Titelaufnahme

Titel
Verwirklichung des Potenzials der erneuerbaren Energien durch Höherauslastung des Bestandsnetzes und zügigen Stromnetzausbau auf Verteilnetzebene / von: Marian Bons, Jonas Knapp, Dr. Karoline Steinbacher (Guidehouse Energy Germany GmbH, Berlin), Dr.-Ing. Marco Greve, Prof. Dr. Klaus Joachim Grigoleit, Dr.-Ing. Stefan Kippelt (ef.Ruhr GmbH, Dortmund), Dr.-Ing Karsten Burges (RE-xpertise, Berlin) ; im Auftrag des Umweltbundesamtes ; Herausgeber: Umweltbundesamt ; Durchführung der Studie: Guidehouse Energy Germany GmbH, ef.Ruhr GmbH ; unter Mitarbeit von: RE-xpertise ; Redaktion: Fachgebiet V 1.3 Erneuerbare Energien, Yvonne Koch; Fachgebiet V 1.2 Strategien und Szenarien zu Klimaschutz und Energie, David Pfeiffer, Juri Krack
VerfasserBons, Marian ; Knapp, Jonas ; Steinbacher, Karoline ; Greve, Marco ; Grigoleit, Klaus Joachim ; Kippelt, Stefan ; Burges, Karsten
HerausgeberKoch, Yvonne ; Pfeiffer, David ; Krack, Juri
KörperschaftDeutschland ; Guidehouse Energy Germany GmbH ; ef.Ruhr GmbH ; RE-xpertise
ErschienenDessau-Roßlau : Umweltbundesamt, Dezember 2020
Umfang1 Online-Ressource (121 Seiten, 10,64 MB) : Illustrationen, Diagramme, Karten
Anmerkung
Abschlussdatum: Mai 2020
Sprache der Zusammenfassung: Deutsch, Englisch
SpracheDeutsch
SerieClimate change ; 2020, 51
URNurn:nbn:de:gbv:3:2-131921 
Zugriffsbeschränkung
 Das Dokument ist frei verfügbar
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Verwirklichung des Potenzials der erneuerbaren Energien durch Höherauslastung des Bestandsnetzes und zügigen Stromnetzausbau auf Verteilnetzebene [10.64 mb]
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Zusammenfassung

Die aktuellen Netzengpässe belasten die Klimabilanz Deutschlands, da sie eine Abregelung erneuerbarer Energien notwendig machen. Engpässe im Verteilnetz sind zurzeit nur begrenzt sichtbar, da sie vo n Engpässen im Übertragungsnetz überlagert werden. Im Rahmen dieser Studie wurde zunächst der Netzausbaubedarf in der Hochspannung herausgestellt. Anschließend wurden Maßnahmen untersucht, die durch eine Behebung der Engpässe zu einer verbesserten Integration von erneuerbaren Energien ins Stromnetz beitragen. Die Studie betrachtete sowohl Maßnahmen, die zu einer höheren Auslastung des Bestandsnetz führen, als auch Maßnahmen, die den Netzausbau beschleunigen. Sie konzentriert sich dabei ausschließlich auf die 110-kV-Verteil-netzebene (Hochspannungsnetz) sowie kurz- und mittelfristig umsetzbare Maßnahmen. Die Ergebnisse zeigen, dass die 110-kV-Verteilnetzebene heute und voraussichtlich auch künftig einen begrenzenden Faktor für die Nutzung der durch Erneuerbare-Energien-Anlagen bereitgestellten Energie darstellt. Einige der analysierten technischen Maßnahmen stellen sinnvolle Alternativen im Vergleich zum konventionellen Netzausbau dar, werden laut gesammelter Erkenntnisse jedoch schon weitgehend von Netzbetreibern angewendet und bieten daher keine zusätzliche Beschleunigungswirkung gegenüber dem Status quo. Keine der weiteren betrachteten technischen Optionen weist aktuell eine ausgeprägte Beschleunigungswirkung für die Integration von erneuerbaren Energien auf. Möglichkeiten zur Beschleunigung gibt es insbesondere bei der Optimierung der institutionellen Abwicklung der Genehmigungsprozesse, indem Genehmigungsbehörden die Verfahrensanforderungen gegenüber Vorhabenträgern transparenter kommunizieren, landes- oder bundesweit einheitliche Anforderungen festlegen und personelle Kapazitäten ausbauen. Zudem kann der Netzausbau durchverschiedene gesetzliche Anpassungen beschleunigt werden. So könnte eine fiktive Planfeststellung für Alttrassen eingeführtoder den Verteilnetzbetreibern ein vorrausschauender Netzausbau in Regionenermöglicht werden, in denen ein starkerZubau von erneuerbaren Energien erwartet und somit ein Netzausbau wahrscheinlich notwendig wird.

