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3 | 2013

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EnergieForum Bild: ABB

EnergieForum Bild: ABB VDE-Report zur Stromversorgung der Zukunft Masterplan gefordert ENERGIEWENDE | Wie steht es um die Energiewende? Zum aktuellen Stand hat der VDE den Report „Energiehorizonte 2020 –Stromversorgung der Zukunft“ erstellt. Eine der unumgänglichen Maßnahmen zum Gelingen ist die durchgängige Automatisierung der Verteilnetze, in die über 97 %der erneuerbaren Energien eingespeist werden. Schon 2020 muss das Netz zudem in der Lage sein, zeitweise mit vollständiger Lastdeckung durch erneuerbare Energien umzugehen. Daher muss innerhalb von nicht einmal einer Dekade ein komplett neues integriertes Gesamtsystem geschaffen werden. Deutschland steht in der elektrischen Energieversorgung vor einem Jahrhundertprojekt. Die „große Transformation“ des elektrischen Energieversorgungssystems ist allenfalls mit der Digitalisierung der Telekommunikations-Infrastruktur vergleichbar, übersteigt diese aber an Umfangund Bedeutung noch bei Weitem. Der tiefgreifende strukturelle Umbau der Stromversorgung – lebensnotwendig für Wirtschaft und Gesellschaft – erfolgt nicht nur imvollen Betrieb, sondern auch unter den Augen einer aufmerksamen Weltöffentlichkeit. Einerseits geht esum die Zukunft einer sicheren, klimaverträglichen und wirtschaftlichen Stromversorgung der deutschen Industriege- sellschaft, andererseits umeine internationale Vorreiterrolle der Bundesrepublik bei wichtigen Leittechnologien und Leitmärkten sowie vielversprechende Exportchancen bei Infrastrukturprojekten in den globalen Wachstumsmärkten. Zum Stand der Energiewende, zu den notwendigen Maßnahmen und den Forderungen an die Politik hat der Verband der Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (VDE) unter dem Titel „Energiehorizonte 2020 –Stromversorgung der Zukunft“ einen Report vorgelegt, der insbesondere einen Masterplan für das weitere Vorgehen einfordert. Und viel Zeit ist nicht mehr: „Wir sind arg imVerzug. Der Ausbau der Übertra- gungsnetze kommt nur schleppend voran, die Automatisierung der Verteilnetze hängt inder Warteschleife, und auch die Netzausfallstatistik zeigt, dass die Tage mit Einsenkung der EEG-Leistung über die Jahre 2007 bis 2011 von null auf 45 angestiegen und die nicht eingespeiste Energiemenge von null auf 45 GWh angewachsen sind“, erklärt VDE-Präsident Alf Henryk Wulf.Inder Tatgehört das deutsche Stromnetz mit einer durchschnittlichen Ausfallzeit von 16,2 Minutenpro Stromkunden zu den zuverlässigsten in Europa (Bild 1). Doch das Risiko größerer Störungen mit überregionalen Auswirkungen wächst. Die zentrale Herausforderung lautet deshalb: Umbau und Flexibilisierung des gesamten Systemdesigns mit Ausbau der Netzinfrastruktur,der Speicherkapazitäten und des Kraftwerksparks. Bisher ist die Energiewende stark von reaktiven Maßnahmen geprägt. Es fehlt an einem Gesamtkonzept, an einem regulatorischen und ökonomischen Rahmen. Auch die Finanzierung der Energiewende ist ungeklärt. Zudem ist die Öffentlichkeit vor allem durch die Strompreisdiskussion zunehmend verunsichert. Darüber hinaus bestehen Vorbehalte gegen Modernisierungsmaßnahmen des Energieversorgungssystems sogar dort, wo die Energiewende an sich begrüßt wird. Eine besondere Rolle spielen ein intelligentes Lastmanagement zur Synchronisierung von volatiler Erzeugung und Verbrauch sowie die Automatisierung 24 BWK Bd. 65 (2013) Nr. 3

