Ein Smart Grid, zu Deutsch intelligentes Stromnetz, ist ein durch Kommunikations-, Mess-, Steuer-, Regel- und Automatisierungstechnik aufgerüstetes Stromnetz, das Netzzustände in Echtzeit erfasst und steuert.
Ein klassisches Stromnetz transportiert Elektrizität weitgehend ohne eigene Rückmeldung darüber, wie stark welcher Netzabschnitt gerade ausgelastet ist. Ein Smart Grid rüstet dieses Netz mit zusätzlicher Mess- und Kommunikationstechnik aus, sodass Netzbetreiber den aktuellen Zustand des Netzes nahezu in Echtzeit erkennen und bei Bedarf gezielt eingreifen können.
Herzstück vieler Smart Grids sind intelligente Messsysteme, die den Energieverbrauch und die eingespeiste Leistung hochfrequent erfassen und über ein Kommunikationsmodul an Netzbetreiber übermitteln. Auf Basis dieser Echtzeitdaten lassen sich Erzeugung und Verbrauch besser aufeinander abstimmen, Netzengpässe frühzeitig erkennen und die vorhandene Netzinfrastruktur effizienter auslasten, ohne dass dafür zwingend neue Leitungen gebaut werden müssen. Die Bundesnetzagentur grenzt das Smart Grid dabei bewusst vom sogenannten Smart Market ab: Während das Smart Grid die technische Netzkapazität und ihren Betrieb betrifft, bezeichnet der Smart Market den Handel mit Energiemengen und davon abgeleiteten Dienstleistungen außerhalb der eigentlichen Netzinfrastruktur.
In einem Verteilnetz mit vielen privaten Solaranlagen meldet ein intelligentes Messsystem dem Netzbetreiber in Echtzeit, wie viel Strom gerade eingespeist wird. Erkennt das System eine drohende Überlastung des lokalen Netzabschnitts, kann die Einspeisung oder der Verbrauch gezielt gesteuert werden, statt das Netz unkontrolliert zu überlasten.
Smart Grids werden eingesetzt, um schwankende Einspeisung aus erneuerbaren Energien besser in das Stromnetz zu integrieren, Netzengpässe zu vermeiden, die Versorgungssicherheit zu erhöhen und die vorhandene Netzinfrastruktur intensiver zu nutzen, bevor kostenintensiver physischer Netzausbau notwendig wird.
Ein Smart Grid löst nicht automatisch alle Herausforderungen der Energiewende: Es verbessert die Steuerung und Auslastung des bestehenden Netzes, ersetzt aber nicht in jedem Fall den physischen Ausbau von Leitungen und Umspannwerken, wenn die Kapazitätsgrenzen grundsätzlich überschritten sind. Häufig wird außerdem übersehen, dass die Begriffe Smart Grid und Smart Meter nicht dasselbe bezeichnen: Das intelligente Messsystem ist ein einzelner technischer Baustein, das Smart Grid das gesamte intelligent aufgerüstete Netz.
Nicht zu verwechseln mit Smart City: Smart City bezeichnet die umfassende digitale Vernetzung städtischer Infrastrukturen und Dienstleistungen, Smart Grid ist speziell auf das Stromnetz bezogen und kann ein Teilbaustein einer Smart City sein. Ebenfalls abzugrenzen ist Internet of Things: Das Internet der Dinge beschreibt die allgemeine Vernetzung physischer Geräte über das Internet, ein Smart Grid nutzt solche vernetzten Mess- und Steuerungskomponenten für den spezifischen Zweck der Stromnetzsteuerung.