWh) im Jahr 2023 auf zwischen 325 und 580 TWh2.
Dieser steigende Strombedarf macht eine branchenübergreifende Zusammenarbeit nötig. Eine strategische Zusammenarbeit zwischen Energieversorgern, Lieferanten und Kunden wird von entscheidender Bedeutung sein. Ein solches Nachfragewachstum erfordert neue Ansätze und schafft Möglichkeiten für neue Formen der Zusammenarbeit, für eine beschleunigte Entwicklung und Einführung neuer Technologien, für die Modernisierung der Infrastruktur und die Erschließung zusätzlicher Energiequellen.
Es gibt keine einheitliche Lösung für den steigenden Strombedarf. Investitionen zur Modernisierung und Optimierung des Stromnetzes, zur Erweiterung der Kapazitäten und zur Steigerung der Flexibilität sind entscheidend. Das ist erst der Anfang.
Die Schaffung neuer Kapazitäten wird zweifellos von entscheidender Bedeutung sein. Intelligente Energieverwaltungslösungen können diese Initiativen unterstützen, aber eine bloße Kapazitätserweiterung wird nicht ausreichen, um den erwarteten Lastanstieg schnell genug zu bewältigen.
Die derzeitige Infrastruktur ist entweder unzureichend oder veraltet, oder beides, um Wachstum zu bewältigen, gaben 44 % der Versorgungsunternehmen in der Umfrage von S&P Global Market Intelligence an. Im Jahre 2015 stellte das Energieministerium der Vereinigten Staaten fest, dass 70 % der Übertragungsleitungen in den USA 25 Jahre oder älter waren. Es stehen 7,6 Milliarden US-Dollar an Fördermitteln zur Verfügung, um 105 ausgewählte Projekte zur Stärkung des Versorgungsnetzes in allen 50 US-Bundesstaaten zu finanzieren.
Was besonders wichtig ist: Energieversorger in Nordamerika und darüber hinaus sind der Ansicht, dass es ungenutzte Kapazitäten im Stromnetz gibt, die genutzt werden könnten. Mit digitalen Tools lassen sich erhebliche Kapazitäten freisetzen. 44 % der Energieversorger sind der Ansicht, dass sich die Kapazität des Stromnetzes um bis zu mehr als 24 % erhöhen lässt, und weitere 40 % gehen davon aus, dass dieses Potenzial sogar noch größer ist (bis zu 49 %)3.
Das Wachstum zu bewältigen erfordert zwangsläufig Flexibilität bei der Steuerung von Angebot und Nachfrage. Wenn wir über die künftige Zusammensetzung der Energieerzeugung und den Ressourcenbedarf für das Stromnetz sprechen, geht es nicht nur um Investitionen in das Netz oder um Kapazitätserweiterungen. Flexibilität auf der Nachfrageseite ist ein entscheidender Faktor. Ohne sie stößt der Energieverbrauch rasch an die physikalischen Belastungsgrenzen von Verteilungsleitungen, Umspannwerken und Transformatoren, die einen derart starken Nachfrageanstieg nicht bewältigen können. Diese Flexibilität kann gezielt für das Management des Stromnetzes genutzt werden und mithilfe von Automatisierungstechnik sowie Edge-Steuerung einen wirksamen Beitrag zur Koordinierung des Netzes leisten. Und es stehen leistungsfähige Werkzeuge zur Verfügung, die dabei helfen können, sei es im Stromnetz selbst, im privaten Bereich, in Rechenzentren oder in Gebäuden und industriellen Anlagen.
Bei Eaton spielen elektrische Lösungen und Expertise nahezu überall eine zentrale Rolle in kritischen Infrastrukturen. Unsere Lösungen bewähren sich seit einem Jahrhundert auf beiden Seiten des Stromzählers. Heute ermöglicht unser Portfolio aus Produkten, Dienstleistungen und Lösungen den bidirektionalen Stromfluss und schafft damit neue Flexibilität für Energieversorger, Rechenzentren, die Industrie, Gebäude, Privathaushalte und für viele weitere Anwendungsbereiche. Gleichzeitig eröffnen sich neue, dringend benötigte branchenübergreifende und anwendungsübergreifende Kooperationsmöglichkeiten, um ein dynamischeres Stromnetz zu ermöglichen.
