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ENERGIEWIRTSCHAFTLICHE
TAG E S F R AG E N
ZEITSCHRIFT FÜR ENERGIEWIRTSCHAFT · RECHT · TECHNIK UND UMWELT ONLINE SOMMER-SPECIAL · 2021
ENERGIEWIRTSCHAFTLICHE
TAG E S F R AG E N
>>DEZENTRALE KONZEPTE
PLANUNG UMSETZUNG EVALUIERUNG
REGIONALISIERTE KOMMUNALER SECHS JAHRE WETTBEWERB-
PHOTOVOLTAIK- KLIMASCHUTZ LICHE FÖRDERUNG
AUSBAUSZENARIEN AUF HOHER SEE ERNEUERBARER ENERGIEN
Energiewirtschaft, Recht,
Technik, Umwelt
Antworten auf
energiewirtschaftliche,
energiepolitische
ZEITSCHRIFT FÜR ENERGIEWIRTSCHAFT · RECHT · TECHNIK UND UMWELT 9 · 2020
und ökologische
Grüne Gase
Steuern der Energi
Fragestellungen
Steuern der Energi
Weg vom CO2? · Digitalisierung
Das ist der Weg! · Energiemarkt
· Dekarbonisierung
StE
Sorgen wir gemeinsam dafür,
dass Grüne Gase weiterentwickelt
werden und einen festen Platz im · Dezentralisierung
· Zukunftsfragen
Energiemix erhalten.
ISSN 1437-1553 D 9693 E
ISSN 1437-1553 D 9693 E
IV/2018
IV/2018
69. Jahrgang
69. Jahrgang
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Steuern der Energiewirtschaft
Steuern der Energiewirtschaft
A Gesetze, Verordnungen
Inhalt
InhaltA
Aund
und
Verwaltungs-
Gesetze, Verordnungen
Verwaltungs-
anweisungen
Gesetze, Verordnungen und Verwaltungs- anweisungen
A Gesetze, Verordnungen und Verwaltungs-
anweisungen
ENERGIEMARKT DEKARBONISIERUNG ZUKUNFTSFRAGEN anweisungen Informationen zur steuerbe-
Informationen zur steuerbe-
freiten Entnahme von Strom
freiten Entnahme von nach
zur Stromerzeugung Strom
§9
1 1 Informationen zur steuerbefreiten Entnahme von Strom zur
Stromerzeugung
Informationen zurnach § 9 Absatz Entnahme
1 Nummervon
2 Stromsteuerge-
zur Stromerzeugung
1 Nummer 2 nach §9
1 1 steuerbefreiten Strom zur
AUSWIRKUNGEN WEGE ZUR KLIMANEUTRALITÄT; MITVERBRENNUNG VON setz
Stromerzeugung nach § 9 Absatz 1 Nummer 2 Stromsteuerge- Absatz Strom-
VON CORONA AUF UMSTELLUNG VON ERGAS- KLÄRSCHLAMM IN BRAUN- setz Absatz 1 Nummer 2 Strom-
steuergesetz
DIE ENERGIEWENDE PIPELINES AUF WASSERSTOFF & STEINKOHLEKRAFTWERKEN B Rechtsprechung steuergesetz
B Rechtsprechung I. Allgemeines
I Umsatzsteuer I. Allgemeines
I Umsatzsteuer Mit diesem Informationsschreiben sol-
Miteinige
len diesem Informationsschreiben
wichtige Fest- und Rechtsaus-sol-
4 1. BFH zu Vorsteuerabzug und -korrektur bei Vorauszahlung für len einige wichtige
legungen der letzten Fest-
Zeitund
fürRechtsaus-
die Verwal-
4 1. nicht
BFH zugeliefertes Blockheizkraftwerk
Vorsteuerabzug in einem
und -korrektur betrügerischen
bei Vorauszahlung für
Schneeballsystem
nicht geliefertes Blockheizkraftwerk in einem betrügerischen legungen
tungspraxisder des
letzten Zeit
Zolls imfür die Verwal-
Zusammenhang
Schneeballsystem tungspraxis des Zolls im Zusammenhang
mit der Stromsteuerbefreiung nach § 9
mit der Stromsteuerbefreiung
Absatz 1 Nummer 2 Stromsteuergesetznach § 9
II Stromsteuer Absatz 1 Nummer
(StromStG) bekannt2 gegeben
Stromsteuergesetz
werden.
II Stromsteuer (StromStG) bekannt gegeben werden.
11 1. Nachversteuerung bei erlaubniswidriger Verwendung begünstigt II. Rechtliche Vorgaben
11 1. Nachversteuerung
entnommenen bei erlaubniswidriger
Stroms gemäß § 9 Abs. 6Verwendung
StromStG begünstigt II. Rechtliche Vorgaben
entnommenen Stroms gemäß § 9 Abs. 6 StromStG Strom ist nach § 9 Absatz 1 Nummer 2
Strom ist nach
StromStG i. V. §m.9 Absatz
§ 12 1Stromsteuer-
Nummer 2
C Energierecht StromStG i. V. m. § 12 Stromsteuer-
Durchführungsverordnung (StromStV)
C Energierecht Durchführungsverordnung (StromStV)
von der Steuer befreit, wenn er zur
16 1. Energiesammelgesetz – Abgrenzung von Eigen- und Drittver- von der Steuer befreit,
Stromerzeugung entnommenwennwird.
er zur Zur
16 1. Energiesammelgesetz – Abgrenzung von Eigen- und Drittver-
bräuchen Stromerzeugung
Stromerzeugung entnommenwird.
entnommen Zur
im Sinne
bräuchen
Stromerzeugung
von § 9 Absatz entnommen
1 Nummer 2im Sinne
StromStG
DD Allgemeines von
wird§ 9nach
Absatz§ 121 Nummer
Absatz 21 StromStG
StromStV
Allgemeines wird
Strom, nach
der § 12 Absatz
in den 1 StromStV
Neben- und Hilfsanla-
Strom, der Stromerzeugungseinheit
gen einer in den Neben- und Hilfsanla- insbe-
20 1. Einführung und Monitoring eines steuerlichen Kontrollsystems
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20 1. Einführung
(Tax CMS) und Monitoring eines steuerlichen Kontrollsystems gen einer zur
sondere Stromerzeugungseinheit
Wasseraufbereitung, insbe-
Damp-
(Tax CMS) sondere zur Wasseraufbereitung, Damp-
ferzeugerwasserspeisung, Frischluftver-
ferzeugerwasserspeisung, Frischluftver-
sorgung, Brennstoffversorgung oder
sorgung, Brennstoffversorgung oder
Rauchgasreinigung oder der in Pump-
Rauchgasreinigung oder der in Pump-
speicherkraftwerken von den Pumpen
speicherkraftwerken von den Pumpen
zumFördern
zum Fördernder derSpeichermedien
Speichermedienzur zurEr-Er-
zeugungvon
zeugung vonStrom
Stromim imtechnischen
technischenSin- Sin-
neverbraucht
ne verbrauchtwird.wird.
