Die lange Leitung

Netzausbau

Der Streit um die Suedlink-Trasse zwischen der bayerischen Landesregierung und Netzbetreiber Tennet zeigt: Der Netzausbau folgt eigenen Regeln. Selbst wenn Fachleute sagen, dass die Leitungen notwendig sind. Mit den Übertragungsleitungen müssen auch die Verteilnetze ausgebaut werden. Eine Studie hat den genauen Bedarf ermitteln.

26. März 2015

Die Öffentlichkeit verbindet mit der Energiewende bislang vor allem den Ausbau der erneuerbaren Energien und den Ausbau der Höchstspannungsleitungen. Das ist nicht falsch. Aber die ganze Wahrheit ist es nicht.

90 % der in EE-Anlagen installierten Leistung ist an Verteilernetze angeschlossen. Diese Netze machen mit 1,7 Mio. km Leitungslänge rund 98 % des gesamten deutschen Stromnetzes aus.

Mehrere Institute haben im Auftrag des Bundeswirtschaftsministeriums eine Studie erstellt und untersucht, welche Folgen der Ausbau der Erneuerbaren für die Verteilnetze hat und was unternommen werden muss, damit die Netze der Energiewende gewachsen sind. Die deutschen Verteilernetze bilden das Rückgrat der angestrebten Energiewende. Im Vorjahr war bereits eine Windkraft- und Photovoltaikleistung von mehr als 55 GW an den heterogen aufgebauten Verteilernetzen angeschlossen.

Bis zu 50 Milliarden Euro bis 2032 nötig

»Rund 75% aller Verteilnetzbetreiber sind bereits heute zumindest punktuell von der Integration dezentraler Einspeisungen betroffen. Die betroffenen Netzbetreiber liegen vorwiegend im ländlichen Raum«, heißt es in der Studie, die von dem Beratungsunternehmen E-Bridge, dem Institut für elektrische Anlagen und Energiewirtschaft (IAEW) der RWTH Aachen sowie dem Forschungsinstitut Offis erstellt wurde. Je nach Szenario wird in der Untersuchung ein deutlicher Zubau von erneuerbaren Energien bis 2032 zugrunde gelegt. Im Szenario EEG 2014 steigt die Leistung auf insgesamt 128 GW, im Szenario Netzentwicklungsplan (NEP) auf 139 GW und im Szenario Bundesländer auf bis zu 206 GW bis 2032.

Daraus folgt eine belastbare Abschätzung des Ausbaubedarfs der Verteilnetze bundesweit. Bis 2032 sind laut Studie je nach Szenario zusätzliche Gesamtinvestitionen in Höhe von mindestens circa 23 Mrd. € bis maximal 49 Mrd. € erforderlich. 23 Mrd. € wurden für das Szenario EEG 2014 errechnet, 28 Mrd. für das Szenario NEP und sogar 49 Mrd. für das Szenario Bundesländer. »80% des Investitionsbedarfs fällt in den Mittel- und Hochspannungsnetzen an«, so die Studienautoren in der Zusammenfassung der Untersuchung. »Dabei wird angenommen, dass der Netzzubau in der Hochspannungsebene vollständig mit Erdkabeln durchgeführt wird.« Diese Verkabelung ist für rund zwei Drittel der Netzausbaukosten in der Hochspannungsebene und für rund ein Drittel der gesamten Ausbaukosten verantwortlich.

Mindestens 130.000 Kilometer Zubau

Die Netzausbaukosten steigen überproportional im Szenario Bundesländer: Dort werden im Vergleich zum Szenario EEG 2014 zwar rund 50% mehr Energie aus EE-Anlagen eingespeist, aber gleichzeitig steigt der Investitionsbedarf in den Verteilernetzen auf mehr als das Doppelte, ergaben die Berechnungen der Institute.

Der Netzausbaubedarf lässt sich auch in der Länge der zusätzlichen zur Integration der EE-Anlagen erforderlichen Leitungen messen. Die Netzlänge im Jahr 2032 erhöht sich um 5% in der Nieder-, 14% in der Mittel- und 11% in der Hochspannungsebene gegenüber dem Vergleichsjahr 2012. Insgesamt müssen bis 2032 zwischen 130.000 km (Szenario EEG 2014) und 280.000 km (Szenario Bundesländer) zusätzliche Leitungskilometer gebaut werden. Die jährlichen Kosten der Verteilernetze erhöhen sich um 10% bis 20% in den nächsten 20 Jahren.

Gros der Arbeiten bis 2022

Bis 2032 wachsen die jährlichen Zusatzkosten im Sinne von Kapital- und Betriebskosten auf circa 1,8 Mrd. € im Jahr im Szenario EEG 2014. Dies entspricht einer Erhöhung der Netzkosten um rund 10% gegenüber 2012. Im Szenario Bundesländer wird dieser Wert bereits 2017 erreicht und wächst bis zum Jahr 2032 sogar auf rund 3,8 Mrd. € jährlich. Das entspricht über 20% der Netzkosten von 2012. Bis zu 70% des identifizierten Netzausbaubedarfs fallen bereits in den kommenden zehn Jahren an.