Zusammenfassung ([])

The ongoing grid congestions are impacting Germany's climate goals, as they make it necessary to cur-tail renewable energies. Congestions in the distribution grid are proving difficult to identify, as they are overshadowed by congestions in the transmission network. Within the context of this study, the need for grid expansion in the high-voltage sector became clear. Subsequently, technical measures that can contribute to an improved integration of renewable ener-gies into the electricity grid by minimizing congestion were examined. The study looked at measures that lead to a higher utilization of the existing grid as well as measures that accelerate the grid expan-sion. The study focuses on the 110-kV distribution grid (high-voltage grid) and on measures that can be implemented in the short and medium term. The results show that the 110-kV distribution grid limits the use of renewable energy both today and in future. Some of the technical options analysed are useful alternatives compared to conventional grid expansion. However, these options are already widely used and therefore do not offer any additional acceleration potential compared to the status quo. None of the technical options considered currently provides a considerable acceleration of renewable energy integration. Opportunities for acceleration of the integration of renewable energies lie particularly in the optimization of the institutional han-dling of the approval processes. Approval authorities could communicate the procedural requirements to grid developers more transparently, define uniform requirements at the state or national level and expand their staff capacities. In addition, grid expansion ca n be accelerated through targeted legal ad-justments by enabling a fictitious approval for old lines and by enabling distribution grid operators to expand the grid in a forward-looking manner in those areas where it is likely to be necessary in the coming years due to the expected strong growth in renewable energies.

Keywords
Die aktuellen Netzengpässe belasten die Klimabilanz Deutschlands da sie eine Abregelung erneuerbarer Energien notwendig machen. Engpässe im Verteilnetz sind zurzeit nur begrenzt sichtbar da sie vo n Engpässen im Übertragungsnetz überlagert werden. Im Rahmen dieser Studie wurde zunächst der Netzausbaubedarf in der Hochspannung herausgestellt. Anschließend wurden Maßnahmen untersucht die durch eine Behebung der Engpässe zu einer verbesserten Integration von erneuerbaren Energien ins Stromnetz beitragen. Die Studie betrachtete sowohl Maßnahmen die zu einer höheren Auslastung des Bestandsnetz führen als auch Maßnahmen die den Netzausbau beschleunigen. Sie konzentriert sich dabei ausschließlich auf die 110-kV-Verteil-netzebene (Hochspannungsnetz) sowie kurz- und mittelfristig umsetzbare Maßnahmen. Die Ergebnisse zeigen dass die 110-kV-Verteilnetzebene heute und voraussichtlich auch künftig einen begrenzenden Faktor für die Nutzung der durch Erneuerbare-Energien-Anlagen bereitgestellten Energie darstellt. Einige der analysierten technischen Maßnahmen stellen sinnvolle Alternativen im Vergleich zum konventionellen Netzausbau dar werden laut gesammelter Erkenntnisse jedoch schon weitgehend von Netzbetreibern angewendet und bieten daher keine zusätzliche Beschleunigungswirkung gegenüber dem Status quo. Keine der weiteren betrachteten technischen Optionen weist aktuell eine ausgeprägte Beschleunigungswirkung für die Integration von erneuerbaren Energien auf. Möglichkeiten zur Beschleunigung gibt es insbesondere bei der Optimierung der institutionellen Abwicklung der Genehmigungsprozesse indem Genehmigungsbehörden die Verfahrensanforderungen gegenüber Vorhabenträgern transparenter kommunizieren landes- oder bundesweit einheitliche Anforderungen festlegen und personelle Kapazitäten ausbauen. Zudem kann der Netzausbau durchverschiedene gesetzliche Anpassungen beschleunigt werden. So könnte eine fiktive Planfeststellung für Alttrassen eingeführtoder den Verteilnetzbetreibern ein vorrausschauender Netzausbau in Regionenermöglicht werden in denen ein starkerZubau von erneuerbaren Energien erwartet und somit ein Netzausbau wahrscheinlich notwendig wird.
Keywords ([])
The ongoing grid congestions are impacting Germany's climate goals as they make it necessary to cur-tail renewable energies. Congestions in the distribution grid are proving difficult to identify as they are overshadowed by congestions in the transmission network. Within the context of this study the need for grid expansion in the high-voltage sector became clear. Subsequently technical measures that can contribute to an improved integration of renewable ener-gies into the electricity grid by minimizing congestion were examined. The study looked at measures that lead to a higher utilization of the existing grid as well as measures that accelerate the grid expan-sion. The study focuses on the 110-kV distribution grid (high-voltage grid) and on measures that can be implemented in the short and medium term. The results show that the 110-kV distribution grid limits the use of renewable energy both today and in future. Some of the technical options analysed are useful alternatives compared to conventional grid expansion. However these options are already widely used and therefore do not offer any additional acceleration potential compared to the status quo. None of the technical options considered currently provides a considerable acceleration of renewable energy integration. Opportunities for acceleration of the integration of renewable energies lie particularly in the optimization of the institutional han-dling of the approval processes. Approval authorities could communicate the procedural requirements to grid developers more transparently define uniform requirements at the state or national level and expand their staff capacities. In addition grid expansion ca n be accelerated through targeted legal ad-justments by enabling a fictitious approval for old lines and by enabling distribution grid operators to expand the grid in a forward-looking manner in those areas where it is likely to be necessary in the coming years due to the expected strong growth in renewable energies.