Von:
Simon Koopmann,
CEO und Co-Gründer
des Kölner CleanTech-Unternehmens
Envelio GmbH
Bis 2045 soll Deutschland klimaneutral sein, bis 2030 die Treibhausgase um ca. zwei Drittel des Referenzjahres 1990 gesenkt werden. Die abgeleiteten Eckpunkte der Energiewende-Strategie der Bundesregierung sind entsprechend ehrgeizig: Allein im Bereich der Wärmepumpen liegt das Ausbauziel für 2030 bei 6 Mio. installierten Geräten, derzeit sind erst 1,4 Mio. in Betrieb.
Ähnlich sieht es bei den Ladepunkten für Elektrofahrzeuge aus: Während heute etwa 1,01 Millionen Elektroautos unterwegs sind und ihre Akkus an öffentlichen und nicht-öffentlichen Ladepunkten aufladen, werden im Jahr 2030 voraussichtlich rund 11,55 Millionen Elektroautos versorgt werden müssen.
Hochgesteckte Ziele der Bundesregierung, Fokus auf Verkehr- und Wärmesektor
Prognosen gehen davon aus, dass bis 2030 rund 60 Prozent der privaten Stellplätze am Wohnort mit einem Ladepunkt ausgestattet sein werden. Um die verbleibende Versorgungslücke zu schließen, werden zusätzlich rund eine Million öffentliche Ladepunkte benötigt.
In den nächsten Jahren steht damit eine verstärkte Dekarbonisierung des Verkehrs- und Wärmesektors bevor. Diese Entwicklung betrifft insbesondere auch Stadtwerke und städtische Netzbetreiber, da in ihren Netzgebieten ein verstärkter Handlungsbedarf hinsichtlich der notwendigen Integration von Wärmepumpen, PV-Anlagen und Ladeinfrastruktur besteht. In diesen Verteilnetzen gilt es, die Strategien anzupassen und verstärkt in die Digitalisierung und Automatisierung der Netze zu investieren.
EnWG §14a – regulatorischer Druck nimmt ebenfalls zu
Der EnWG §14a wurde ursprünglich aus der Notwendigkeit heraus geschaffen, vor diesem Zielhorizont zahlreiche neue Netzanschlüsse für Verbraucher (Wärmepumpen, Ladesäulen) zu bearbeiten und zu realisieren.
Nach kontroversen Diskussionen wurde der Entwurf im Juli 2023 umfassend nachgebessert. Im Zentrum stehen nun die Möglichkeit, bei Netzüberlastungen steuernd einzuwirken (Reduzierung bzw. "Dimmung" auf Minimalwert von 4,2 kW) sowie die Verpflichtung, Netzanschlussanfragen im Gegenzug für eine Steuerbarkeit zu akzeptieren.
Herausforderungen für Netzbetreiber
Die resultierenden komplexen und technisch anspruchsvollen Monitoring-, Steuerungs-, Kommunikations-, Planungs- und Dokumentationsmaßnahmen stellen viele Verteilnetzbetreiber und Stadtwerke vor Herausforderungen. Zusätzlich ist festzustellen, dass der Handlungsbedarf und die "Baustellen" umso größer sind, je geringer der bereits existierende Digitalisierungsgrad ist. Die häufigsten Problemfelder sind:
- Fehlende rechenfähige digitale Modelle der Verteilinfrastruktur, vornehmlich im Niederspannungsbereich
- Mangelhafte Transparenz bzgl. tatsächlich verfügbarer Kapazitäten und Zustände sowie eventueller Schwachstellen und Risikobereiche im Netz
- Kein Real- oder Near-Realtime-Monitoring
- Isolierte Betrachtung von Strom und Wärme, die zu falschen Rückschlüssen führt
- Fehlende Möglichkeiten, unkompliziert verschiedene Simulationen für unterschiedliche Entwicklungsszenarien durchführen und auswerten zu können
- Lückenhafter Überblick des tatsächlichen Investitionsbedarfs
Schlüsselfaktoren für das Gelingen der Energiewende
Weitere externe Faktoren wie der stetig zunehmende Fachkräftemangel (insbesondere in der Elektro- und Energiebranche), Herausforderungen in den Lieferketten für Netzkomponenten, mangelnde Tiefbaukapazitätenanaloge Trafostationen etc.) sowie der Digitalisierungsstau in den Behörden bei Genehmigungsprozessen komplettieren den Problemkomplex.
