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Agora Toolbox für die Stromnetze

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Agora Energiewende | Toolbox für die Stromnetze - Für die künftige Integration von Erneuerbaren Energien (EnLAG) 5 ergeben sich insgesamt 7.700 Kilometer neue Leitungen – sowohl Netzausbau- als auch Verstärkungsmaßnahmen – von denen bislang rund 850 Kilometer realisiert sind (Stand: 2. Quartal 2017). 6 Das Verteilnetz unterliegt mit zunehmender Einspeisung aus Erneuerbare-Energien-Anlagen in den unterlagerten Spannungsebenen einem starken Wandel. So speisen Onshore-Windenergieanlagen vor allem in die Mittel- (bis 50 Kilovolt) und Hochspannungsebene (110 Kilovolt) ein, während Aufdachsolaranlagen zum Großteil an die Niederspannungsebene (230 oder 400 Volt) angeschlossen sind. Insbesondere über die Hochspannungsebene findet ein regionaler Ausgleich zwischen Erzeugern und Verbrauchern in den Verteilnetzen statt. 7 Ebenso kommt es jedoch zu Rückspeisungen in höhere Spannungsebenen bis hin zum Übertragungsnetz (220 und 380 Kilovolt), wenn der Strom lokal im Verteilnetz nicht abgenommen werden kann. Auf diese Weise werden auch Städte mit EE-Strom aus dem Umland – zum Beispiel von Windenergieanlagen – versorgt. Die BMWi-Verteilernetzstudie 8 beziffert den Netzausbaubedarf in den Verteilnetzen bis zum Jahr 2032 je nach Szenario auf circa 130.000 bis 280.000 zusätzliche Leitungskilometer. Über die letzten Jahre hinweg ist es zu einem signifikanten Anstieg von Redispatch- und Einspeisemanagement-Maßnahmen gekommen, um Netzengpässe zu vermeiden oder zu beheben. 5 EnLAG (2009) 6 BNetzA (2017a). Das BBPlG, welches die von der Bundesnetzagentur bestätigten Vorhaben des Netzentwicklungsplans enthält, sieht 5.900 Kilometer neue Leitungen vor (davon 3.050 Kilometer als Netzverstärkung), von denen bislang 450 Kilometer genehmigt und 150 Kilometer realisiert sind. Das EnLAG wurde 2009 mit dem Ziel verabschiedet, den Netzausbau auf der Höchstspannungsebene weiter zu beschleunigen. Von den vorgesehenen 1.800 Kilometern sind in etwa 700 Kilometer realisiert, was circa 50 Prozent der Gesamtlänge entspricht. 7 vgl. Ecofys und Fraunhofer IWES (2017) 8 E-Bridge et al. (2014) Ein Netzengpass entsteht, wenn ein elektrisches Betriebsmittel – beispielsweise eine Stromleitung oder ein Transformator – überlastet wird. In diesem Fall müssen Netzbetreiber Maßnahmen ergreifen, um die Systemsicherheit und den stabilen Netzbetrieb zu gewährleisten. 9 Beim Redispatch wird die Erzeugungsleistung von Kraftwerken diesseits eines Engpasses gedrosselt und zugleich jenseits eines Engpasses erhöht. Auf diese Weise stellt sich ein Lastfluss ein, der dem Netzengpass entgegenwirkt. Einspeisemanagement ist die Abregelung von Erneuerbare-Energien-Anlagen und Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen (KWK-Anlagen) und wird nachrangig zum Redispatch eingesetzt, um einen Netzengpass zu beheben. 10 Vom Jahr 2014 auf das Jahr 2015 hat sich die Gesamtmenge der Redispatch-Einsätze mehr als verdreifacht: Es war ein Anstieg von 5.197 Gigawattstunden (GWh) im Jahr 2014 auf 16.000 GWh im Jahr 2015 zu verzeichnen. 11 Das Einspeisemanagement (EinsMan) mit einer Summe an Ausfallarbeit von 4.722 GWh im Jahr 2015 verzeichnet ebenfalls fast eine Verdreifachung im Vergleich zum Vorjahr. 12 Der Großteil der EinsMan-Einsätze fand hierbei in Schleswig-Holstein statt (72,3 Prozent 2016 und 65,2 Prozent 2015). 13 Im Jahr 2015 fielen resultierende Kosten und Entschädigungszahlungen von über 880 Millionen Euro aus EinsMan- und Redispatch-Einsätzen an, was den Trend in Richtung einer Milliarde Euro markiert. 2016 kam es zu einem Rückgang am Redispatch- und EinsMan-Volumen im Vergleich zum Vorjahr (Redispatch-Volumen: 11.475 GWh und EinsMan-Volumen: 3.743 GWh). 14 9 Gegenwärtig handelt es sich vor allem um die Verletzung von thermischen Limits. Hierauf – und auf die Ab grenzung zu Stabilitätslimits – wird in den nachfolgenden Abschnitten weiter eingegangen. 10 Eine detaillierte Beschreibung der Maßnahmen zur Vermeidung und Behebung von Netzengpässen erfolgt in Abschnitt 1.6.2.2 11 BNetzA (2016a) 12 BNetzA (2016a) 13 BNetzA (2017c) 14 BNetzA (2017c) 14

