Alexandra Kaatz hat an der TU Dortmund Elektro- und Informationstechnik mit dem Schwerpunkt Energietechnik studiert und ihren Master of Science abgeschlossen. Seit ihrem Einstieg bei der Bundesnetzagentur ist sie in der Energieregulierung tätig, mit einem Fokus auf die Netzentwicklung und Systemstabilität im Übertragungsnetz. Nach einem Jahr in der Abteilung Netzausbau leitet sie seit fast fünf Jahren das Team Offshore und Internationales und hat kürzlich die stellvertretende Leitung des Teams Szenariorahmen übernommen. Ihr Referat ist verantwortlich für den gesamten Prozess der Netzentwicklung, von der Konsultation und Genehmigung des Szenariorahmens bis zur Prüfung der Netzausbaumaßnahmen.
1. Liebe Frau Kaatz, vielen Dank, dass Sie uns heute einen Einblick in ihren Arbeitsalltag ermöglichen! Der Netzausbau ist eine der komplexesten technischen Herausforderungen der Energiewende. Welche zentrale Rolle spielt der Übertragungsnetzausbau in diesem Kontext und welche technischen sowie regulatorischen Hürden müssen überwunden werden, um die notwendigen Netzkapazitäten zur Integration der erneuerbaren Erzeugung schnellstmöglich bereitzustellen?
Der Netzausbau ist ein grundlegender Baustein der Energiewende. Der Netzausbau auf Verteilernetzebene dient insbesondere der Integration kleinerer regionaler Erzeuger sowie neuer lokaler Verbraucher, wie beispielsweise Wärmepumpen. Der Übertragungsnetzausbau ist hingegen für den großflächigen Transport höherer Leistungen notwendig. Der Ausbau großer Windparks findet insbesondere im Norden und Nord-Osten Deutschlands statt. Die Leistung der Offshore Windparks soll auf 70 GW bis ins Jahr 2045 ausgebaut werden. Große Verbrauchszentren befinden sich hingegen im Süden, sowie im Westen der Bundesrepublik. Um die Energie zu diesen Verbrauchern zu bringen ist der Ausbau der Übertragungsnetze zwingend notwendig.
In der Vergangenheit gab es langwierige Genehmigungsprozesse, welche häufig zusätzlich durch massiven Widerstand der Bevölkerung oder auch der Kommunen vor Ort erschwert wurden. Um der Öffentlichkeit die Hintergründe und den notwendigen Bedarf des Netzausbaus zu erklären, haben sowohl die Übertragungsnetzbetreiber (ÜNB) als auch die Bundesnetzagentur umfangreiche Beteiligungs- und Informationsveranstaltungen durchgeführt. Durch die Novellierung des NABEG sowie des EnWG und die damit einhergehende Einführung von Präferenzräumen können nun außerdem die Genehmigungsprozesse der Gleichstromvorhaben deutlich verkürzt werden, was den Netzausbau beschleunigt
2. Der Netzentwicklungsplan (NEP) entsteht durch umfangreiche Konsultationen mit verschiedenen Stakeholdern. Welche besonderen Herausforderungen sehen Sie bei der Abwägung der Interessen von Netzbetreibern, politischen Zielen und den Anforderungen der Industrie? Wie schaffen Sie es, diese unterschiedlichen Perspektiven in den Szenariorahmen und die langfristige Netzentwicklung einfließen zu lassen?
Für die Bundesnetzagentur ist es von großer Bedeutung die einzelnen Stakeholder in den NEP Prozess einzubinden. Um eine robuste Planung des Netzausbaus zu gewährleisten wird der Prozess alle zwei Jahre wiederholt, damit etwaige gesetzliche oder technische Veränderungen geprüft und bei Bedarf in der Infrastrukturplanung abgebildet werden. Zunächst erarbeiten die ÜNB einen Entwurf des Szenariorahmens (SZR), zu welchem die Bundesnetzagentur im Anschluss die Öffentlichkeit konsultiert. Während der Konsultation führen wir außerdem Informationsveranstaltungen durch und fordern alle Stakeholder zur Beteiligung auf. Um den zukünftigen Anforderungen der Sektorenkopplung gerecht zu werden und eine stärkere Verzahnung der Netzplanungsprozesse zu ermöglichen, haben die ÜNB eine gemeinsame Marktabfrage mit den Fernleitungsnetzbetreibern (Gas) für Großverbraucher gestartet. Diese gemeinsame Abfrage fand im aktuellen Prozess zum ersten Mal statt und soll nun dauerhaft durchgeführt werden, um den zukünftigen Bedarf der Industrie noch besser abbilden zu können.