EnergieForum Bild 1 Nichtverfügbarkeit der Stromversorgung: Die Grafik zeigt die durchschnittliche Dauer der Unterbrechung der Stromversorgung in Minuten jeKunde und Jahr für Deutschland und ausgewählte europäische Länder. der Verteilnetze. Über diesen Teil der Infrastruktur, der 98 %des rund 1,7 Mio. km langen Stromnetzes und 99,9 %der rund 45 Mio. Zählpunkte im Strombereich ausmacht,werden über 97%der erneuerbaren Energien eingespeist. Mit 83 GW ist auf dieser Netzebene bereits mehr Leistung angeschlossen als anden Übertragungsnetzen. Der notwendige Systemumbau wird nur erfolgreich sein, wenn jetzt die erforderlichen politischen und regulativen Rahmenbedingungen geschaffen werden. „Wir brauchen ein sauberes wirtschaftspolitisches Design der Stromwirtschaft“, fordert Prof. Jochen Kreusel, Leiter Smart Grids bei der ABB AG in Mannheim. Der VDE empfiehlt in seinem Eckpunkte-Papier ein integriertes System, das von technischen und normativen Aspekten bis zur Neudefinition von Verantwortlichkeiten, Marktregeln und Anreizmöglichkeiten reicht. Eckdaten der Bundesregierung unrealistisch bestenfalls mit einer Begrenzung des Anstiegs, nicht jedoch mit einem signifikanten Bedarfsrückgang gerechnet werden. Um die dann benötigte Energie erzeugen zukönnen, ist nach VDE-Berechnungen bis 2050 eine installierte Leistung aus erneuerbaren Energien von mehr als 140 GW erforderlich. Das liegt erheblich über der im Energiekonzept der Bundesregierung erwarteten Höchstlast in Deutschland.Allerdingsist bei einer installierten Leistung der erneuerbaren Energien mit über 140 GW vor allem aus Windkraft und Photovoltaik regelmäßig mit erheblichen Leistungsüberschüssen zu rechnen. Damit diese nicht ungenutzt bleiben und die Leistungsschwankungen überbrückt werden können, müssen die Speicherkapazitäten und das Übertragungsnetz deutlich ausgebaut werden (Bild 2). Bereits heute übersteigt das Erzeugungsangebot an erneuerbaren Energien in Schwachlastzeiten die Nachfrage, am Ende des laufenden Jahrzehnts wird sogar die Spitzenlast übertroffen. Bereits 2020 muss das Netz in der Lage sein, zeitweise mit vollständiger Lastdeckung durch erneuerbare Energien umzugehen. „Schon 2011 hat unsere Empfehlung ’Politische Handlungsfelder im Hinblick auf die Weiterentwicklung der Elektrizitätsversorgung in Deutschland und Europa’ auf die Notwendigkeit hingewiesen, ein komplett neues Design der elektrischen Energieversorgung und -anwendung zu erarbeiten. Weitere Chancen ergeben sich durch die Wechselwirkung mit anderen Energie-Infrastrukturen wie Wärme und Gas“, konstatiert Bild 2 Eine übergreifende Overlay-Struktur kann die Voraussetzung für den Weitstreckentransport von den Erzeugungs- zuden Lastzentren für Strom schaffen. Im Bild das heutige Übertragungsnetz (links) sowie die Skizze eines Overlay-Gleichstromnetzes (rechts); Quelle: VDE-Studie Stromübertragung für den Klimaschutz. Für die Entwicklung eines Masterplans sind zunächst realistische Eckdaten unverzichtbar. Die Ziele der Bundesregierung für den Anteil der erneuerbaren Energien an der Deckung des Bruttoendenergiebedarfs im Jahr 2050 liegen mit 60 % (1 176 TWh) deutlich über denen des Referenzszenarios mit 34,9 %(684 TWh), das von der Arbeitsgemeinschaft Prognos, Energiewirtschaftliches Institut der Universität Köln (EWI) und derGesellschaft für wirtschaftliche Strukturforschung GWS erstelltwurde.Gleichzeitig wirdvon einem deutlich geringeren elektrischen Energiebedarf ausgegangen, der um 25 %bis 2050 gegenüber 2008 sinken soll. Inseinen Analysen kommt der VDE jedoch zu ganz anderen Schlüssen: Selbst bei deutlichen Effizienzsteigerungen kann 70 % DC Ringkonzept mit Traverse 70 % DC Ringkonzept mit Nord/Süd-Verbindung BWK Bd. 65 (2013) Nr. 3 25

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