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12.12.2012

Stromverteilnetze müssen für die Energiewende deutlich ausgebaut werden

dena-Verteilnetzstudie beziffert Umfang und Investitionsbedarf des Netzausbaus bis 2030 auf Nieder-, Mittel- und Hochspannungsebene.

Die Stromverteilnetze in Deutschland müssen bis 2030 in einer Größenordnung von 135.000 km bis zu 193.000 km ausgebaut und auf einer Länge von 21.000 bis zu 25.000 km umgebaut werden. Dafür müssen zwischen 27,5 Milliarden und 42,5 Milliarden Euro investiert werden. Das geht aus einer neuen Studie hervor, die die Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena) heute in Berlin vorgestellt hat.

Der Ausbau- und Investitionsbedarf ist abhängig davon, wie hoch der Anteil der regenerativen Stromerzeugung im Jahr 2030 ist. Die Verteilnetze in Deutschland dienten bisher dazu, Strom zu den Endverbrauchern zu leiten. Im Zuge des Ausbaus der erneuerbaren Energien und der dezentralen Stromerzeugung müssen die Stromverteilnetze schon jetzt einen großen Stromanteil aus Solar- und Windkraftanlagen aufnehmen. Dies wird sich in den nächsten Jahren noch verstärken und dazu führen, dass die bisherige Kapazität der Verteilnetze nicht mehr ausreicht, um regional überschüssigen Strom aus erneuerbaren Energien abzutransportieren.

„Die deutschen Verteilnetze müssen deutlich ausgebaut und modernisiert werden. Nur wenn wir die Netz-infrastruktur entsprechend erweitern, werden wir den Strom aus den dezentralen regenerativen Erzeugungsanlagen auch tatsächlich verteilen und verbrauchen können. Der Ausbau der Erneuerbaren muss dringend mit dem Ausbau der Infrastruktur synchronisiert werden“, betont Stephan Kohler, Vorsitzender der dena-Geschäftsführung. „Um die Investitionen in den Netzbetrieb und die Instandhaltung des Verteilnetzes sicherzustellen, hat die Bundesnetzagentur eine attraktive Rendite rechtlich festgelegt.

Unsere Untersuchung aber zeigt, dass sich in der Praxis durch den verstärkten Anschluss von Erneuerbare-Energien-Anlagen und dem daraus resultierenden Netzausbau Renditen ergeben, die für die Verteilnetzbetreiber nicht auskömmlich sind. Verteilnetzbetreiber mit einem hohen Ausbaubedarf in ihrem Netz können die vorgesehene Rendite nicht erreichen. Hier müssen die rechtlichen Rahmenbedingungen dringend angepasst werden, um die erforderlichen Investitionen in zukunftsfähige Verteilnetze zu erreichen“, fordert Kohler.

Vor allem Mittel- und Hochspannungsebene müssen ausgebaut werden

In der dena-Verteilnetzstudie wurde berechnet, wie die deutschen Verteilnetze ausgebaut werden müssen, um den erneuerbar erzeugten Strom vollständig nutzen zu können. Dabei wurden unterschiedliche Ausbauziele angenommen. Im ersten Szenario wurden die Ausbauziele gemäß dem Leitszenario B des Netzentwicklungsplans 2012 für die Übertragungsnetze zugrunde gelegt. Das zweite Szenario basiert auf den Ausbauzielen der Bundesländer, die einen verstärkten und schnelleren Ausbau der Windenergie und der Photovoltaik vorsehen. Bei beiden Szenarien sind der Bau neuer Stromleitungen und Transformatoren auf allen Verteilnetzebenen sowie die Umrüstung bestehender Hochspannungs-Freileitungstrassen erforderlich.

Ergebnisse Szenario NEP B 2012:

  • Netzausbau bis 2030: 135.000 km
  • Netzumbau bis 2030: 25.000 km
  • Investitionen bis 2030: 27,5 Milliarden Euro.

Ergebnisse Bundesländerszenario:

  • Netzausbau bis 2030: 193.000 km
  • Netzumbau bis 2030: 21.000 km
  • Investitionen bis 2030: 42,5 Milliarden Euro.

Bezogen auf die bestehende Netzinfrastruktur ist der Ausbaubedarf auf der Mittel- und Hochspannungsebene am größten: Auf der Hochspannungsebene müssen bis zu 19 Prozent und auf der Mittelspannungsebene bis zu 24 Prozent neu gebaut werden. Das liegt daran, dass auf der Mittel- und Hochspannungsebene nicht nur Erneuerbare-Energien-Anlagen Strom einspeisen, sondern auch regenerativ erzeugter Strom übertragen werden muss, der auf untergelagerten Ebenen nicht verbraucht werden kann. Auf der Hochspannungsebene sind die Kosten am höchsten, da die Betriebstechnik zur Stromübertragung hier deutlich kostenintensiver ist als auf den unteren Spannungsebenen und darüber hinaus bestehende Trassen umgerüstet werden müssen.

