Roadmap für den Umbau des deutschen Stromnetzes vorgelegt / dena-Netzstudie II: Integration erneuerbarer Energien erfordert Optimierung des Stromsystems

Berlin (ots) - Das Stromsystem in Deutschland steht vor einem
grundlegenden Wandel. Die Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena) hat in
der Netzstudie II untersucht, wie das Stromsystem in Deutschland bis
zum Zeitraum 2020/25 ausgebaut und optimiert werden muss, um den
neuen Herausforderungen durch die Integration erneuerbarer Energien
gerecht zu werden und gleichzeitig eine sichere und wirtschaftliche
Stromversorgung zu gewährleisten. Drei Ziele standen dabei im
Vordergrund: Integration von 39 Prozent Stromerzeugung aus
erneuerbaren Energien, insbesondere Windkraft, optimaler
wirtschaftlicher Einsatz konventioneller Kraftwerke und
Berücksichtigung des zunehmenden europäischen Stromhandels. Die
Studie zeigt, welche technischen und wirtschaftlichen Optionen zur
Verfügung stehen, um diese Ziele optimal miteinander zu vereinbaren.

Die dena-Netzstudie II wird von einem breiten
Projektsteuerungskreis getragen und finanziert. Dazu gehören das
Bundeswirtschafts- und das Bundesumweltministerium, Unternehmen und
Verbände der Windenergiebranche, Übertragungsnetzbetreiber,
Industrieunternehmen und Verbände der Energiewirtschaft. Die
Studienergebnisse wurden von allen Beteiligten einstimmig auf der
Projektsteuerungskreissitzung am 17. November 2010 angenommen.

"Deutschland setzt zu Recht auf erneuerbare Energien", betonte
Stephan Kohler bei der Vorstellung der Studienergebnisse in Berlin.
"Aber der Ausbau der Erneuerbaren stellt das Energiesystem auch vor
große Herausforderungen. Wir müssen den Windstrom von Nord- und
Ostsee zu den Verbrauchern im Süden bringen. Und konventionelle
Kraftwerke müssen so modernisiert und betrieben werden, dass sie sich
mit den Erneuerbaren optimal ergänzen und gleichzeitig wirtschaftlich
betrieben werden können. Mit der dena-Netzstudie II haben wir die
notwendige Entwicklung des Energiesystems gründlich analysiert. Die
Studie liefert über die reine Ermittlung des Netzausbaubedarfs hinaus
eine verlässliche Strategie für die Optimierung des gesamten
Energiesystems in Deutschland. Kein anderes Land verfügt über eine
solch umfassende und systemorientierte Roadmap für die Erreichung des
regenerativen Energiezeitalters."

Technische Varianten und systematischer Ansatz

Die Studie prüft verschiedene Varianten zur Weiterentwicklung des
Stromnetzes in Deutschland. Zum einen wurden die heute verfügbaren
und in Entwicklung befindlichen Netztechnologien untersucht, von
Freileitungen mit Standardübertragungsfähigkeit über
Hochtemperaturleiterseile und Hochspanungsgleichstromübertragung bis
zu Erdkabeln. Darüber hinaus wurden weitere systemrelevante Maßnahmen
berücksichtigt, zum Beispiel die Erhöhung der Leitungskapazitäten
durch Temperaturmonitoring, die Steuerung der Stromnachfrage und der
Einsatz von Stromspeichern, insbesondere in Form von
Pumpspeicherkraftwerken, Druckluft- und Wasserstoffspeichern. Bei
allen Varianten wurde untersucht, wie sich die Maßnahmen im
Gesamtsystem auswirken.

Die Studie wurde von einem Konsortium unter der Leitung des
Energiewirtschaftlichen Instituts der Universität Köln (ewi)
erstellt. Zwei externe Gutachter haben die Ergebnisse geprüft. Beide
sehen in der Studie eine sehr gute Grundlage für die weitere
Netzplanung. Prof. Dr.-Ing. Ulrich Wagner von der TU-München kommt
zum Fazit: "Die Studie zeigt wissenschaftlich und nachvollziehbar die
dominierende Bedeutung des Netzausbaus zur Integration erneuerbarer
Energien im Stromsektor. Mit Blick auf die extrem komplexe
Fragestellung, die vielfältigen Anforderungen an die Berücksichtigung
technischer und wirtschaftlicher Modell-Parameter und den hohen
Zeitdruck liefert die Studie sehr robuste Lösungen." Prof. Dr.-Ing.
Armin Schneller von der RWTH Aachen schreibt: "Die Methodik zum
Vergleich geeigneter Technologien für Übertragungsaufgaben ermöglicht
einen bisher in Deutschland nicht verwendeten Grad der Objektivierung
der Bewertung technischer Lösungsansätze."

Ausbaubedarf für Standard-Freileitungen, Temperaturmonitoring und
Hochtemperaturleiterseile

Bei Verwendung etablierter 380-kV-Freileitungstechnik müssen 3.600
km Höchstspannungstrassen bis zum Jahr 2020 neu gebaut werden. Die
Kosten für diese Basisvariante betragen einschließlich des
Anschlusses der Offshore-Windparks insgesamt 9,7 Milliarden Euro.

