Mit der Formel „mehr Grips, statt mehr Kupfer“ hat Prof. Albert Moser, Leiter des Instituts für Elektrische Anlagen und Energiewirtschaft an der RWTH Aachen, bereits im Mai dieses Jahres unter anderem beim Praxisforum Energie der Kisters AG die grundsätzlichen Erkenntnisse der Studie angedeutet. Nun liegt das über 200 Seiten starke Werk mit dem Titel „Moderne Verteilnetze für Deutschland“ vor, das von einem Gutachterkonsortium bestehend aus dem Institut und Lehrstuhl für Elektrische Anlagen und Energiewirtschaft (IAEW) der RWTH Aachen, dem Oldenburger Institut für Informatik (OFFIS) sowie dem Beratungsunternehmen E-Bridge Consulting GmbH erstellt wurde.

Auf der Grundlage von drei Szenarien zum Wachstum der Erzeugungskapazitäten Erneuerbarer-Energie-Anlagen (EE-Anlagen) liefert die Studie zahlreiche Daten zum Netzausbaubedarf und dessen regionaler Verteilung. Gleichzeitig zeigt sie aber auch, dass mit Erzeugungsmanagement, Blindleistungsmanagement und Lastmanagement in der Netzplanung sowie mit dem Einsatz beispielsweise von regelbaren Ortsnetztrafos, Spannungsreglern und Hochtemperaturleiterseilen erhebliche Einsparungen beim Netzausbau erzielt werden können. Nach Aussage der Autoren ist es die erste umfassende Bewertung innovativer Planungskonzepte in Kombination mit intelligenter Netztechnologie überhaupt.

Je nach Szenario veranschlagt die Untersuchung Gesamtinvestitionen für den Netzausbau bis 2032 zwischen 23 Mrd. und 49 Mrd. Euro, wobei rund 80 % davon für die Mittel- und Hochspannungsebene angesetzt werden. Die Zusatzkosten (Kapital- und Betriebskosten) wachsen im Betrachtungszeitraum auf Werte zwischen 1,8 Mrd. und 3,8 Mrd. Euro. Allerdings weisen die Autoren darauf hin, dass bereits bis 2022 bis zu 70 % der identifizierten Netzausbaumaßnahmen erfolgen müssen.

Die Verfasser gehen davon aus, dass keine Netzausbauverpflichtung für eine maximale Einspeisung von EE-Anlagen besteht und stattdessen eine Abregelung möglich ist, die allerdings ausschließlich für PV- und Winenergieanlagen angenommen wird. Dann würde bereits eine Abregelung der jährlichen Einspeisung von 1 % ausreichen, um den Netzausbaubedarf um ca. 30 % zu senken. Bei 3 % könnte der Ausbaubedarf um 40 % verringert werden.

Auch die Weiterentwicklung des Blindleistungsmanagements sowie die Einführung eines Lastmanagements können nach Erkenntnissen der Wissenschaftler den Netzausbaubedarf reduzieren. Allerdings nicht in bedeutendem Umfang.
Dagegen kann nach Erkenntnissen der Autoren durch den Einsatz regelbarer Ortsnetztrafos der Ausbau der Niederspannungsnetze fast vollständig vermieden werden. Dazu müssten allerdings die intelligenten Transformatoren in allen Niederspannungnetzen, für die ein Ausbaubedarf festgestellt wurde, eingesetzt werden. Dabei handelt es sich um rund 8 % der ca. 500 000 Niederspannungsnetze in Deutschland. Bis 2032 müssten dann insgesamt 45 000 Anlagen installiert werden, bis 2022 immerhin knapp 30 000.

Durch eine Kombination von Erzeugungsmanagement in der Netzplanung und regelbaren Ortsnetztransformatoren könnte der Investitionsbedarf in allen Netzebenen gleichmäßig um 60 % reduziert werden. Die Transformatoren wären dann nur noch in rund 2 % der Netze notwendig. Bis 2032 müssten entsprechend lediglich 10 000 dieser Anlagen installiert werden.

Mit dem Roll Out von intelligenten Messsystemen werde schon bald eine Infrastruktur zur Verfügung stehen, die auch für netzdienliche Dienstleistungen genutzt werden könnte. Es bedürfe noch einer weitergehenden Analyse der Kommunikationserfordernisse. Eine harmonisierte, standardkonforme und kosteneffiziente Lösung zur Kommunikation und Steuerung im Erzeugungsmanagement sei jedoch durchaus möglich.

Aus ihren Ergebnissen leiten die Wissenschaftler folgende Schlussfolgerungen ab:

• Das Erzeugungsmanagement sollte bereits in der Netzausbauplanung Berücksichtigung finden, um einen Netzausbau für die „letzte Kilowattstunde“ zu vermeiden.
• Die Entscheidung über die Ausgestaltung der Planungskonzepte und über die zur Anwendung kommenden intelligenten Technologien sollte beim Netzbetreiber liegen.
• Die Regulierung sollte die Auswahl der jeweils geeigneten Planungskonzepte sowie intelligenten Technologien nach gesamtwirtschaftlicher Kosteneffizienz fördern.
• Netzbetreiber sind von der Energiewende unterschiedlich stark betroffen – das Regulierungssystem muss dementsprechend differenzieren statt pauschalisieren.
• Eine stärkere Verankerung von intelligenter Netztechnik im Regulierungsrahmen ist notwendig.
• Aufgrund der wachsenden Bedeutung der Fernsteuerbarkeit der EE-Anlagen sollte bei Ausfall der IKT ein Rückfall auf einen leistungsreduzierten Default-Wert vorgesehen werden.

Die Studie steht auf der Internetseite des Bundeswirtschaftsministeriums zum Download   zur Verfügung.