Rahmenbedingungen benachteiligen Verteilnetzbetreiber mit hohem Ausbaubedarf.

Die Kosten, die Netzbetreiber geltend machen können, sind in Deutschland per Gesetz und Verordnung festgelegt. Die Anreizregulierungsverordnung (AregV) definiert die Erlösobergrenzen und die daraus resultierende Kostenstruktur je Verteilnetzbetreiber. Für die dena-Verteilnetzstudie wurde der Investitionsbedarf für den Ausbau und die Instandhaltung der Stromverteilnetze untersucht. Die Studie kommt zu dem Ergebnis, dass unter den bestehenden regulatorischen Bedingungen Verteilnetzbetreiber, deren Netz einen hohen Ausbaubedarf aufweist, keine ausreichenden Renditen erwirtschaften können. Das heißt im Umkehrschluss, dass es derzeit keine ausreichenden Anreize zur Finanzierung des notwendigen Netzausbaus gibt.

Reduzierung des Netzausbaus möglich, aber weiterer Forschungsbedarf

Die dena-Verteilnetzstudie hat verschiedene technische Optionen geprüft, die zukünftig dazu beitragen können, den Netzausbau zu reduzieren und grundsätzlich technisch machbar sind. Das größte Potenzial haben innovative Betriebsmittel (Leitungen, Trafos, Schutzeinrichtungen), die die Nutzung der Netzinfrastruktur optimieren, zum Beispiel regelbare Ortsnetztransformatoren, die eine verbesserte Ausnutzung des zulässigen Spannungsbands ermöglichen, die Anpassung technischer Richtlinien sowie die Abregelung von Leistungsspitzen der regenerativen Erzeugung.

Die technischen Optionen zur Reduzierung des Netzausbaus und deren Wirtschaftlichkeit müssen aber noch detaillierter untersucht werden und sollten bei der Ausgestaltung der zukünftigen energiewirtschaftlichen Rahmenbedingungen berücksichtigt werden. Auch der Beitrag der regenerativen Energien zur Bereitstellung von Systemdienstleistungen sowie die zukünftige Zusammenarbeit zwischen Übertragungs- und Verteilnetzbetreibern bedürfen einer weiteren wissenschaftlichen Untersuchung.

Studiendesign und Projektpartner

Die dena-Verteilnetzstudie hat den Entwicklungsbedarf für die gesamten deutschen Stromverteilnetze ermittelt. Dafür wurden die realen Netz-, Erzeugungs- und Laststrukturdaten in Deutschland analysiert. Die neue dena-Studie ist damit die erste Untersuchung der deutschen Stromverteilnetze, die auf der Auswertung umfangreicher und echter Netzdaten basiert. Dabei wurden Daten von deutschen Verteilnetzbetreibern berücksichtigt, die mehr als 50 Prozent der Fläche in Deutschland versorgen.

Im Fokus stand der Aus- und Umbaubedarf der Stromverteilnetze zur Integration der dezentralen Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien und Kraft-Wärme-Kopplung. Darüber hinaus wurde untersucht, ob der aktuelle Regulierungsrahmen geeignet ist, die vom Gesetzgeber vorgesehene Rendite für den Betrieb der Stromverteilnetze zu gewährleisten, wenn der Ausbau der Erneuerbaren weiter fortgesetzt wird.

Die dena erarbeitete die Studie zusammen mit Verteilnetzbetreibern, wissenschaftlichen Forschungspartnern und Prüfgutachtern. Der technische Gutachtenteil wurde von Prof. Dr.-Ing. Christian Rehtanz und der regulatorische Teil der Studie von Prof. Dr. Gert Brunekreeft erarbeitet. Die dena-Verteilnetzstudie wurde durch die Prüfgutachter Prof. Dr. Helmut Lecheler, Prof. Dr.-Ing. Ulrich Wagner und Prof. Dr.-Ing. Rolf Witzmann projektbegleitend überprüft. Um den Austausch mit einem weiteren Kreis an Interessensgruppen und Experten zu ermöglichen, wurde ein Fachbeirat mit Vertretern aus Wirtschaft, Wissenschaft und Politik einbezogen, der alle Schritte der Studienerstellung begleitete.

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Quelle   Deutsche Energie-Agentur GmbH 2012