Neben der Basisvariante mit Standardübertragungsfähigkeit wurden
auch zwei technische Varianten mit höherer
Betriebsmittelbelastbarkeit im Übertragungsnetz berechnet,
Freileitungsmonitoring und Hochtemperaturleiterseile. Beim
Freileitungsmonitoring wird die Betriebstemperatur der Leiterseile
überwacht, um bei bestimmten Witterungsbedingungen mehr Strom
durchzuleiten. Da diese Witterungsbedingungen aber nur zeitlich
begrenzt auftreten, lässt sich durch dieses Verfahren der Netzausbau
nur sehr geringfügig auf 3.500 km reduzieren. Darüber hinaus müssten
weitere 3.100 km der bestehenden Freileitungstrassen im
Übertragungsnetz baulich angepasst werden. Die Kosten wären mit
insgesamt 9,8 Milliarden etwas höher als in der Basisvariante.

Beim Einsatz von Hochtemperaturleiterseilen ergibt sich ein
Netzausbaubedarf von 1.700 km neuer Trassen und eine Umrüstung von
5.700 km bestehender Trassen. Durch die Umrüstung bestehender
Leitungen sind höhere Seilkosten, Mastmodifikationen und Provisorien
notwendig. Die Investitionskosten wären deshalb mit 17 Milliarden
Euro wesentlich höher als bei den anderen beiden untersuchten
Varianten.

Netzausbau auf Basis alternativer Übertragungstechnologien

Neue Freileitungen verändern das Landschaftsbild. Anwohner machen
sich auch häufig Sorgen über mögliche Auswirkungen auf Gesundheit und
Umwelt. In den betroffenen Regionen wird deshalb oft gefordert, die
Leitungen in die Erde zu verlegen. Die Netzstudie II hat hierfür
verschieden Varianten untersucht. Der Einsatz von erdverlegten
Gleichspannungstrassen reduziert den benötigten Netzausbau
geringfügig auf 3.400 km, ist aber mit Kosten von 22 bis 29
Milliarden Euro deutlich teurer.

Kohler: "Wir brauchen eine Akzeptanzoffensive, die bei der
Bevölkerung das Bewusstsein schafft, dass Deutschland den Netzausbau
braucht. Unsere Studie hat für die Bewertung der verschiedenen
technischen Optionen klare und nachvollziehbare Kriterien erarbeitet,
die neben der technischen Realisierbarkeit auch die Kosten und die
Auswirkungen auf die Umwelt berücksichtigen. In der nun notwendigen
konkreten Trassenplanung können diese Kriterien als
Entscheidungshilfe dienen, um zum Beispiel die Vor- und Nachteile von
Freileitungs- oder Erdkabelsystemen zu verdeutlichen. Das fehlende
Stromnetz darf nicht zum Flaschenhals werden, der den Ausbau der
erneuerbaren Energien bremst." Die 2005 veröffentlichte
dena-Netzstudie I hatte bereits einen Ausbaubedarf von 850 km bis
2015 ermittelt. Davon wurden bislang aber erst 90 km fertiggestellt.

Auswirkungen der Laufzeitverlängerung von Atomkraftwerken

In der dena-Netzstudie II wurde der im Jahr 2008 geltende Ausstieg
aus der Kernenergie unterstellt. Die Auswirkungen der im Oktober 2010
vom Deutschen Bundestag beschlossenen Verlängerung der Laufzeiten für
Atomkraftwerke wurden nachträglich durch das Gutachterkonsortium
geprüft. Demnach hat die Laufzeitverlängerung keine grundlegenden
Auswirkungen auf den benötigten Netzausbau.

Ausblick und Empfehlungen

Die Realisierung von Netzinfrastrukturmaßnahmen dauert in
Deutschland bis zu zehn Jahre. Dadurch kommt es zunehmend zu einem
Ungleichgewicht zwischen der Kapazität der erneuerbaren Energien und
der dafür notwendigen Netzinfrastruktur. Deshalb müssen die in der
dena-Netzstudie II dargestellten Szenarien durch einen
Maßnahmenkatalog ergänzt werden, um eine schnelle Realisierung zu
ermöglichen. Aus der dena-Netzstudie II ergeben sich dafür folgende
Empfehlungen:
- gründliche Prüfung und Planung konkreter bzw.
trassenscharfer Netzausbaumaßnahmen,
- Beschleunigung der Genehmigungsverfahren und Verbesserung
des rechtlichen Rahmens,
- Maßnahmen zur Erhöhung der Akzeptanz für den
erforderlichen Netzausbau,
- Prüfung alternativer Übertragungstechnologien im Rahmen
zukünftiger Netzplanungen,
- Durchführung von Pilotprojekten für den Einsatz
ausgewählter Technologien.

Überblick Netzausbau und Kosten*

Variante Bedarf Trassenzubau zu modifizierende Kosten
im Übertragungsnetz Trassenlängen
Basisvariante 3.600 km 0 km 0,946 Mrd. EUR/a

Variante 3.500 km 3.100 km 0,985 Mrd. EUR/a
Temperatur
-monitoring

Variante 1.700 km 5.700 km 1,617 Mrd. EUR/a
Hochleiter-
temperaturseile

Kostenfreier Download des Ergebnisberichts und weitere
Informationen zur dena-Netzstudie II unter: www.dena.de/netzstudie.

* Die wirtschaftliche Bewertung der untersuchten Varianten
einschließlich der weiteren Sensitivitätsvarianten schließt neben den
Kosten für den Netzausbau (Investitionskosten) auch die Kosten zur
Blindleistungskompensation, die Betriebs- und Netzverlustkosten sowie
die Anschlusskosten für die Offshore Windparks mit ein. Die Kosten
werden in der Studie als Annuitäten angegeben. Die Umrechnung von
Investitionskosten auf Jahre erfolgt auf der Basis der in der
Stromnetzentgeltverordnung angegebenen typischen Nutzungsdauern.

Originaltext: Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena)
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