DieVorschriften
Die Vorschriftenbasieren
basierenaufaufArtikel
Artikel
14Absatz
14 Absatz11Buchstabe
Buchstabea ader derRichtlinie
Richtlinie
2003/96/EG vom
2003/96/EG vom 27.27. Oktober
Oktober 2003 2003
(EnergieStRL).Die
(EnergieStRL). DieSteuerbegünstigung
Steuerbegünstigung
kann entweder
kann entweder als als Steuerbefreiung
Steuerbefreiung
(förmliche Einzelerlaubnis) nach § §9 9Ab-
(förmliche Einzelerlaubnis) nach Ab-
satz 11 Nummer
satz Nummer 22 i.i. V.V.m.m.AbsatzAbsatz4 4
StromStG und
StromStG und§§88und und§ §9 9StromStV
StromStV
oderals
oder alsSteuerentlastung
Steuerentlastungnach nach§ §9 9Ab-Ab-
satz11Nummer
satz Nummer22StromStG
StromStGi. i.V.V.m.m.§ §12a
12a
w
wwww
w.. ss tt ee -- m a g a z i n . d e StromStVgewährt
StromStV gewährtwerden.
werden.
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EDITORIAL
EFFIZIENT UND GEMEINSAM
Liebe Leserin, lieber Leser,
mit der kurz vor der politischen Sommerpause verabschiedeten Novelle des Klimaschutzgesetzes sind die sektor-
spezifischen Marksteine auf dem Weg zur Klimaneutralität verschärft sowie dieses Ziel selbst zeitlich um fünf Jahre auf
2045 vorgezogen worden. Das bedeutet unter anderem, den Ausbau der Erneuerbaren hierzulande deutlich zu
forcieren. Das ist angesichts gewichtiger Widerstände regulatorischer Art generell sowie von Akzeptanzproblemen vor
Ort bei der Windenergie und mangelnder Flächen für die Photovoltaik kein leichter Auftrag.
In unserem diesjährigen Online-Sommerspecial haben wir eine Auswahl von hierzu passenden, im ersten Halbjahr
in der „et“ erschienenen Beiträgen neu zusammengestellt, die zeigen, wie man die genannten Probleme erfolgreich
bewältigen könnte: effizient und gemeinsam.
Eine interessante Lektüre wünscht
Franz Lamprecht
Chefredakteur „et“
INHALT
PLANUNG
Matthias Dau et al. Regionalisierte Photovoltaik-Ausbauszenarien für Schleswig-Holstein 4
INTEGRATION
Yannic Schulze et al. Was ist Netzdienlichkeit? 10
UMSETZUNG
„et“-Redaktion Im Verbund das große Rad drehen – Kommunaler Klimaschutz auf hoher See 14
EVALUIERUNG
Bastian Lotz et al. Sechs Jahre wettbewerbliche Förderung – Evaluierung der Ausbauziele und
deutschen Ausschreibungen für erneuerbare Energien 17
Impressum 21
Titelbild: Adobe Stock
ENERGIEWIRTSCHAFTLICHE TAGESFRAGEN ONLINE-SOMMERSPECIAL 2021 3
PLANUNG
Regionalisierte Photovoltaik-Ausbauszenarien für
Schleswig-Holstein
Matthias Dau, Imke Hebbeln, Michael Hübner, Felipe Torres, Michael Ebner und Fabian Jetter
Im Netzgebiet der Schleswig-Holstein Netz AG steigt die Zahl der Anfragen zum Anschluss neuer Photovoltaik-Anlagen.
Gleichzeitig fallen zunehmend PV-Dachanlagen aus der EEG-Vergütung, sodass sich Anlagenbetreiber nach neuen
Geschäftsmodellen umsehen müssen. Um zukünftige Entwicklungen einschätzen zu können und somit eine effiziente Netz-
planung auf verschiedenen Spannungsebenen zu unterstützen, wurden von der Forschungsstelle für Energiewirtschaft
(FfE) regionalisierte Entwicklungsszenarien für PV-Freiflächen- und -Dachanlagen entwickelt.
Motivation: Trend PV-Ausbau
Die zunehmende Anzahl an PV-Anlagen
sowie die steigende Zahl von Anfragen für
große Freiflächen-PV-Anlagen im Netzgebiet
der Schleswig-Holstein Netz AG stellt die
Netzplanung vor große Herausforderungen.
Um vor dem Hintergrund einer Zielnetz-
planung vorausschauend agieren und im
Rahmen von Ersatz- und Neubaumaßnah-
men effizient reagieren zu können, wurden
verschiedene regionalisierte Entwicklungs-
Szenarien erarbeitet. Diese leiten Wahr-
scheinlichkeiten für den Zubau in den unter-
schiedlichen Regionen ab und identifizieren
das mögliche obere Zubau-Potenzial für An-
lagen unterschiedlicher Leistungsklassen in Die Zunahme von Photovoltaik-Anlagen stellt die Netzplanung vor große Herausforderungen
Bild: Adobe Stock
Regionen.
Durch die Unterscheidung in Leistungs- charakterisiert sowie das Potenzial ermit- die agierende Netzplanung eine höhere
klassen sowie den Einbezug von Kriterien telt. Für PV-Dach- und Freiflächenanlagen Prognosesicherheit aufweisen.
wie Qualität der Fläche für alternative Ver- werden jeweils unterschiedliche Modelle
wendungszwecke (bspw. Bodenqualität), verwendet, um den nach Leistungsklassen Ausbauszenarien
können mögliche Abweichungen von aktu- differenzierten Zubau zu regionalisieren.
ellen Trends dargestellt werden. Einschnei- Als Grundlage für die Modellierung des
dende Einflüsse könnten bspw. resultierend Das Regionalisierungsmodell für PV-Dach- regionalen Zubaus von PV-Anlagen dienen
aus politischen Anreizen, Empfehlungen und anlagen berücksichtigt die Entwicklung des Ausbauszenarien, die mögliche Entwick-
Vorgaben sein. Die breit aufgestellten Szena- Zubaus im gesamten Bundesgebiet, weshalb lungen für Deutschland beschreiben. Für
rien-Varianten bilden eine sehr gute Grund- Ausbauszenarien für ganz Deutschland be- PV-Dachanlagen werden drei, für PV-Frei-
lage, um auf mögliche Entwicklungen oder trachtet werden. Dabei ist die räumliche flächenanlagen vier Szenarien betrachtet
ggf. Änderungen des politischen Rahmens Auflösung der Ergebnisse die Gemeinde- (siehe Abb. 1).
adäquat reagieren zu können. ebene. Bei PV-Freiflächenanlagen liegt der
Fokus auf einer flächenscharfen Betrach- PV-Dachanlagen
Ablauf der Regionalisierung tung des Zubaus. Hierzu werden zur Regio-
nalisierung Ausbauszenarien für Schles- Das Basisszenario für PV-Dachanlagen orien-
Im Rahmen mehrerer Ausbauszenarien wig-Holstein verwendet. tiert sich in der Höhe des Ausbaus zunächst
wird auf Basis des Anlagenbestandes und am Netzentwicklungsplan Strom (NEP 2035,
eines bewerteten lokalen Potenzials der Zu- Die regionalisierten Ausbauszenarien decken Version 2021, Szenario B2035) [1]. Entlang
bau von PV-Anlagen modelliert. Dafür wer- einen Zeitraum bis 2050 ab. In diesem dieses Szenarios wird ein Entwicklungs-
den zunächst geeignete Szenarien definiert, Artikel werden allerdings nur die Entwick- korridor erstellt, der von einem oberen und
der Anlagenbestand regional erfasst und lungen bis 2035 thematisiert, da diese für einem unteren Szenario eingegrenzt wird.
