Stromwende
Eine Stromwende würde bedeuten, dass die Energiewirtschaft komplett auf erneuerbare Energiequellen umgestellt wird und fossile Brennstoffe wie Kohle, Gas und Öl nicht mehr genutzt werden. Eine solche Transformation stellt eine große Herausforderung dar, da die bisherige Infrastruktur und die Stromnetze auf den Einsatz von fossilen Brennstoffen ausgelegt sind. Der Ausbau von Photovoltaikanlagen, Windkraftanlagen, Wasserkraftwerken und anderen erneuerbaren Energiequellen muss massiv ausgeweitet werden, dabei sollten insbesondere die Potenziale in Regionen mit viel erneuerbarer Energie genutzt werden. Effizienzmaßnahmen und Energieeinsparungen besonders im Gebäudebereich ist ein großer Baustein in der Stromwende. Die gesamte Stromerzeugung wird sich auf dezentrale Stromerzeugung und auf intelligente Stromnetze umstellen müssen. Viele, kleine Kraftwerke müssen in einem intelligenten Stromnetz zu einem virtuellen Großkraftwerk zusammengeschaltet werden. Die flächendeckende Umstellung auf smarte Stromzähler und die Vernetzung smarter Verbraucher im Gebäude zu einem "Internet der Dinge", kann die Netz-Last optimal gesteuert werden. Final muss auch die Abrechnung mit den verschiedenen Stromerzeugern durch digitale Verträge mittels Blockchain-Plattformen erfolgen.

Ein zukünftiges Gesetz im Rahmen des Gebäude-Energie-Gesetzes könnte vorschreiben, dass Bauherren bei Neubauten verpflichtet sind, die Dachflächen mit Photovoltaik-Modulen auszustatten. Diese Verpflichtung würde für alle neu gebauten Wohn- oder Gewerbegebäude gelten und soll dazu beitragen, den Anteil erneuerbarer Energien im Energieverbrauch von Gebäuden deutlich zu erhöhen. Bauherren müssten demnach bereits bei der Planung ihres Neubaus den Einbau von Photovoltaik-Modulen in ihre Kalkulation einbeziehen. Je nach Größe der Dachfläche, der Dachgeometrie und den technischen Möglichkeiten, müsste eine bestimmte Mindestleistung der Photovoltaikanlage erreicht werden. Das Gesetz könnte auch Anreize bieten, um den Einbau von Photovoltaikanlagen zu unterstützen, so könnten beispielsweise Förderungen oder Steuervergünstigungen gewährt werden, um den finanziellen Aufwand für Bauherren zu reduzieren. Die Energieeinsparverordnung verlangt, dass bei Gebäuden mit einer Photovoltaikanlage der erzeugte Strom in erster Linie im eigenen Gebäude genutzt werden muss. Nur wenn dieser nicht ausreicht, darf zusätzlich Strom aus dem öffentlichen Netz ins Gebäude eingespeist werden. Wenn hingegen der erzeugte Strom die eigenen Bedürfnisse übersteigt, kann der Überschuss entweder im Gebäude selbst gespeichert oder ins öffentliche Stromnetz eingespeist werden. Im Rahmen des Gebäude-Energie-Gesetzes könnte diese Verpflichtung auch für Bestandsgebäude ausgeweitet werden, die über eine bestimmte Größe verfügen, um sicherzustellen, dass der größtmögliche Beitrag auch in diesem Bereich geleistet wird. Die geplante Regelung könnte auch Anreize für Hausbesitzer vorsehen, die diese Verpflichtung nicht erfüllen können oder wollen. Dazu könnten finanzielle Förderungen oder Steuervergünstigungen gehören, die es den Hausbesitzern erleichtern, die Kosten zu tragen.

Stromgemeinschaften sind Zusammenschlüsse von Haushalten, Unternehmen oder Kommunen, die ihren Strombedarf durch erneuerbare Energiequellen decken wollen. Diese Gemeinschaften können mithilfe intelligenter Strommanagement-Systeme und künstlicher Intelligenz gesteuert werden, um einen höheren Grad an Effizienz und Nachhaltigkeit zu erreichen. Intelligente Strommanagement-Systeme können den Verbrauch und die Produktion von erneuerbaren Energien in der Gemeinschaft überwachen und steuern, um eine optimale Nutzung zu gewährleisten. Durch das Sammeln von Daten über den Energieverbrauch der Mitglieder und die Wetterbedingungen können Algorithmen entwickelt werden, die den Stromfluss in der Gemeinschaft automatisch und intelligent regulieren, um die Versorgungssicherheit aufrechtzuerhalten und gleichzeitig den CO2-Fußabdruck zu reduzieren.

