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Das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) hat die beauftragte Studie „Analyse der Ansteuerbarkeit von elektrischen Erzeugern und Verbrauchern“ des Fraunhofer-Instituts für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE veröffentlicht. Ziel der Studie war es aufzuzeigen, welche Mengen vor allem an kleinen dezentralen Erzeugern, Speichern und Lasten zukünftig neben großen erneuerbaren Erzeugungsanlagen in die Marktprozesse und den Netzbetrieb integriert werden müssen.
Damit die Versorgungssicherheit auch weiterhin jederzeit gewährleistet ist, spielt in einer von einem hohen Anteil erneuerbarer Energien geprägten Energielandschaft die sog. Ansteuerbarkeit – also quasi die „Fernsteuerbarkeit“ – von Stromerzeugungsanlagen und Speichern eine immer wichtigere Rolle. Der jederzeit sichere Netzbetrieb steht dabei im Zentrum der Überlegungen. Wie kann beispielsweise sinnvoll auf Stromüberschuss-Situationen oder Netzengpässe reagiert werden?
Um einen Überblick über die aktuelle Situation zu liefern und der Politik, aber auch Netzbetreibern, Vermarktern und Herstellern eine Entscheidungshilfe an die Hand zu geben, wurden Erzeugungsanlagen, Speicher und steuerbare Lasten hinsichtlich relevanter technischer und organisatorischer Kriterien analysiert.
Kombination von Stammdaten und zukünftigen Annahmen
Zur Abschätzung der zukünftig ansteuerbaren Leistung von Verbrauchern und Erzeugern hat diese Studie Erfahrungen aus den aktuellen Stammdaten mit den Annahmen der Stützjahre 2030, 2037 und 2045 des Netzentwicklungsplans kombiniert. Dabei spielten insbesondere viele dezentrale Einheiten die Hauptrolle, da sie zwar in kleiner Leistung je Einheit, aber gleichzeitig bereits heute in sehr großer Zahl erkennbar und zukünftig massiv zu erwarten sind.
Auf der Erzeugungsseite lag der Fokus auf den fluktuierenden Erneuerbaren Wind und Photovoltaik, auf der Verbraucherseite auf den Lasten für Batteriespeicher, Wärmepumpen und Ladesäulen. Die Abschätzung dieser Kategorien ist unterschiedlich komplex.
Auf der Erzeugungsseite stellt die Photovoltaik den komplexesten Fall dar. Daher wird vereinfacht davon ausgegangen, dass die Verteilung des Zubaus auf die Leistungsklassen konstant bleibt auf dem Niveau von 2023. Der Anteil der nicht-ansteuerbaren, sozusagen unelastischen oder auch marktblinden Leistung wurde anhand verschiedener Quoten und Grenzen exemplarisch bestimmt: Die Quote bis inkl. 2023, die etablierte Mindestleistung von 25 kWp und eine von 7 kWp. Zwischen den beiden letzten Szenarien wird sich die Realität aller Voraussicht nach bewegen.
Langfristige Zubauziele und deren Relevanz für das System
Mit Blick auf die Zubauziele von 200 GW PV bis 2035 sowie auf die Szenarien mit 400 GW PV in 2040 in den Langfristszenarien des BMWK ist mit einem erheblichen Anstieg dieser Zahlen zu rechnen. „Inwiefern diese installierten Kapazitäten allein Relevanz auf Systemebene haben können und beispielsweise im Rahmen von Engpassmanagement auf Ebene des Übertragungsnetzes kritisch werden könnten, müsste in gesonderten Analysen im Detail untersucht werden. Auf Basis der vorliegenden Analysen erscheint es jedoch naheliegend, dass in Zukunft auch die Steuerbarkeit oder wenigstens aktive Reaktion für PV-Anlagen unter 25 kW erforderlich sein kann.“, stellt das Autorenteam um Dr. Rafael Fritz vom Fraunhofer IEE fest. „Insbesondere die zunehmende Nutzung von Home Energy Management Systemen (HEMS) und Smart Meter (iMSys) wird einen großen Beitrag dazu leisten, dies kostengünstig und massentauglich möglich zu machen.“
Bei der Einordnung der Zahlen im Hinblick auf Stromeinspeisespitzen ist zu berücksichtigen, dass die Gesamtzahl der Anlagen in Deutschland nie vollständig mit der installierten Gesamtleistung einspeist. Die Gründe hierfür liegen in den unterschiedlichen meteorologischen Bedingungen, unterschiedlicher Ausrichtung der Anlagen, sowie zunehmendem Eigenverbrauch vor Ort.
Auf der Seite der dezentralen Verbraucher komplettieren Zahlen zu Wärmepumpen, Wallboxen und Batteriespeicher die Analysen.
https://www.iee.fraunhofer.de/de/presse-infothek/Presse-Medien/2024/studie-analy...
Criteria of this press release:
Business and commerce, Journalists, Scientists and scholars
Electrical engineering, Energy, Environment / ecology, Geosciences, Information technology
transregional, national
Research projects, Research results
German
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