Wie sieht das in der Praxis aus? Netzinteraktive USV-Anlagen können sowohl die Lastprofile von KI-Rechenzentren glätten als auch den Frequenzgang in Regionen mit hoher Durchdringung erneuerbarer Energien unterstützen und zugleich den Notstrombedarf abdecken. Dies wird durch zwei unabhängige Wechselrichter erreicht: Ein Wechselrichter versorgt die Last des Rechenzentrums, während der andere bei Bedarf – auf Anforderung des Netzbetreibers – Leistung aus der Batterie aufnehmen oder abgeben kann. Diese Strategie unterstützt die Frequenzstabilisierung und wird in Europa vielerorts bereits eingesetzt.
Auch Microgrids und Speichersysteme, die von großen Energieverbrauchern wie Industrieunternehmen und Rechenzentren betrieben werden, können die Ziele der Netzresilienz und -flexibilität unterstützen. So deckt ein sauberes Microgrid mehr als die Hälfte des Energiebedarfs unserer Produktionsstätte in Arecibo und kann zur Unterstützung des regionalen Strombedarfs Strom ins Netz zurückspeisen. Der Microgrid-Controller ermöglicht es, die Lasten in Echtzeit zu verwalten und zu optimieren, um die Lastvariabilität zu beherrschen.
Über mehr als ein Jahrhundert hinweg funktionierte das Stromnetz auf dieselbe Weise. Um Strom sicher, zuverlässig und bezahlbar bereitzustellen, wurde Elektrizität von ihrem Erzeugungsort (zentral) dorthin transportiert, wo sie benötigt wurde.
Heute ist diese Realität durch neue Netzdynamiken grundlegend auf den Kopf gestellt worden. Nach Jahren stagnierenden – oder sogar rückläufigen – Wachstums befinden wir uns nun in der Anfangsphase eines neuen Wachstumszyklus. Megatrends wie die Energiewende, die umfassende Elektrifizierung, (KI-)Rechenzentren, Reindustrialisierung und „grüne“ Regulierungsvorgaben verändern das Stromnetz grundlegend. Infolgedessen können die Versorgungsunternehmen über mehrere Jahrzehnte mit Rückenwind rechnen.
Traditionelle Energieverbraucher können weit mehr, als nur Strom aus dem Netz zu beziehen: Sie können Energie erzeugen, speichern, steuern und auf neue Weise nutzen. Diese Dynamik eröffnet neue Möglichkeiten und Strategien für das Netzmanagement.
Durch die Zusammenführung der Prioritäten verschiedener Interessengruppen können Versorgungsunternehmen weiterhin ein intelligenteres, dynamischeres und flexibleres Stromnetz gestalten. Die Erfüllung der Prognosen hinsichtlich des Lastanstiegs und der Netzanforderungen in der Zukunft hängt von der Flexibilität und den intelligenten Strategien ab, die Energieanlagen auf neue Weise nutzen:
Es gibt zwar heute viele Lösungen zur Erhöhung der Flexibilität des Stromnetzes, aber weitere Investitionen in Kapazität, Netzsteuerung und Automatisierung sowie Forschungs- und Entwicklungsbemühungen sind unerlässlich. Aus- und Weiterbildung in der Branche sind entscheidend, um mit den Veränderungen im Energiesektor Schritt zu halten. Eine enge Zusammenarbeit mit Lieferanten, Kunden und der gesamten Branche wird neue Wege und effektivere Strategien eröffnen. Wir leben in außergewöhnlichen Zeiten. Wir alle brauchen Strom mehr denn je. Versorgungsunternehmen werden weiterhin eine Vorreiterrolle einnehmen, und Hersteller wie wir werden sie bei ihren Bemühungen unterstützen, das Stromnetz an eine neue Energielandschaft anzupassen.
1 Adoption, execution and expansion of digital transformation in the wake of AI, data collection and analysis by 451 Research, S&P Global Market Intelligence, 2024.
22024 Report on U.S. Data Center Energy Usage by the Lawrence Berkley National Laboratory, December 2024.
3 The “energy trilemma” calls for unique solutions and a holistic approach, data collection and analysis by 451 Research, S&P Global Market Intelligence, 2024.
42024 Report on U.S. Data Center Energy Usage by the Lawrence Berkley National Laboratory, December 2024.
5EV teamwork: setting new road rules for vehicle-to-grid in Energized by Edison International, April 2024.
6Addressing an electrification roadblock: residential electric panel capacity by Pecan Street, August 2021.
7Data-driven insights for electricity customers in EPRI Journal, May 2018.
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