Bereits bis 2022 müssen bis zu 70 % der identifizierten Netzausbaumaßnahmen erfolgen, nahezu unabhängig vom betrachteten Szenario. Ein wesentlicher Grund für diesen hohen zeitnahen Netzzubau ist der starke EE-Zubau im gleichen Zeitraum. Mehr als ein Drittel der Betreiber von Niederspannungsnetzen und knapp zwei Drittel der Betreiber von Mittelspannungsnetzen sind vom Netzausbau betroffen. Der Investitionsbedarf fällt laut Studie nach Regionen und Spannungsebenen unterschiedlich aus. Unabhängig vom Szenario ist der Netzausbau in der Niederspannungsebene vor allem in Bayern und Baden-Württemberg notwendig (rund 60%), da diese Länder maßgeblich vom Photovoltaik-Ausbau betroffen sein werden.

Entgelte steigen bis zu 16 Prozent

Der identifizierte Netzausbaubedarf im Mittelspannungsnetz ist regional gleichmäßig verteilt. In der Hochspannungsebene konzentriert sich der Netzausbaubedarf mit rund 39% auf Nord- beziehungsweise mit circa 33% auf Ostdeutschland.

In diesen Regionen ist Windenergie sehr präsent und braucht den großflächigen Transport zu den Lastschwerpunkten. Der Ausbaubedarf hat direkte Auswirkungen auf die regionalen Netzentgelte. Für die Niederspannungsnetzentgelte wird erwartet, dass die Netzentgelte im Szenario EEG 2014 für Kunden ohne registrierende Leistungsmessung bis ins Jahr 2022 vor allem in den Regionen Nord- und Ostdeutschland um bis zu 16% ansteigen. Bezugsgröße ist das Netzentgeltvolumen 2012 in Höhe von etwa 18 Mrd. €. Süddeutschland (10%) und Westdeutschland(4%) sind hingegen weniger stark von den Auswirkungen betroffen. Beim Szenario Bundesländer würden die Netzentgelte in Nord- und Ostdeutschland sogar bis zu 30% ansteigen.

Handlungsempfehlungen

»Das Erzeugungsmanagement sollte bereits in der Netzausbauplanung Berücksichtigung finden, um einen Netzausbau für die letzte Kilowattstunde zu vermeiden«, so die Autoren in den Handlungsempfehlungen der Studie. Die Berücksichtigung einer gezielten Reduktion der Einspeisung von EE-Anlagen in der Netzplanung könne demnach zu deutlichen Einsparungen beim Netzausbau führen und die Gesamtkosten um mindestens 15% absenken.

Sowohl eine fernsteuerbare als auch eine feste Reduktion der Einspeisung sollten bei der Netzausbauplanung berücksichtigt werden können, heißt es. Zur entsprechenden Berücksichtigung des Erzeugungsmanagements in der Netzplanung sei aber eine Anpassung des Ordnungsrahmens in Bezug auf die Anforderungen nach §§ 12 und 14 EnWG erforderlich. In der Netzplanung sollte nur die Abregelung von Windkraft- und PV-Anlagen berücksichtigt werden. Darüber hinaus könnte laut Studie zunächst ein beschränktes Maß an abregelbarer Energie von EE-Anlagen festgelegt werden.

EE-Abregelung mit einplanen

Ein solches Maß, beispielsweise 3% je Anlage, kann dem Netzbetreiber einen sinnvollen Spielraum zur kostenoptimalen Abregelung der EE-Anlagen in der Netzplanung ermöglichen, ohne die Einspeisung einzelner Anlagen zu stark zu kürzen. Vorgaben zur Beschränkung der abregelbaren Energie kann im Laufe der Zeit mit wachsender Erfahrung angepasst werden.

Die operative Umsetzung sollte hinsichtlich der Abschaltreihenfolge nach ökonomischen Gesichtspunkten erfolgen und kann auf den Grundsätzen des Leitfadens zum Einspeisemanagement der Bundesnetzagentur basieren. Diese müssen im Hinblick auf ihre Umsetzbarkeit geprüft und gegebenenfalls weiterentwickelt werden. Die Anwendung des Erzeugungsmanagements in der Netzplanung führt zu einer Reduktion des Netzausbaus.

»Eine zuverlässige Abregelung der EE-Anlagen muss gewährleistet sein und sollte vom Netzbetreiber eingefordert werden können«, raten die Studienautoren.

Die Entscheidung über die Ausgestaltung der Planungskonzepte und über die zur Anwendung kommenden intelligenten Technologien sollte beim Netzbetreiber liegen. Durch eine Kombination aus in der Netzplanung berücksichtigtem Erzeugungsmanagement und der Installation von regelbaren Ortsnetztransformatoren können die Kosten für den Netzausbau um mindestens 20%, die notwendigen Netzausbaumaßnahmen sogar um mindestens 60% gesenkt werden.

Regelbare Ortsnetztrafos

Die Regulierung sollte die Auswahl der jeweils geeigneten Planungskonzepte sowie intelligenten Technologien nach gesamtwirtschaftlicher Kosteneffizienz fördern, empfehlen die Studienautoren. (hd)

Erschienen in Ausgabe: 03/2015