Die Speichertechnologie für erneuerbaren Strom umfasst verschiedene Arten von Speichern, wie Batteriespeicher, Power-to-Gas-Speicher, Pumpspeicherkraftwerke und Speicher in Form von Wasserstoff. All diese Speicher dienen dazu, überschüssigen erneuerbaren Strom zu speichern und bei Bedarf wieder zur Verfügung zu stellen. In Deutschland wird der Ausbau von Speichertechnologien für erneuerbaren Strom vom Staat gefördert. So gibt es zum Beispiel Förderprogramme für den Bau von Batteriespeichern und Power-to-Gas-Anlagen. Auch der Ausbau von Pumpspeicherkraftwerken wird gefördert. Der Ausbau von Speichertechnologien ist sehr wichtig, da er dazu beiträgt, die Schwankungen in der Energieerzeugung aus erneuerbaren Quellen auszugleichen und eine konstante Versorgungssicherheit zu gewährleisten. Dies ist vor allem vor dem Hintergrund des geplanten Ausstiegs aus der Atom- und Kohlekraftwerksnutzung von großer Bedeutung. Es gibt verschiedene Arten von Batteriespeichern für erneuerbare Energien, die je nach Einsatzzweck und Anforderungen unterschiedliche Eigenschaften aufweisen. Jeder Batterietyp hat seine eigenen Vor- und Nachteile und eignet sich für unterschiedliche Anwendungen. Die Wahl des richtigen Batteriespeichers hängt von der Größe des Stromspeichers, der Lebensdauer, den Kosten und anderen Faktoren ab.

Die Verwendung von LED-Leuchtmitteln ermöglicht eine erhebliche Stromersparnis im Vergleich zu herkömmlichen Glühlampen oder Energiesparlampen. LED-Lampen verbrauchen bis zu 90% weniger Energie als Glühlampen und bis zu 80% weniger als Energiesparlampen, bei gleichzeitiger deutlich längerer Lebensdauer, was in der Folge auch deutlich weniger Abfall produziert. Viele Geräte verbrauchen auch im Stand-by-Modus Strom, selbst wenn sie nicht aktiv genutzt werden. Durch die Verwendung von schaltbaren Steckdosen kann man den Stromverbrauch solcher Geräte komplett abschalten, wenn sie nicht verwendet werden. Dies kann zu einer erheblichen Stromersparnis führen, insbesondere wenn man bedenkt, wie viele Geräte heute im Stand-by-Modus laufen (z.B. Fernseher, Computer, Spielkonsolen, Ladegeräte etc.). Router, Modems und Telefonanlagen benötigen natürlich eine permanente Stromversorgung.

Künstliche Intelligenz kann in der Stromversorgung im Gebäude auf verschiedene Weise helfen. Eine Möglichkeit besteht darin, dass die KI-Systeme kontinuierlich den Energieverbrauch analysieren und Prognosen zur künftigen Nutzung erstellen. Dadurch kann der Strombedarf präziser ermittelt werden, was zu einer optimierten Versorgung mit Energie führt. Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die Integration von Smart Grids in Gebäude, die durch KI-Systeme erleichtert wird. Diese Technologie ermöglicht den effektiven Transport und die Verteilung von Strom innerhalb eines Gebäudes. Die KI-Systeme können automatisch Ausfälle und Störungen im Stromnetz erkennen und Fehlerquellen schnell lokalisieren. Dies ermöglicht eine schnelle Behebung von Fehlfunktionen und erhöht somit die Sicherheit der Energieversorgung.

Intelligente Stromzähler sind spezielle elektronische Geräte, die den Stromverbrauch und Strombedarf in Echtzeit messen und aufzeichnen können. Sie sind in der Lage, diese Daten an ein intelligentes Stromnetz weiterzuleiten, das mit KI-Systemen ausgestattet ist. Die KI-Systeme analysieren die Daten in Echtzeit und können so den Strombedarf voraussagen und optimieren. Hierbei können verschiedene Faktoren berücksichtigt werden, wie z.B. Wetterbedingungen, Tageszeit und Strompreise. Die Daten können auch genutzt werden, um Einsparpotenziale aufzudecken und die Stromversorgung zu optimieren. Die intelligenten Stromzähler sind oft mit einem integrierten Kommunikationsmodul ausgestattet, das es ermöglicht, dass sie automatisch mit dem Smart-Grid-System kommunizieren können. Auf diese Weise können die Daten in Echtzeit ausgetauscht werden und es können schnellere Entscheidungen getroffen werden, um die Energienutzung zu optimieren.