3. Marktmodellierungen und Netzberechnungen sind essenzielle Werkzeuge zur Sicherstellung der Systemstabilität. Wie genau tragen diese modellierten Szenarien und die darauf basierenden Netzberechnungen dazu bei, Engpässe im Stromnetz frühzeitig zu erkennen und den tatsächlichen Bedarf an Netzausbau effizient zu ermitteln?
Um unsere Stromnetze fit für die Zukunft zu machen werden drei verschiedene Szenariopfade für die Zieljahre 2037 und 2045 entwickelt. Diese Szenarien bilden die Basis für die anschließende Regionalisierung, die Marktmodellierung sowie die darauf aufbauende Netzberechnung. Auf Basis eines historischen Wetterjahres werden zunächst Zeitreihen für die Einspeisung der Erneuerbaren Energien, sowie für den Verbrauch, erstellt. Das bedeutet, dass für jede der 8760 Stunden eines Jahres die Erzeugung und der Verbrauch berechnet werden. Der Verbrauch, der in den einzelnen Stunden nicht von den Erneuerbaren gedeckt werden kann, wird als Residuallast bezeichnet. Diese muss aus dem Einsatz von Speichern, Flexibilitäten, steuerbaren Kraftwerken oder dem Import gedeckt werden. Ist die Erzeugung höher als der Verbrauch der einzelnen Stunde wird die Residuallast negativ. Diese überschüssige Erzeugung wird dann in der Regel von Speichern oder Elektrolyseuren genutzt oder exportiert. Das Ergebnis dieser Marktmodellierung bildet die Basis für die Netzberechnung. Die resultierende Auslastung des Netzes in den einzelnen Stunden zeigt schließlich den Bedarf an notwendigem Netzausbau.
Ohne diese aufwändigen Schritte von der Erstellung der Szenarien, der Verortung von Verbrauch und Erzeugung in der Regionalisierung, der Marktmodellierung, sowie der Netzberechnung wäre eine seriöse Ermittlung des zukünftigen Netzausbaubedarfs nicht möglich.
4. Flexibilität ist ein entscheidender Faktor im zukünftigen Stromsystem. Welche technologischen Optionen sehen Sie als besonders geeignet, um den Netzausbaubedarf zu minimieren? Welche Technologien könnten dabei kurzfristig und wirtschaftlich sinnvoll umgesetzt werden?
Sowohl private Haushalte, als auch die Industrie und das Gewerbe können und müssen zukünftig ihren Beitrag leisten. Bei Privatpersonen steigt das Potential insbesondere mit neuen Anwendungen wie der Elektromobilität sowie Wärmepumpen, aber auch die Kombination aus PV-Anlagen und Kleinbatteriespeichern kann einen großen Beitrag leisten. Derzeit werden die Speicher von Privatpersonen in der Regel jedoch zur Optimierung des Eigenverbrauchs eingesetzt, wodurch ihr Potential nicht voll ausgeschöpft wird. Außerdem ist die Fähigkeit auf Preissignale zu reagieren und die Geräte entsprechend steuern zu können Grundvoraussetzung. Hierzu ist ein zügiger Ausbau von Smart Metern sowie die Schaffung flexibler Stromtarife notwendig. Die aktuelle Durchdringung von Smart Metern liegt bei lediglich circa 1%. Die Auswahl flexibler Stromtarife stieg in den vergangenen Jahren zwar leicht an, ist jedoch immer noch stark begrenzt.
Bei der industriellen Nachfrage haben zum einen technische Bedingungen, als auch die Ausgestaltung der Netzentgelte in der Vergangenheit meist zu einem starren Verbraucherverhalten geführt. Einzelne Branchen sind jedoch durchaus in der Lage flexibel auf Preissignale zu reagieren. Diese Flexibilität wird auch als Lastmanagement, beziehungsweise Demand Side Management (DSM) bezeichnet. Durch die Anpassung des Nachfrageverhaltens können sowohl die eigenen Stromkosten gesenkt, als auch das Gesamtsystem entlastet werden. Im Entwurf des SZR schlagen die ÜNB ein DSM-Potential von 5,3 GW bis 6,7 GW in 2045 vor.
Auch eine Kombination des industriellen Verbrauchs mit eigenen Speichern zur Erhöhung der Flexibilität ist zukünftig wahrscheinlich.
5. Die Bundesnetzagentur überarbeitet derzeit die Stromnetzentgelte, insbesondere für stromintensive Industriekunden, mit einem Fokus auf mehr Flexibilität. Wenn Sie sich für die zukünftige Ausgestaltung der Stromnetzentgelte etwas wünschen könnten: Welche Veränderungen oder Maßnahmen würden Sie gerne sehen?
Ich wünsche mir eine faire und verursachergerechte Aufteilung der Netzentgelte. Natürlich sollte auch unsere Industrie nicht übermäßig belastet werden. Hier ist meiner Ansicht nach die Politik gefragt, Abhilfe zu schaffen.
