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A-Z - Fakten zur Windenergie

Von A wie Arbeitsplätze bis Z wie Ziele der Energieversorgung

N Netzumbau Netzausbau,

N Netzumbau Netzausbau, und Systemtransformation Das historisch gewachsene Energieversorgungssystem befindet sich an einem Wendepunkt. Denn zukünftig werden die Erneuerbaren Energien die tragende Säule der Elektrizitätsversorgung bilden. Für diese Systemtransformation ist das Stromnetz von zentraler Bedeutung: Es dient der Übertragung der elektrischen Energie von den Erzeugungsanlagen zu den Verbrauchern. Das Übertragungsnetz („Strom- Autobahn“) dient dem weiträumigen Transport von elektrischer Energie, die auf der Höchstspannungsebene (≥ 220 kV und 380 kV) von Kraftwerken eingespeist wird. In der Nähe der Verbrauchszentren wird auf niedrigere Spannungen in den Verteilnetzen transformiert. Hier wird zwischen der Hoch-, Mittel- und Niederspannungsebene unterschieden. Das Hochspannungsnetz („Strom- Bundesstraße“) verteilt die elektrische Energie überregional und das Mittelspannungsnetz regional („Strom- Landstraße“). Das Niederspannungsnetz („Strom-Ortsstraße“) liefert die elektrische Energie schließlich lokal an Endverbraucher und kleine Stromabnehmer. Der Anschluss von Windenergieanlagen findet überwiegend auf der Mittel- und Hochspannungsebene – also in den Verteilnetzen – statt: Über 95 Prozent 64 der Winderzeugung (Netto- Nennleistung Ende 2014: 38 GW) 65 sind am Verteilnetz angeschlossen. Ein Anschluss auf der Höchstspannungsebene ist für Windparks mit großer installierter ↗ Leistung sinnvoll und insbesondere bei ↗ Offshore-Windprojekten erforderlich. 66 Mit der Liberalisierung der Strommärkte in den späten Neunzigerjahren wurde das Übertragungsnetz von der Erzeugung entflochten. Neben einer zunehmenden Dezentralisierung der ländlichen Erzeugerstruktur wurde zudem damit begonnen, leistungsstarke Windparks auf See zu errichten. Aufgrund jahrelang nicht vollzogener Investitionen haben die Stromnetze mit diesen Entwicklungen nicht Schritt gehalten, sie gelangen nun an die Grenzen ihrer Übertragungskapazität. Generell gibt es folgende Möglichkeiten, Netzengpässen zu begegnen: ↗ Einspeisemanagement (kurzfristig), Netzoptimierung (mittelfristig), Netzaus- und -umbau (langfristig). Beim Einspeisemanagement (EinsMan) werden Erneuerbare Erzeugungsanlagen vom Netzbetreiber geregelt. Netzoptimierungsmaßnahmen stellen eine Option zur Erhöhung der Übertragungskapazität der Netze ohne Netzausbau dar. 67 Langfristig ist jedoch der Netzausbau eine Grundvoraussetzung für eine nachhaltige und kosteneffiziente Energiewende. Eine Möglichkeit, das Netz effizienter zu nutzen, ist das Freileitungsmonitoring, bei dem durch Überwachung von Windgeschwindigkeit und Umgebungstemperatur die aktuell zulässige Übertragungskapazität ermittelt wird: Bei hohen Windgeschwindigkeiten und gleichzeitig niedriger Umgebungstemperatur können Leiterseile stärker belastet werden. So kann in Zeiten, in denen viel Windstrom erzeugt wird, mehr Strom übertragen werden. Hochtemperaturseile sind hingegen eine Netzverstärkungsmaßnahme: Durch die Neubeseilung bestehender Trassen mit Hochtemperaturseilen, die einen Betrieb bei wesentlich höheren Leitertemperaturen erlauben, kann die Übertragungskapazität um 50 Prozent erhöht werden. 68 Langfristig hat jedoch der Netzausbau auf Übertragungs- und Verteilnetzniveau oberste Priorität. Die Notwendigkeit des Netzausbaus in Deutschland wurde inzwischen erkannt. Im sogenannten Bundesbedarfsplan sind die exakten Vorhaben künftiger Höchstspannungsleitungen aufgelistet. Der Erlass des Bundesbedarfsplangesetzes stellt die energiewirtschaftliche Notwendigkeit und den vordringlichen Bedarf verbindlich fest. 69 Grundlegend hatte bereits das Energieleitungsausbaugesetz (EnLAG) von 2009 Vorhaben mit 1.855 Kilometer Trassenlänge zum Ziel. Seit dem Jahr 2012 sind die Netzbetreiber dazu verpflichtet, jährlich Netzentwicklungspläne zu erstellen, die wiederum alle drei Jahre in einen Bundesbedarfsplan einfließen. 70 Der Netzentwicklungsplan 2013 (NEP 2013) hat für das Leitszenario B 2023 einen Ausbaubedarf von 3.800 Kilometern neuer Leitungen sowie einen Ausbau von 4.900 Kilometern in bestehenden Trassen bzw. eine Umbeseilung („Spannungserhöhung“) im Übertragungsnetz bis zum Zieljahr 2023 ermittelt (Kilometer hier in Trassenlänge angegeben). 71 Aber auch im Verteilnetz besteht ein großer Ausbaubedarf. Zur Einordnung der Ergebnisse des NEP: Die gesamte Trassenlänge (Kabel und Freileitungen) der Übertragungsnetzbetreiber betrug im Jahr 2012 auf der Höchstspannungsebene nahezu 17.500 Kilometer und auf der Hochspannungsebene rund 507 Kilometer. 72 30

Neben dem Netzausbau durch neue Freileitungstrassen sind weitere Technologie-Optionen realisierbar. Diese gewinnen insbesondere unter regionalen ↗ Akzeptanzgesichtspunkten an Attraktivität. Hierzu zählt u. a. die Erdverkabelung von Trassen oder Teiltrassen des Hoch- und Höchstspannungsnetzes, wie sie auf der Mittel- und Niederspannungsebene bereits Stand der Technik ist und auch auf der Hochspannungsebene (110 kV) seit Jahren eingesetzt wird. Auf der Höchstspannungsebene wird das Verhalten einer Teilerdverkabelung im Stromsystem nun in Pilotvorhaben untersucht. Für den langfristigen Netzumbau sind Lastmanagement und ↗ Speicher sowie Smart Grids – mit intelligenter, dezentraler Kommuni kation und Steuerung zwischen Produktion, Netzen und Verbrauch – umfassende Konzepte für eine effiziente Integration der Erneuerbaren Energien. 64 [N1] dena (2012), S. 57 65 [N2] WindGuard (2015), S. 1 66 [N3] dena (2010), S. 8 f. 67 [N4] NEP (2013), S. 86 68 [N1] dena (2012), S. 170 f. 69 [N5] BNetzA / BKartA (2014), S. 46 70 [N5] BNetzA/ BKartA (2014), S. 44 ff. 71 [N4] NEP (2013), S. 136 71 [N5] BNetzA/ BKartA (2014), S. 23 31

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