4 ENERGIEWIRTSCHAFTLICHE TAGESFRAGEN ONLINE-SOMMERSPECIAL 2021
PLANUNG
Im Rahmen dieser Studie liegt der Fokus auf Zubau, der sich ebenfalls am Netzentwick- Abb. 1 gibt einen Überblick über die Mantel-
der Entwicklung einzelner Leistungsklassen lungsplan Strom orientiert. Das zweite zahlen, ergo die gesamte installierte Leistung
von Anlagen. Daher wird die Regionalisie- schreibt den Trend der letzten Jahre fort, je Jahr und Szenario. Durch die Ausbildung
rung des Ausbaus auf Basis dieser Szenarien während das dritte das Klimaschutzszena- der Entwicklungspfade werden sowohl nied-
jeweils in drei Varianten modelliert, um rio fuEL des Forschungsprojekts Dynamis rige als auch heute absehbar hohe Ausbau-
verschiedene Entwicklungstendenzen hin- [2] abbildet. Das vierte Szenario ist ein korridore beschrieben, welche die Spann-
sichtlich der Leistungsklassenanteile im Misch-Szenario, das die drei genannten breite möglicher Entwicklungen umfassen.
PV-Zubau abzubilden. Szenarien kombiniert, indem dieses bis
2025 dem Trend folgt und dann die nach Erfassung und Charakte-
In der Basisvariante erfolgt der Zubau mit NEP zu erwartende installierte Leistung bis risierung des Anlagen-
einer ähnlichen Leistungsklassenzusammen- 2035 zugebaut wird. Weiterhin werden je bestands
setzung wie der Zubau der letzten zwei Jahre Szenario unterschiedliche Gebietskulissen
in Schleswig-Holstein. Die beiden anderen Va- berücksichtigt: Das NEP-Szenario umfasst Der Anlagenbestand ist eine relevante Ein-
rianten bilden eine Tendenz zu mehr größeren nur die aktuell nach EEG ausgeschriebenen gangsgröße in der Modellierung des regio-
bzw. mehr kleineren PV-Leistungsklassen ab. Flächen entlang von Verkehrswegen. Das nalen Zubaus. Anhand dessen können der
Trend-Szenario orientiert sich im räumli- Status Quo des Ausbaus in einer Region und
PV-Freiflächenanlagen chen Zubau an der Nähe zu Bestandsanla- das verbleibende Potenzial bestimmt sowie
gen. Das fuEL-Szenario geht zum einen von Entwicklungstendenzen für den weiteren
Um dagegen die unterschiedlichen Ent- einer teilweisen Konzentration in der Nähe Zubau abgeleitet werden.
wicklungspfade des Freiflächen-PV-Zubaus von Gewerbe- und Industriegebieten aus
abbilden zu können, werden vier Szenarien und berücksichtigt zum anderen die land- Die Entwicklungstendenzen beziehen sich
gebildet. Das erste folgt einem niedrigen wirtschaftlichen Flächen. im Falle der PV-Dachanlagen auf die Art
von Gebäuden und in welchem Leistungs-
klassenbereich Anlagen in der Vergangen-
heit zugebaut wurden.
Für PV-Freiflächenanlagen sind Bestands-
anlagen insbesondere für das Trend-Sze-
nario relevant, da sich der Zubau in diesem
Szenario zunächst an der räumlichen Nähe
zu diesen Anlagen orientiert.
Aufgrund des hohen Informationsgehaltes
bildet das Marktstammdatenregister (MaStR)
[3] die Datenbasis für den Anlagenbestand.
Im Zuge der Aufbereitung dieser Anlagen-
daten erfolgt eine Validierung mit weiteren
Referenzen sowie ein Abgleich mit dem Anla-
genregister der Schleswig-Holstein Netz AG.
Die Aufbereitung der Anlagendaten umfasst
u. a. die Korrektur zu hoher Leistungsanga-
ben oder das Entfernen doppelt gemeldeter
Anlagen. Durch die Kombination mit weite-
ren Datensätzen werden Informationen zur
Anlagenart und zur Gebäudeklasse ergänzt,
wenn sich diese aus dem MaStR nicht ab-
leiten lassen. So können bspw. Freiflächen
zu einem großen Teil über die in den Bewe-
gungsdaten [4] enthaltenen Vergütungskate-
gorien identifiziert werden.
PV-Dachanlagen
Die installierte Leistung von PV-Dachanla-
Abb. 1 Szenarienübersicht gen in Schleswig-Holstein beträgt ca. 1,2 GW
(Stand September 2020). Dies entspricht ca.
ENERGIEWIRTSCHAFTLICHE TAGESFRAGEN ONLINE-SOMMERSPECIAL 2021 5
PLANUNG
3,3 % des Anlagenbestands in Deutschland. auf das FfE-Gebäudemodell [6] übertragen, PV-Freiflächenanlagen
Die Entwicklung des Anlagenbestands ist das den Gebäudebestand für jede Gemeinde/
nach Gebäude- und Leistungsklassen diffe- Stadt beschreibt. Das Potenzial kann somit Um die räumliche Entwicklung des Freiflä-
renziert in Abb. 2 dargestellt. auf Gemeindeebene ausgewiesen werden. chen-PV-Zubaus in Schleswig-Holstein ab-
Für Schleswig-Holstein beträgt das Potenzial schätzen zu können, werden zunächst alle
Ca. 44 % der Anlagen befinden sich auf Wohn- ca. 9,8 GW und damit ein Vielfaches des heu- potenziellen Flächen durch eine umfassen-
gebäuden, 29 % auf GHD (Gewerbe, Handel tigen Anlagenbestands. de Geo-Analyse ermittelt und anschließend
und Dienstleistungen) und Industriegebäu- bewertet.
den sowie 27 % auf landwirtschaftlichen Ge- Da im Rahmen dieser Studie der Fokus auf
bäuden. In den letzten beiden Jahren wurde der Entwicklung einzelner Leistungsklas- Die für Freiflächen-PV in Frage kommen-
vermehrt auf GHD- und Industriegebäuden sen von Anlagen liegt, wurde das Solardach- den Flächen in Schleswig-Holstein ergeben
zugebaut. So war der Anteil dieses Zubaus kataster hinsichtlich dieses Kriteriums er- sich aus der Kombination zweier Flächen-
mit ca. 39 % fast genauso groß wie der auf neut ausgewertet. Das Ergebnis ist ein nach kategorien: den Flächen entlang von Ver-
Wohngebäuden. Gebäudeklassen ausgewiesenes Potenzial, kehrswegen sowie landwirtschaftlich genutz-
das je Gebäudeklasse noch in Leistungs- te Flächen. Erstere bilden einen Bestandteil
Den höchsten Anteil am Bestand haben An- klassen differenziert werden kann. Das auf der Flächenkulisse nach dem EEG 2021 in
lagen, die eine Leistung zwischen 30 und Landkreisebene aufsummierte PV-Potenzial Form des 200 m-Randstreifens um Auto-
100 kW aufweisen. Den höchsten Anteil am auf Dachflächen ist nach Gebäude- und Leis- bahnen und Schienenwege ab. Weiterhin
Zubau der vergangenen zwei Jahre bilden tungsklasse unterteilt in Abb. 3 dargestellt. steht im neuesten Entwurf der Fortschrei-
hingegen Anlagen ≤10 kW.