STUDIE | Toolbox für die Stromnetze - Für die künftige Integration von Erneuerbaren Energien Allerdings zeichnete sich in den ersten windreichen Monaten des Jahres 2017 bereits eine annähernde Verdopplung der Redispatch-Kosten im Vergleich zu 2016 ab. 15 Das Redispatch-Volumen für die Drosselung und Erhöhung der Einspeisung aus Kraftwerken betrug im ersten Quartal 2017 5.548 GWh, und die Ausfallarbeit im Rahmen der Anwendung von EinsMan belief sich im gleichen Zeitraum auf 1.412 GWh. 16 Mittel- bis langfristig ist mit einer zunehmenden Tendenz an Abregelungsmaßnahmen zu rechnen. Die steigenden Kosten für Redispatch und Einspeisemanagement werden über die Netzentgelte sozialisiert, sodass sich der steigende Trend in höheren Strompreisen für Endverbraucher nieder- schlägt. Letzteres wird zunehmend zu einer Akzeptanzfrage, wenn die Entstehung von Netzengpässen beziehungsweise der damit verbundenen Abregelungsmaßnahmen und Kosten nicht absehbar ist. Zudem treten im europäischen Kontext auch immer wieder Fragen zu nicht steuerbaren Ringflüssen auf, die Anpassungsmaßnahmen in europäischen Nachbarstaaten nach sich ziehen. Dies weckt die Frage, ob und welche Möglichkeiten für eine optimierte Nutzung der bereits existierenden Netzinfrastruktur bestehen, die zu einer kurzfristigen Entlastung in den nächsten Jahren – bis 2020 (oder mittelfristig bis 2025) – verhelfen können, bis die Netze gemäß Bundesbedarfsplangesetz weiter ausgebaut sind. 15 Czechanowsky, T. (2017) 16 BNetzA (2017d) Zugleich ist der Netzausbau vor Ort immer mehr zu einer Akzeptanzfrage geworden. Zu den Konfliktfel- Entwicklung der Maßnahmen zur Netzengpassbehebung (Kosten und betroffene Energiemengen) gemäß § 13 EnWG, Unterscheidung nach Maßnahmen gemäß § 13 (1) EnWG (Redispatch) aufgrund von Engpässen im Übertragungsnetz, gemäß § 13 (2) EnWG (Einspeisemanagement) aufgrund von Engpässen im Übertragungsnetz und Verteilnetz Abbildung 1 1.000 25 800 20 [Mio. €/a] 600 400 15 10 [TWh/a] 200 5 0 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 0 Engpassbehebung ÜN (Redispatch) Engpassbehebung ÜN (EinsMan) Engpassbehebung VN (EinsMan) Gesamtkosten Ecofys (2017) auf Basis von Quartals- und Monitoringberichten der Bundesnetzagentur 15

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