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Stau im Stromnetz: Wie können Netzengpässe möglichst effizient geregelt werden?

18. Juni 2019

Die Menge an Strom im Netz wird voraussichtlich zunehmen und sich unterschiedlich verteilen. Damit steigt die Gefahr von Netzengpässen. Der Umgang mit solchen Engpässen wird daher auch in Zukunft eine wichtige Rolle spielen, selbst wenn es gelingt, das Stromnetz wie geplant auszubauen. Welche Mechanismen tragen dazu bei, den „Stromverkehr“ besser zu regeln? Darüber diskutierten Expertinnen und Experten aus Wissenschaft, Wirtschaft und Politik beim ESYS-Fachgespräch „Strommarkt 2.0 – Management von Netzengpässen“ am 14. Juni 2019 in Berlin.

Netzengpässe gehören in Deutschland zur Realität. Ein Beispiel: Netzbetreiber mussten im Jahr 2018 Betreiber von konventionellen Erzeugungsanlagen auffordern, ihre Stromeinspeisungen um insgesamt etwa 15.500 Gigawattstunden zu reduzieren bzw. zu steigern. Dieser Korrekturbedarf entspricht etwa drei Prozent der Bruttostromerzeugung in 2018. Zwar ist die Versorgungssicherheit in Deutschland nach wie vor auf einem sehr hohen Stand, doch stellen Netzengpässe eine stetige Gefährdung der sicheren, preisgünstigen und umweltverträglichen Versorgung mit Strom dar.

Kann das Engpassmanagement verbessert werden, um die Kosten möglichst gering zu halten, gleichzeitig aber eine hohe Versorgungssicherheit und Klimaverträglichkeit zu garantieren? Diese Frage bildet einen der beiden Schwerpunkte der Arbeitsgruppe „Strommarktdesign“ des Akademienprojekts „Energiesysteme der Zukunft“ (ESYS). In einem Fachgespräch haben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler erste Zwischenergebnisse und Handlungsoptionen mit Expertinnen und Experten aus Wirtschaft und Politik diskutiert.

„Netzengpässe werden voraussichtlich auch in Zukunft zu bewältigen sein, selbst wenn die Netze wie geplant ausgebaut werden“, erklärte Hartmut Weyer, Co-Leiter der Arbeitsgruppe und Direktor des Instituts für deutsches und internationales Berg- und Energierecht der Technischen Universität Clausthal, zu Beginn der Veranstaltung. „Es gibt viele verschiedene Vorschläge für den Umgang mit Netzengpässen. Unsere Aufgabe im ESYS-Projekt ist es, diese Vorschläge gegenüberzustellen und ihre Vor- und Nachteile aufzuzeigen.“

Ansprechpartner


  • Dr. Cyril Stephanos
  • Stellvertretender Leiter der Geschäftsstelle & Wissenschaftlicher Referent
  • Energiesysteme der Zukunft

Ursachen von Netzengpässen können vor allem zwei Faktoren sein: Erstens der weitere Ausbau von erneuerbaren Energien, die geographisch sehr unterschiedliche Mengen an Strom in die Netze einspeisen und zeitlich schwanken können. Und zweitens das Hinzukommen vieler neuer Stromverbraucher im Rahmen der Sektorenkopplung, wie Elektroautos, Wärmepumpen und elektrische Industrieprozesse. Durch diese neuen Verbraucher kann der Stromverbrauch zu bestimmten Zeiten stark ansteigen, was wiederum hohe Anforderungen an die Netze stellt.

Im Fachgespräch diskutierten die Expertinnen und Experten sowohl Marktdesignoptionen, um die Entstehung von Netzengpässen von vornherein zu vermeiden, als auch Möglichkeiten, korrigierende Eingriffe der Netzbetreiber in die Netznutzung zu optimieren. Im Fokus stand unter anderem die Möglichkeit, mehrere Strompreiszonen in Deutschland einzuführen. Aktuell stellt Deutschland eine einheitliche Preiszone dar. Das bedeutet, dass Handelsgeschäfte innerhalb Deutschlands an der Strombörse für den gleichen Preis abgeschlossen werden, unabhängig vom genauen Standort der Anlagen. Lediglich die Netzentgelte sind regional unterschiedlich ausgestaltet. Bei bestehenden Netzengpässen würde dann der Strompreis in Zonen mit hohem Angebot geringer, in Zonen mit geringem Angebot höher ausfallen.

Einen Extremfall der Aufteilung stellt das sogenannte „Knotenpreissystem“ als eine weitere Marktdesignoption dar: Hierbei wird das Stromnetz in viele einzelne „Knoten“ aufgeteilt, für die ein zentraler Akteur jeweils einen gesonderten Preis bildet, der neben den Geboten der Marktteilnehmer auch bestehende Netzengpässe in Form höherer Preise berücksichtigt. Durch die sehr hohe räumliche Auflösung würde die Netzstruktur in dem Strompreis von vornerein abgebildet und Netzengpässe möglicherweise vermieden. Die Kleinteiligkeit dieses Systems macht die Steuerung jedoch komplex, sodass es vor allem auf der Höchst- und Hochspannungsebene zum Einsatz kommen kann. Ein Knotenpreissystem wird zum Beispiel in Teilen der USA, Russland oder Singapur eingesetzt, wobei in Deutschland aufgrund unterschiedlicher Kraftwerksparks andere Vorrausetzungen gelten.

Im Fachgespräch wurde klar, dass eine Aufteilung in verschiedene Strompreiszonen eine große Herausforderung darstellen würde, die sowohl in der Politik als auch in der Wirtschaft auf teils großen Widerstand stoßen könnte. Auch wäre noch weitere Forschung notwendig, um einen optimalen Zuschnitt zu finden. Und dieser könnte sich über die Jahre immer wieder ändern, abhängig unter anderem vom Netzausbau, was zu zusätzlichen Planungsschwierigkeiten führen würde.

Als weitere Handlungsoption wurde diskutiert, die Höhe des zu entrichtenden Netzentgeltes vermehrt an der Netzauslastung zu orientieren, um einen Anreiz für die Berücksichtigung von Netzengpässen bei der Netznutzungsentscheidung zu setzen. In diesem Zusammenhang müsste auch die Einführung eines Netzentgeltes für die Einspeisung von Strom diskutiert werden. Im gegenwärtigen System fallen Netzentgelte ausschließlich beim Verbrauch von Strom an. Die Höhe der Anreize sowie die auslastungsorientierte Berechnung der Netzentgelte werfen weiteren Forschungsbedarf auf.

Die ESYS-Arbeitsgruppe wird neben Hartmut Weyer von Felix Müsgens, Lehrstuhlinhaber für Energiewirtschaft an der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus-Senftenberg, geleitet. Anfang des kommenden Jahres will sie ihre Ergebnisse veröffentlichen.

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