PV-Freiflächenanlagen
Bei den PV-Freiflächenanlagen sind die Jah-
re des „PV-Booms“ zwischen 2010 und 2012
deutlich erkennbar (siehe Abb. 2). Vor allem
im Jahr 2012 wurden dann auch verstärkt
große einzelne Anlagen mit Leistungsklassen
über 10 MW errichtet, bevor der Zubau deut-
lich zurückging und erst ab 2018 wieder an-
stieg. Mit Ende des Jahres 2020 sind ca. 600
MW an Freiflächen-PV-Leistung in Schleswig-
Holstein installiert, die Anzahl an aktuell vor-
liegenden Anfragen ist jedoch stark steigend.
PV-Potenzial auf Dach-
und Freiflächen
Neben dem Anlagenbestand ist das Poten-
zial eine weitere relevante Eingangsgröße
der Regionalisierungsmodelle. Die Methodik
zur Bestimmung des Potenzials beruht bei
PV-Dachflächen auf einem überwiegend sta-
tistischen Ansatz, wohingegen das Potenzial
von Freiflächenanlagen auf Grundlage einer
detaillierten GIS-Analyse ermittelt wurde.
PV-Dachanlagen
In einer vorausgehenden Untersuchung wur-
de ein hochaufgelöstes Solardachkataster
einer Großstadt hinsichtlich siedlungsstruk-
tureller Merkmale analysiert [5]. Die daraus
resultierenden Ergebnisse in Form des An-
teils der nutzbaren Dachfläche nach Gebäu- Abb. 2 Entwicklung des Bestandes von Dachflächen-PV nach Gebäude- und Leistungsklasse
detyp, Siedlungstyp, Dachform etc. wurden
6 ENERGIEWIRTSCHAFTLICHE TAGESFRAGEN ONLINE-SOMMERSPECIAL 2021
PLANUNG
bung des Landesentwicklungsplans Schles- nen Ausbauszenarien für Deutschland. Die ßung in den Jahren 2019 und 2020. Dafür
wig-Holstein auch die Bebauung von Rand- Methodik unterscheidet sich für Dach- und werden der Anlagenbestand sowie das Poten-
streifen um Bundesstraßen zur Diskussion, Freiflächenanlagen. zial jeweils differenziert nach Gebäude- und
was daher auch in der Flächenkulisse be- Leistungsklassen ausgewertet und daraus
rücksichtigt wurde. Von dieser werden PV-Dachanlagen drei Bewertungsvarianten abgeleitet. Die
nun alle bekannten Ausschlussflächen wie regionale Auflösung für das Modell ist die
(Landschafts-) Schutzgebiete, Siedlungen, Die Regionalisierung des PV-Zubaus auf Gemeindeebene. So können auch mögliche
Gewässer etc. abgezogen. Dachflächen erfolgt anhand eines Modells, Imitationseffekte („Nachbarschaftseffekt“)
das im Rahmen eines Ausbauszenarios für bei der Modellierung abgebildet werden,
Die zweite Klasse bildet die potenziellen Flä- Deutschland auf Basis des PV-Dachflächen- deren Reichweite nach [8] auf rund einen
chen für sehr große Anlagen ab, die nicht potenzials und des Anlagenbestandes die Kilometer begrenzt ist.
nach EEG vergütet werden bzw. für zukünftige Entwicklungsdynamik der Gemeinden er-
Anlagen, falls das Bundesland diese Flächen mittelt und die daraus resultierende, nach PV-Freiflächenanlagen
auch für EEG-Anlagen freigeben wird. Um Leistungsklassen differenzierte Zubauent-
diese Potenzialflächen zu ermitteln, werden wicklung berechnet [7]. Durch die Bewer- Auf Basis der ermittelten Potenzialflächen
neben den erwähnten Ausschlussflächen alle tung des Potenzials können Entwicklungs- wird ein flächendeckendes Raster mit einer
nicht-landwirtschaftlichen Flächen wie Wäl- tendenzen abgebildet werden. So erfolgt Kantenlänge von ca. 22 m über Schleswig-
der etc. mittels Geo-Verschneidung von der bspw. durch die Abwertung des PV-Dach- Holstein gelegt. Jedes Pixel dieses Rasters
Grundfläche Schleswig-Holsteins abgezogen. flächenpotenzials auf landwirtschaftlichen enthält den geometrischen Mittelwert von
Die Kombination beider Datensätze ergibt die Gebäuden eine Verlagerung des Zubaus in bis zu 11 Gewichtungsfaktoren. Diese um-
Gesamtheit aller potenziell für Freiflächen-PV weniger ländliche Gebiete. Werden bei der fassen z. B. benachteiligte Gebiete, Kenn-
zur Verfügung stehenden Flächen. Bewertung zudem die Leistungsklassen be- größen zur Bodenfruchtbarkeit oder die
rücksichtigt, können weitere Effekte abge- Nähe zu bestehender Strominfrastruktur
Methodik der Regionalisierung bildet werden. wie Umspannwerken. Dieses Gewichtungs-
raster wird über die Potenzialflächen gelegt
Die Regionalisierung des Zubaus von PV- Die Bewertung des PV-Dachflächenpoten- und verwendet, um die Zubauwahrschein-
Anlagen erfolgt im Rahmen von verschiede- zials erfolgt auf Basis der Potenzialerschlie- lichkeit für jede Potenzialfläche zu bestim-
men. Abb. 4 zeigt das Raster mit den ge-
mittelten Eignungswerten für eine Variante
ohne benachteiligte Gebiete.
In einer Sensitivitätsanalyse werden weiter-
hin die Einflüsse jedes Gewichtungsfaktors
untersucht und überprüft, welche der Fakto-
ren eventuell schwächer oder stärker in die
Mittelung einfließen sollten. Dadurch sinkt
z. B. die maximale Eignung in Abb. 4 auf 39 %.
Um die Mantelzahlen der installierten Leis-
tung in die Fläche zu bringen, müssen diese
nacheinander über die Potenzialflächen mit
den besten Eignungen in Schleswig-Holstein
verteilt werden. Da jedoch Zubauwahrschein-
lichkeiten unterschiedlicher Leistungsklas-
sen, also auch unterschiedlicher Flächenbe-
darfe pro Anlage, untersucht werden sollen,
werden die Potenzialflächen zuvor durch eine
räumliche Clusterung in entsprechende Sub-
Flächen unterteilt. Je nach Leistungsklasse
werden dann unterschiedlich große Cluster
innerhalb der Potenzialflächen herangezo-
gen und die mittlere Bewertung jedes Clus-
ters neu berechnet. Die zuzubauende Leis-
tung erfolgt dann über die einzelnen Cluster
Abb. 3 PV-Potenzial auf Dachflächen nach Gebäude- und Leistungsklasse innerhalb der Potenzialflächen. Durch den
Zubau unterschiedlicher Leistungsklassen
ENERGIEWIRTSCHAFTLICHE TAGESFRAGEN ONLINE-SOMMERSPECIAL 2021 7
PLANUNG
in 1-MW-Schritten von 10 bis 50 MW kann
so analysiert werden, wie der regionale Zu-
bau mit vielen kleinen oder wenigen großen
Anlagen erfolgen würde.
