Unser Energiesystem steht vor großen Herausforderungen. Um einen Beitrag zum Klimaschutz zu leisten, beschloss der Bundestag im Juni 2021, dass die deutschen Treibhausgasemissionen bis 2030 (gegenüber 1990) um 65 Prozent sinken sollen, die Klimaneutralität soll Deutschland 2045 erreichen.
Die Lösung lautet, regenerative Energien möglichst vor Ort auf Quartiersebene zu erzeugen und zu verbrauchen. So können nicht nur lange Transportwege vermieden und Flächen möglichst gut ausgenutzt werden, sondern auch die Fluktuation kann schon vor Ort so gut wie möglich abgepuffert werden. Durch Sektorkopplung und intelligente Steuerung kann es bereits auf lokaler Ebene gelingen, Erzeugung und Verbrauch über verschiedene Sektoren (vor allem Strom, Wärme, Mobilität) aufeinander abzustimmen sowie die erzeugte Energie auf verschiedene Arten zu speichern. Da Sonne und Wind recht unvorhersehbar scheinen und wehen, gilt es vor allem, die Flexibilitäten auf der Verbraucherseite zu managen: über zu- und abschaltbare Lasten, konventionelle Speicher und die Akkus von Elektrofahrzeugen. Ein solches System stellt jedoch hohe Anforderungen an die Erhebung und Verarbeitung von Erzeugungs- und Verbrauchsdaten. Smart Grids bieten eine Lösung.