Der Bedarf bei Netzausbau und Digitalisierung wird damit zum entscheidenden Engpass, bei dem die Rolle der Netzbetreiber als Schlüsselfaktoren für das Gelingen der Energiewende von zentraler Bedeutung ist. Wie kann diese Herausforderung erfolgreich gemeistert werden und welche Handlungsfelder ergeben sich für Netzbetreiber?
Lösung liegt in einem ganzheitlichen Digitalisierungsansatz
Die einzelnen Themen der Problemlage für Verteilnetzbetreiber erscheinen bereits komplex, jedoch sollte das Gesamtbild nicht außer Acht gelassen werden. In einer integrierten, ganzheitlichen Betrachtungsweise von kommunaler Wärmeplanung, Stromzielnetzplanung und §14a-Umsetzung liegen Potentiale für eine effiziente Transformation der Netze für die nächste Phase der Energiewende.
Ganz oben auf der Agenda sollte daher ein Planungsansatz für eine vorausschauende Zielnetzplanung stehen, der auch relevante Faktoren und Ergebnisse aus der kommunalen Wärmeplanung einbezieht. Im nächsten Schritt gilt es, die relevanten "Hotspots" im Netz zu identifizieren, um die limitierten personellen und budgetären Ressourcen als Verteilnetzbetreiber zielgerichtet einzusetzen.
In fünf Schritten zum arbeitsfähigen Planungsszenario
Denn erst wenn keine "blinden Flecken" verbleiben, alle Aspekte wie Fernwärme, Nahwärme und der Bedarf an Wärmepumpen und Ladestationen miteinander verknüpft werden, ergibt sich ein arbeitsfähiges Planungsszenario in fünf Schritten:
- Schritt 1: Erstellung eines digitalen Zwillings, um die Transparenz zu erhöhen und Schwachstellen sowie freie Kapazitäten zu identifizieren.
- Schritt 2: Erstellung einer belastbaren Netzstudie für eine vorausschauende Planung unter Berücksichtigung aller relevanten Aspekte wie z.B. kommunale Wärmeplanung.
- Schritt 3: Identifikation der für §14a besonders relevanten und zu flexibilisierenden Netzabschnitte und des Nachrüstbedarfs an Messtechnik.
- Schritt 4: Etablierung des Live-Monitoring und engmaschige Überwachung neuralgischer Punkte.
- Schritt 5: Steuerung ("Dimmung") gemäß der Steuerungskette in §14a, wenn sich aus den Werten, die unter Schritt 4 erhoben werden, tatsächlich Handlungsbedarf ergibt.
Das Rückgrat der Energiewende, unsere Stromnetze, werden so für eine umfassende Dekarbonisierung von Stromerzeugung, Mobilität und Wärmeversorgung gerüstet.
Fazit und Ausblick
Der Netzausbau wird zunehmend zum Flaschenhals der Energiewende. Das haben auch die Regulierungsbehörden erkannt und erhöhen mit dem neuen Entwurf des §14a den Druck und die Erwartungen an die Netzbetreiber.
Die für die Energiewende so wichtigen Akteure haben zugleich aber auch die Chance, aus dieser Situation als “Enabler” oder “Möglichmacher” der Energiewende hervorzugehen. Entscheidend ist, dass die dafür notwendigen Prozesse ganzheitlich gedacht sowie frühzeitig und konsequent in die Tat umgesetzt werden. Denn die beschriebene Problematik kann nur proaktiv und digital gelöst werden. (sg)