Ergebnisse
Die Ergebnisse der Regionalisierung werden
exemplarisch für Dach- und Freiflächen-PV
jeweils am Beispiel eines Szenarios vorge-
stellt. Als Form der Visualisierung wird eine
Heatmap verwendet. Dabei werden die Leis-
tungen je Anlage mittels Gaußverteilung in
eine räumliche Darstellung gebracht. Diese
Darstellungsform ist somit entkoppelt von
Verwaltungsgrenzen (Abb. 5).
PV-Dachanlagen
In Abb. 5 ist die regionale Entwicklung
des Bestandes von PV-Dachflächenanlagen
im Basisszenario mit der Basis-Leistungs-
klassenverteilung abgebildet. Insgesamt
konzentriert sich der Zubau vermehrt in
Ballungsräumen. Der Osten und Südosten
Schleswig-Holsteins erfährt einen vergleich-
Abb. 4 PV-Potenzial auf Freiflächen nach Eignung bar geringen Zubau. Allerdings konnte fest-
gestellt werden, dass in der Leistungsklas-
senvariante mit „mehr kleinen Anlagen“ im
Vergleich zu den anderen beiden Varianten
eine Verschiebung des Zubaus von eher
städtischen Regionen in ländlichere Regio-
nen auftritt.
PV-Freiflächenanlagen
Vergleicht man den Bestand an installierter
Freiflächen-PV mit den Ergebnissen der
Regionalisierung im Misch-Szenario (Abb. 5),
so fällt zunächst die starke Konzentration
der aktuell installierten Leistung im Norden
und Nord-Westen auf. Im Misch-Szenario er-
folgt der Zubau in den ersten Jahren noch in
räumlicher Nähe zu den Bestandsanlagen,
daher verstärkt sich die Agglomeration im
Norden bis 2035 zunächst. Daneben erfolgt
jedoch auch ein verstärkter Zubau entlang
von anderen Flächen, wie bspw. der Schles-
wigschen Geest von Nord-West nach Süd-
Ost, der sich in den Jahren nach 2035 noch
verstärkt.
Fazit und Ausblick
Abb. 5 Regionale Entwicklung des Ausbaus von PV-Dach- und -Freiflächenanlagen Die Resultate zeigen multiple regionalisierte
PV-Ausbauszenarien, aber auch das allge-
8 ENERGIEWIRTSCHAFTLICHE TAGESFRAGEN ONLINE-SOMMERSPECIAL 2021
PLANUNG
mein lokal verfügbare PV-Ausbaupotenzial mit verbunden ein regelmäßiger Abgleich scher Merkmale. Masterarbeit. Herausgegeben durch
für Anlagen unterschiedlicher Größenord- zwischen Prognosen und Realität. Die breit die Universität Augsburg, betreut durch die For-
nungen. aufgestellte Grundlage an variablen Sze- schungsstelle für Energiewirtschaft e.V.: München,
narien bildet hierfür eine gute Basis. Dies 2015.
Um, wie eingangs erwähnt, nicht nur rea- ermöglicht, frühzeitig ggf. notwendige [6] Schmid, T.; Beer, M.; Corradini, R.: Energiemodell der
gieren, sondern auch proaktiv agieren zu Anpassungen in der prognostizierten Leis- Wohngebäude in: BWK Bd. 64 (2012) Nr. 1/2. Düssel-
können, sollen Erkenntnisse aus dieser tung zu erkennen und darauf im Rahmen dorf: Verein Deutscher Ingenieure (VDI), 2012.
PV-Ausbau-Studie in Kombination mit der breit gefächerten Szenarien-Aufstel- [7] Schmid, T.: Dynamische und kleinräumige Modellie-
zusätzlich vorliegenden regionalisierten lung zu reagieren. rung der aktuellen und zukünftigen Energienachfra-
Prognosen zu EEG-Anlagen, E-Mobilität ge und Stromerzeugung aus Erneuerbaren Energien.
und Wärmepumpen in ein Modell zur Literatur Dissertation. Herausgegeben durch die Technische
vorausschauenden Netzplanung mitein- Universität München, geprüft von Prof. Ulrich Wagner
bezogen werden. Dieses bildet einen Teil [1] Referat Netzentwicklung Stromübertragungsnetz: und Prof. Thomas H. Kolbe.: München, 2018.
der Zielnetzplanung für eine erwartbare Genehmigung des Szenariorahmens 2021-2035. [8] Weber, A.; Rode, J.: Imitationseffekte bei der Verbrei-
Netzstrukturauslastung bis 2035. Durch Bonn: Bundesnetzagentur für Elektrizität, Gas, Tele- tung von Photovoltaik-Anlagen in Deutschland. In:
Identifikation von Synergien soll somit ein kommunikation, Post und Eisenbahnen, 2020. „et“ 67. Jg. (2017), Heft 1/2.
wirtschaftlich effizienter und intelligenter [2] Conrad, J.; Fattler, S.; Regett, A. et al.: Dynamis – Dy-
Netzausbau im Rahmen der Energiewende namische und intersektorale Maßnahmenbewertung
ermöglicht werden. zur kosteneffizienten Dekarbonisierung des Ener- M. Dau, I. Hebbeln, M. Hübner, F. Torres,
giesystems. München: Forschungsstelle für Energie- Schleswig-Holstein Netz AG, Quickborn;
Ein Abgleich der Eignung von bereits zuge- wirtschaft e.V., Forschungsgesellschaft für Energie- M. Ebner, F. Jetter, Wissenschaftliche Mit-
bauten Flächen sowie aktuellen Anfragen wirtschaft mbH, Technische Universität München, arbeiter, Forschungsstelle für Energiewirt-
zeigt, dass in vielen Gegenden neben den 2019. schaft e. V., München
angesetzten Kriterien auch vor allem As- [3] Marktstammdatenregister – Öffentliche Einheiten- mebner@ffe.de, fjetter@ffe.de
pekte wie der „Nachbarschaftseffekt“ oder übersicht. In: https://www.marktstammdatenregister. Imke.hebbeln@sh-netz.com
auch die EEG-Affinität einer Gemeinde de/MaStR/Einheit/Einheiten/OeffentlicheEinheitenu-
einen großen Einfluss zu haben scheinen ebersicht. (Abruf am 2019-03-07); Bonn: Bundesnetz-
und neben rationalen Kriterien eine nicht agentur, 2019. Die Ergebnisse der hier dargestellten regionalen
zu vernachlässigende Rolle spielen. Auch [4] Netztransparenz.de – Informationsplattform der deut- Entwicklungsszenarien sind wichtige Eingangspa-
lässt sich die aktuell sehr hohe Dynamik in schen Übertragungsnetzbetreiber in: http://www. rameter für eine vorausschauende Zielnetzplanung
vielen Gemeinden besonders im Bereich der netztransparenz.de/de/index.htm. 50Hertz Trans- und ergänzen somit bereits vorhergegangene Arbei-
Freiflächenanlagen sowie Anpassungen am mission GmbH, Amprion GmbH, TransnetBW GmbH, ten zum Thema Wärmepumpen („et“ 70 Jg. (2020)
politisch gewollten Rahmen der Erneuer- TenneT TSO GmbH, 2014. Heft 12, S. 41-44) und E-Mobilität („et“ 69 Jg. (2019)
baren-Entwicklung in Deutschland – insbe- [5] Jetter, F.: GIS-gestützte Analyse des Photovoltaik- Heft 9 S. 46-49).
sondere in Schleswig-Holstein – noch nicht Potenzials einer Großstadt anhand siedlungsgeneti-
eindeutig einordnen.
