Nachhaltigkeitsbericht

Effiziente Nutzung des Netzes und Steuerung des Systems

G4-EUS-DMA

Um einen reibungslosen Betrieb des Übertragungsnetzes rund um die Uhr zu gewährleisten, werden im Transmission Control Centre (TCC) von 50Hertz alle notwendigen Steuerungsinstrumente genutzt. Regelleistung wird eingesetzt, um Frequenz und Spannung im elektrischen System konstant zu halten, Engpässe zu bewältigen sowie Erzeugung und Verbrauch in Echtzeit auszugleichen. In der Vergangenheit haben vor allem konventionelle Kraftwerke diese Regelleistung erbracht. Doch regenerative Energien werden den Energiemix zunehmend dominieren. Neue Anbieter und Technologien wie beispielsweise Batteriespeicher, Power-to-X-Technologien sowie andere Innovationen im Bereich der Erneuerbaren Energien werden in den kommenden Jahren und Jahrzehnten eine immer wichtigere Rolle spielen. Auch Möglichkeiten zur Steuerung abschaltbarerer Lasten und neuer Flexibilitäten von Kleinanlagen werden zukünftig für den sicheren und effizienten Systembetrieb benötigt.

Netzoptimierung

Bereits heute integriert 50Hertz im Norden und Osten Deutschlands rechnerisch rund 56,5 Prozent des Stromverbrauchs aus erneuerbaren Quellen ins System. Trotz des hohen Anteils an volatiler Wind- und Solarenergie ist die System- und Versorgungssicherheit zu jeder Zeit gewährleistet. Das deutschlandweite Ziel eines Anteils von 65 Prozent im Jahr 2030 werden wir im 50Hertz-Netzgebiet nach unseren Berechnungen bereits 2021 schaffen.

Kurzinterview mit Dr. Dirk Biermann, Geschäftsführer Märkte und Systembetrieb

Dr. Dirk Biermann, Geschäftsführer Märkte und Systembetrieb Dr. Dirk Biermann – Geschäftsführer Märkte und Systembetrieb

Vor welchen Herausforderungen steht 50Hertz bei der Integration zunehmender Anteile Erneuer­barer Energien?

— Dr. Dirk Biermann: Ziel von 50Hertz und den anderen deutschen Übertragungsnetzbetreibern ist es, die zunehmende Menge an Erneuerbaren Energien in den nächsten Jahren so effektiv und effizient wie möglich in das Netz zu integrieren. Darüber hinaus muss 50Hertz sein Übertragungsnetz weiterentwickeln, um den zusätzlichen Transport Erneuerbarer Energien von Norden nach Süden und von Osten nach Südwesten zu ermöglichen. Da die Genehmigungsverfahren für neue Leitungskorridore langwierig sind, prüfen wir alle Möglichkeiten, einschließlich einer optimierten Nutzung der bestehenden Infrastruktur und eines verbesserten Engpassmanagements.

Wie kann das gelingen?

— Dr. Dirk Biermann: Die Aufgabe von 50Hertz ist es, die Balance zwischen dem machbaren und dem für die Energiewende notwendigen Netzausbau zu finden. Wir sind uns bewusst, dass wir das Netz nicht unbegrenzt ausbauen können, und wir glauben auch, dass die öffentliche Akzeptanz dafür an ihre Grenzen stoßen wird. Um dem steigenden Stromübertragungsbedarf zu entsprechen, sind innovative Lösungen nötig. Beispiele bei 50Hertz dafür sind Hochspannungs-Gleichstromverbindungen (HGÜ) wie der SuedOstLink, Netzoptimierungen mit Hochtemperaturleiterseilen (HTLS) oder einem witterungsabhängigen Freileitungsbetrieb. Darüber hinaus testen wir die Möglichkeiten einer geplanten höheren Auslastung einzelner Leitungen in unserem System.

Wo sehen Sie das größte Entwicklungspotenzial?

— Dr. Dirk Biermann: Schauen wir uns zunächst die Ausgangssituation an: Wenn der Wind in unserem Netzgebiet – an Land und auf der Ostsee – weht, steigt die Netzauslastung, insbesondere auf den Nord-Süd-Verbindungen. Dann haben wir es mit deutlichen Engpässen auf unseren Leitungen zu tun. Auch in diesem Fall gilt die europäische Norm, für den sicheren Systembetrieb die Überlastung unserer Anlagen und den Ausfall des Systems zu vermeiden. Dafür halten wir redundante Übertragungskapazitäten für den Fall eines Ausfalls (den „n-1-Fall“) bereit.

n-1

„n minus 1“ lautet das Prinzip der Redundanz, des „doppelten Bodens“, mit dem Stromnetze für eine hohe Versorgungssicherheit betrieben werden. Die Anlagen im System sind so ausgelegt, dass beim Ausfall eines Elements die anderen Komponenten Betrieb und Funktionstüchtigkeit des Systems weiter gewährleisten.

Aber wir glauben, dass ein Teil dieser Redundanz auch im Normalbetrieb genutzt werden könnte. Denn wir sind flexibel und schnell genug, um dennoch auf Ausfälle reagieren zu können. Das klingt logisch und einfach, bedeutet aber einen Paradigmenwechsel hin zu neuen Automatisierungskonzepten im Systembetrieb, neuen Steuerungsmechanismen für Leistungsflüsse im Netz und einer optimierten Koordination von Flexibilitätsquellen. Wir glauben an zukünftige Innovationen und haben sie bereits teilweise in den deutschen Netzentwicklungsplan aufgenommen. Auf der einen Seite stellen wir so sicher, dass wir keine Investitionen tätigen, die nicht erforderlich sind, auf der anderen Seite sind wir offen für zukünftige Innovationen, die wir heute noch nicht konkret vorhersehen können. Wir sind zuversichtlich, dass wir in den kommenden Jahren weitere Innovationen realisieren können. Das ist harte Arbeit und erfordert Zeit. Innovationen zu entwickeln und zu realisieren, das ist kein kurzfristiges Projekt, sondern langfristige Forschungs- und Entwicklungsarbeit.

Und was ist mit Batterien?

— Dr. Dirk Biermann: Die Batteriepreise sind deutlich gesunken und so werden Batterien als Flexibilitätsangebote immer mehr an Bedeutung gewinnen. Als Optimierungsmaßnahme im Systembetrieb können sie uns helfen, bei möglichen Ausfällen schnell zu reagieren. Diese neuen Möglichkeiten werden wir, zum Beispiel mit sogenannten Netz-Boostern, also Übertragungsnetzbatterien, zukünftig weiter erforschen.