Letztendlich wird i.d.R. die Entscheidung
über die Investition in eine Erzeugungsan-
lage weiterhin von der Wirtschaftlichkeit
abhängig sein. Die bisherige Entwicklung
zeigt, dass insbesondere politische und
regulatorische Anreize die Wirtschaftlich-
MAGAZIN-NEWSLETTER!
keit deutlich beeinflusst haben. Die bereits
erfolgten Abschmelzungen der Anreize
News
News ew
und der Übergang zu Ausschreibungsver-
News
fahren machen deutlich, dass zunehmend netzpraxis
die Errichtung von Anlagen davon abhän-
gig ist, ob sie am Markt bestehen können
EHP
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und gleichzeitig wirtschaftlich sind. News et
Deshalb wird eine genaue Beobachtung der www.energie.de Jetzt bestellen!
Entwicklung in den kommenden Monaten Das Portal der
und Jahren besonders im Bereich zuge- Energiewirtschaft
bauter Leistungsklassen und genutzter
Flächenkulissen notwendig sein und da-
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ENERGIEWIRTSCHAFTLICHE TAGESFRAGEN ONLINE-SOMMERSPECIAL 2021 1 18.11.19
9 10:10
INTERGATION
Was ist Netzdienlichkeit?
Yannic Schulze, Mathias Müller, Sebastian Faller, Wolfgang Duschl und Frank Wirtz
Der Begriff Netzdienlichkeit lässt aktuell einen großen Interpretationsspielraum offen. Deshalb nimmt dieser Beitrag eine
Abgrenzung zu verwandten Begriffen vor und leitet eine einheitliche Definition des Begriffs Netzdienlichkeit her. Hierzu
werden zunächst Begriffe aus der Literatur geordnet und eine Definition deduziert, welche anschließend durch Anwen-
dungsfälle verdeutlicht wird. Ein abschließender Exkurs analysiert die Anschlussbedingungen von Ladeeinrichtungen
für Elektrofahrzeuge auf Netzdienlichkeit.
Mit der zunehmenden Digitalisierung im
Energiesystem können neue Verbraucher,
wie beispielsweise Elektrofahrzeuge und
dezentrale Erzeuger, zukünftig flexibel ge-
steuert werden. Die „Flexibilität beschreibt
die technische Fähigkeit einer Anlage, die
aktuelle und/oder prognostizierte Leistung
[P, Q] zu verändern“ [1]. Hierdurch werden
neue Betriebsweisen (z. B. preisorientiert)
sowie auch eine Überwachung oder Steue-
rung durch die Netzbetreiber ermöglicht.
Aufgrund dieser Entwicklungen eröffnet
sich die Frage, ob oder wann eine Anlage
(hier: Verbraucher, Erzeuger oder Speicher)
netzdienlich ist.
Abgrenzung zu Netzverträglich-
keit und Systemdienlichkeit
Das Stromnetz kann in Verteil- und Über-
tragungsnetz aufgeteilt werden. Das Ver- Im Transformationsprozess des Energiesystems besteht Bedarf nach einer einheitlichen Definition
teilnetz, zu dem die Nieder-, Mittel- und des Begriffs Netzdienlichkeit Bild: Adobe Stock
Hochspannung gehören, obliegt der Verant-
wortung eines Verteilnetzbetreibers (VNB). Netzverträglichkeit wird als Grundvorausset- demnach auch durch VNB initiierten, system-
Für das Übertragungsnetz, zu dem die zung für den Anschluss einer Anlage an das dienlichen Anlageneinsatz geben. Hieraus
Höchstspannung gezählt wird, ist ein Über- öffentliche Stromversorgungsnetz definiert wird abgeleitet, dass bei der Einordnung der
tragungsnetzbetreiber (ÜNB) zuständig. Bei [4], [2]. Ein systemdienlicher Anlageneinsatz Begrifflichkeiten keine klare Linie zwischen
der Definition von Netzdienlichkeit müssen trägt weiterhin zum Erhalt der Systemstabili- ÜNB und VNB gezogen werden und dement-
sowohl die aus den Netzebenen stammen- tät bei und wird in erster Linie durch Über- sprechend auch netzdienliches Anlagenver-
den unterschiedlichen Zuständigkeiten als tragungsnetzbetreiber initiiert (ÜNB), welche halten durch beide initiiert werden kann.
auch potenzielle Wechselwirkungen zwi- nach § 13 EnWG zur Wahrung der Systemver-
schen den Netzebenen berücksichtigt wer- antwortung verpflichtet sind [5], [6]. Maßnah- Die aus den Definitionen von Netzverträg-
den. men zur Wahrung der Systemverantwortung lichkeit und Systemdienlichkeit abgelei-
umfassen dabei die Systemdienstleistungen tete Beziehung zur Netzdienlichkeit ist in
Durch eine Literaturrecherche, mit einem Frequenzhaltung, Spannungshaltung, Be- Abb. 1 dargestellt. Da der Abruf von System-
Fokus auf den deutschsprachigen Raum, triebsführung und den Versorgungswieder- dienstleistungen netzebenenübergreifend
wurde festgestellt, dass neben dem Begriff aufbau. Im Rahmen der Betriebsführung kön- nicht netzdienlich sein muss, ist ein netz-
Netzdienlichkeit auch häufig die Begriffe nen weiterhin Netzengpassmanagementmaß- dienlicher Anlageneinsatz weiterhin keine
Netzverträglichkeit und Systemverträglich- nahmen durchgeführt werden, zu denen nach Grundvoraussetzung mehr für Systemdien-
keit verwendet werden. Diese wurden über- Ausschöpfen von netz- und marktbezogenen lichkeit, sondern kann ebenfalls separat
wiegend in eine hierarchische Beziehung Maßnahmen Anpassungsmaßnahmen zählen, erfolgen. Demnach können netzverträgliche
zur Netzdienlichkeit gesetzt, wonach Netz- wie es das Einspeisemanagement (EinsMan) Anlagen zusätzlich auch netz- und/oder
verträglichkeit die Grundlage für Netzdien- darstellt [7]. Da nach § 14 EnWG auch Ver- systemdienlich sein. Die anfangs genannte
lichkeit und Netzdienlichkeit die Grundlage teilnetzbetreiber zur Durchführung von Ein- hierarchische Beziehung wurde somit abge-
für Systemdienlichkeit darstellt [2], [3]. speisemanagement berechtigt sind, kann es ändert.
10 ENERGIEWIRTSCHAFTLICHE TAGESFRAGEN ONLINE-SOMMERSPECIAL 2021INTEGRATION
Einordnung auch als netzverträglich sowie
systemdienlich gewertet werden können und
in Tab. 2 entsprechend eingeordnet worden
sind. Die identifizierten Parameter werden
in der Regel nur in je ein bis zwei Quellen
inhaltlich wiedergegeben, was die Diversität
Abb. 1 Die Grundlage für Netz- und/oder Systemdienlichkeit wird durch die Netzverträglichkeit gewährleistet der vorgestellten Definitionen und Quellen
widerspiegelt. Ausschließlich der Parameter
„Steuerbare oder planbare Wirkleistungs-
Bestehende Definitionen als Wirkungsraum ableiten, in dem „dien- charakteristik“ wurde häufiger als zwei Mal
lich“ gehandelt werden soll und auf den sich genannt. Um die Inhalte der Parameter weiter
Um den Begriff Netzdienlichkeit weiter sys- die Definitionen mit den Vorschlägen für das erfassen zu können, wurden aus den Parame-
tematisch zu analysieren, wurden im Rah- Verhalten elektrischer Anlagen beziehen. tern vier Cluster abgeleitet, die sich inhaltlich
men der Literaturrecherche die zu unserem voneinander abgrenzen, aber elementare Be-
aktuellen Kenntnisstand relevanten Defini- Herleitung einer einheitlichen standteile der Netzdienlichkeit wiedergeben:
tionen herausgearbeitet, welche in Abb. 1 Definition
dargestellt sind. ■ Technik: Alle technischen Parameter der
Neben den oben genannten Definitionen Definition zur Netzdienlichkeit. Der Fokus
Aus den in Tab. 1 dargestellten Definitionen konnten im Rahmen der Literaturrecherche liegt hier auf der Wirkleistungscharakteris-
ist ersichtlich, dass sie auf sehr unterschied- weiterhin eine Vielzahl unterschiedlicher tik von Anlagen, dem Verhalten im Fehlerfall
lichen Ansätzen oder Bezugsgrößen, wie bei- Parameter identifiziert werden, welche wiede- sowie der Integration in die Netzbetriebsfüh-
spielsweise einer Steuerbarkeit von Anlagen rum mehrfach in unterschiedlichen Quellen rung. Anlagen können hierbei Erzeuger, Ver-
und/oder der Reduzierung von Kosten oder mit Bezug zur Netzdienlichkeit genannt wer- braucher und Speicher umfassen.
Netzengpässen, basieren. Die Verwendung den. In Tab. 2 sind die einzelnen Parameter ■ Netzbetreiber Information/Steuerung:
gemeinsamer Ansätze oder Bezugsgrößen den entsprechenden Quellen zugeordnet. Informationsflüsse zwischen Anlage und
findet im Kontext der identifizierten Defini- Netzbetreiber oder Steuerbarkeit der Anlage
tionen nicht statt. Es lässt sich lediglich das Die analysierten Quellen enthalten eben- durch den Netzbetreiber.
Stromnetz mit dem Fokus auf Betriebsmittel falls Parameter, welche nach oben erfolgter ■ Netz-Kosten: U. a. Reduktion oder Ver-
meidung von Netzengpässen oder Netzaus-
Tab. 1: Verschiedene Definitionen von Netzdienlichkeit in der Literatur baubedarf sowie eine optimierte Netzbetriebs-
Definition Quelle führung.
■ Kontextbezug: Kontextabhängiges Ver-
„Die Netzdienlichkeit dagegen beschreibt den Einsatz von Flexibilität eines Anschluss-
nehmers zur Umsetzung der statischen oder dynamischen Signale (Steuerungsvorgaben, halten der Anlage im Vergleich zur derzeiti-
beispielsweise auch Anreize) des Netzbetreibers. Die Netzverträglichkeit und Netzdien- [8] gen Situation im Netz, Wetter oder sonstigem
lichkeit sind aber nicht nur getrennt voneinander zu betrachten. Im Rahmen der Netzver- Verbrauchsverhalten weiterer im Netz vor-
träglichkeit kann auch eine Netzdienlichkeit stattfinden.“
handener Anlagen.
„Beim Laden von Elektrofahrzeugen wird ein netzdienlicher Betrieb durch die Adaptie-
rung der aus dem PV-Sektor bekannten Spannungshaltungsverfahren erreicht. Für DC- Auf Grundlage der genannten Cluster und der
Ladesäulen/Wallboxen mit Ladeleistungen größer 12 kVA ist zusätzlich laut VDE AR N [3]
4105 die Regelung der Wirkleistung erforderlich, um einen Beitrag zur Frequenzhaltung zugrundeliegenden Parameter je Cluster wird
zu liefern.“ Folgendes abgeleitet:
„Die Netzdienlichkeit beschreibt die Überwachung und den Einsatz von Erzeugern, Ver-
brauchern, Speichern und/oder Dienstleistungen, die/der zur Verringerung oder gar [9] Definition von Netzdienlichkeit
Vermeidung von Netzengpässen, Netzausbau und/oder sonstigen Netzkosten beiträgt.“ Netzdienlich sind einzelne oder mehrere elektrische
Anlagen (Erzeuger, Verbraucher oder Speicher),
„Netzdienlichkeit: Einen Beitrag zur Netzstabilität und Netzstützung können Elektrofahr-
zeuge liefern, indem der Netzbetreiber das am öffentlichen Versorgungsnetz angeschlos- [10] welche dazu beitragen, Netzkosten (u. a. Reduk-
sene Elektrofahrzeug kennt und im kritischen Falle eine Lastreduktion vornehmen kann.“ tion von Netzengpässen, Netzausbaubedarf oder
„Netzdienliche Nutzung: In anderen Fällen [adv. Es ging um uneingeschränkte und netz- optimierte Netzbetriebsführung) zu verringern. Dies
verträgliche Netznutzung] ist die Flexibilität der Nutzer in der Lage, Probleme des Netzes kann durch Kenntnis, Plan- oder Steuerbarkeit der
[11]
zu lösen, die durch andere Netznutzer verursacht werden. Hier besteht zwischen Netz Anlagen durch den Netzbetreiber und/oder einen
und Flexibilität eine Win-Win-Situation.“
Beitrag zur Vergleichmäßigung der Netzlast erreicht
In dieser Studie wird „Netzdienlichkeit” („grid support“) als ein Maß dafür verstanden, werden. Hierzu ist je nach Netzsituation ein kon-
wie sehr das Stromverbrauchsprofil des Kunden mit der Verfügbarkeit von Strom überein- textabhängiges Verhalten notwendig. Ferner darf
stimmt. Dies wird anhand einer netzabhängigen Bezugsgröße beurteilt. Stromverbrauch-
sprofile, welche ein hohes Maß an Übereinstimmung aufweisen, werden als „netzdienlich” [12] kein zusätzlicher Netzausbau in derselben bzw.
(„grid-supportive“) bezeichnet, wohingegen eine geringe Übereinstimmung als „netz- anderen Netzebenen verursacht werden. Generell
schädlich” („grid-adverse“) bezeichnet wird. Das wünschenswerteste Stromverbrauch- muss die Anlage netzverträglich sein.
sprofil wird als “netzoptimal” („grid-optimal“) bezeichnet. (Aus dem Englischen übersetzt)
ENERGIEWIRTSCHAFTLICHE TAGESFRAGEN ONLINE-SOMMERSPECIAL 2021 11DEZENTRALISIERUNG – NETZE
Tab. 2: Parameter und Clusterung zur Netzdienlichkeit Beispielhafte Anwendungs-
fälle im elektrischen
Übergeordne- Parameter
tes Cluster
[9] [11] [3] [10] [12] [8] [2] [13] [14] [4] Energieversorgungssystem
Technische Anschlussbedingun-
Technik Die Anwendbarkeit der vorgestellten Defini-
netzverträglich
gen erfüllt
Vertragliche Verpflichtungen tion des Begriffs Netzdienlichkeit sowie der
Technik des Netzanschlusspunkts sind zugehörigen Parameter wird im Rahmen
eingehalten folgender Anwendungsfälle für mögliche, zu-
Definierte und geeignete
Kontextbezug
Einspeisepunkte künftige und aktuell diskutiere Anlagenein-
sätze vorgestellt. Die Anwendungsfälle sind
Gesicherte Mindestleistung
in Abb. 2 dargestellt.
Technik und/oder begrenzte Maximal-
leistung
Robuste und einfache Integra- Der erste Anwendungsfall beruht auf dem
Technik
tion in die Netzbetriebsführung Modell der „Spitzenglättung“, welches im
Steuerbare oder planbare Rahmen der Weiterentwicklung des § 14a
Technik
Wirkleistungscharakteristik EnWG für steuerbare Verbrauchseinrichtun-
Robustes und einstellbares
Technik
Verhalten im Fehlerfall gen entwickelt wurde. Auf Grundlage einer
vertraglichen Vereinbarung und eines intelli-
Netzbetreiber
genten Messsystems (iMSys) bestünde für
Information/ Wissen über Verbraucher den VNB die Möglichkeit, zu netzkritischen
Steuerung
netzdienlich
Netzbetreiber Zeitpunkten die Verbrauchsleistung (z. B.
Überwachung von Anlagen und
Information/
Dienstleistungen eines Elektrofahrzeugs) im Rahmen der „be-
Steuerung
dingten Leistung“ zu reduzieren. Hierdurch
Netzbetreiber
Lastreduktionsmöglichkeiten kann unter Annahme geringerer maximaler
Information/
des NB Leistungen in der Netzausbauplanung eine
Steuerung
Verringerung/Vermeidung von Verringerung von potenziellem Netzausbau
Netz-Kosten
Netzengpässen ermöglicht werden [15]. Ein derartiger Anla-
Verringerung/Vermeidung von geneinsatz wird dementsprechend als netz-
Netz-Kosten
Netz-Kosten dienlich angesehen, da durch eine plan- oder
Probleme, welche durch andere steuerbare Wirkleistungscharakteristik Netz-
Kontextbezug verursacht wurden, werden engpässe gesichert reduziert und Netzausbau
gelöst
Vermeidung von Gleichzeitig- verhindert werden können.
Kontextbezug keit mit Schwerpunkt der
Netzlast Der zweite Anwendungsfall zeigt ein Bei-
Netzbetreiber spiel für einen systemdienlichen Anlagenab-
systemdien-
Beitrag zur Frequenzhaltung
/Steuerung
ruf durch einen ÜNB. Ausgehend von einem
lich
Netzbetreiber
Beitrag zu Systemdienst- typischen Nord/Süd-Engpass im Übertra-
Information/
leistungen gungsnetz greift der ÜNB (dunkelblau) zu
Steuerung
Netzengpassmanagementmaßnahmen (1).
Dementsprechend würden Erzeugungsanla-
gen vor dem Engpass im Norden abgeregelt
und im Süden hochgefahren werden. [16]
Statt der Abregelung von Erzeugungsan-
lagen vor dem Engpass könnten zukünftig
dezentral im Verteilnetz (hellblau) verortete
Verbraucher zugeschalten werden (2). Ent-
sprechende Verbraucher verhalten sich in
diesem Fall systemdienlich. Führen die im
Verteilnetz aggregierten Verbraucher jedoch
lokal zu Engpässen, liegt kein netzdienliches
Anlagenverhalten vor (3).
Fazit
Abb. 2 Zwei exemplarische Anwendungsfälle zur Verdeutlichung von netzdienlichem (links) und nicht Die Anwendungsfälle zeigen, dass Bedarf
netzdienlichem (rechts) Anlageneinsatz
nach einer einheitlichen Definition des Be-
12 ENERGIEWIRTSCHAFTLICHE TAGESFRAGEN ONLINE-SOMMERSPECIAL 2021DEZENTRALISIERUNG – NETZE
griffs Netzdienlichkeit im Rahmen der Trans- [6] Zacharias, J.: Konkretisierung des Ampelkonzepts im Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, geprüft
formation des Energiesystems besteht, um bei Verteilungsnetz – Diskussionspapier. Berlin: BDEW von Lerch, Reinhard und Jäger, Johann und Gawlik,
der effizienten Integration zukünftiger Ver- Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft Wolfgang: Erlangen-Nürnberg, 2019.
braucher, Erzeuger und Speicher im Strom- e.V., 2017. [14] Netzintegration Elektromobilität – Leitfaden für eine
netz eine gemeinsame Sprache zu sprechen. [7] Hirth, L.: Engpassmanagement – Strommarkttreffen flächendeckende Verbreitung von E-Fahrzeugen.
13. Januar 2017. Berlin: Neon Neue Energieökonomik Berlin: VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik
Exkurs: Netzdienlichkeit GmbH, 2017. Informationstechnik e.V., 2019.
von Ladeinfrastruktur in [8] Netzintegration von Elektromobilität - Basis für [15] Zander, W. et al.: Gutachten Digitalisierung der
der aktuellen Regulatorik eine erfolgreiche Sektorkopplung. Eine Definition – Energiewende Topthema 2: Regulierung, Flexibili-
Arbeitsgruppe 5: Verknüpfung der Verkehrs- und sierung und Sektorkopplung. Aachen, Berlin: B E T
Der Begriff Netzdienlichkeit wird auch im Energienetze, Sektorkopplung. Berlin: Nationale Büro für Energiewirtschaft und technische Planung
Rahmen der Integration von Elektromobilität Plattform Zukunft der Mobilität, 2020. GmbH, 2018.
in die Verteilnetze verwendet. In der für die [9] Schlaak, T. et al.: Smart Grid 2019 – Netzdienliche [16] Klempp, N. et al.: Strategisches Gebotsverhalten im
Niederspannung zugrundeliegenden VDE- Leistungen über Smart Metering als neues und Kontext der C/sells FlexPlattform – Ein Diskussions-
Anwendungsregel N 4100 wird der Begriff standardisiertes Instrument im Verteilnetz. o.O.: papier aus dem Projekt C/sells erschienen als FfE
nicht ausdrücklich verwendet, jedoch wurden Deloitte, 2019. Discussion Paper 2020-02. München: Forschungs-
eindeutige inhaltliche Überschneidungen für [10] Voelkel, J.: Das IT-Backend der SNH als Plattformlö- stelle für Energiewirtschaft, 2020.
die Anschlussbedingungen von Ladeeinrich- sung für die Elektromobilität. In: Aktuelle Infrastruk-
tungen für Elektrofahrzeuge mit der in diesem tur- und Technologieansätze in den Bereichen Strom-
Beitrag aufgestellten Definition festgestellt. So und Gasnetz, Elektromobilität und Wasserstoffwirt- Y. Schulze, M. Müller, S. Faller, Forschungs-
müssen beispielsweise Ladeeinrichtungen schaft; Hamburg: Schulz, 2019. stelle für Energiewirtschaft (FfE) e.V., Mün-
für Elektrofahrzeuge mit einer Anschluss- [11] dena-Netzflexstudie – Optimierter Einsatz von chen; W. Duschl und Dr. F. Wirtz, Bayern-
leistung 3,6 kVA beim VNB angemeldet und Speichern für Netz- und Marktanwendungen in der werk Netz GmbH, Regensburg
Ladeeinrichtungen > 12 kVA durch den VNB Stromversorgung. Berlin: Deutsche Energie-Agentur yschulze@ffe.de
genehmigt werden sowie steuerbar sein [14]. GmbH (dena), 2017. mmueller@ffe.de
Die aktuellen Anschlussbedingungen für [12] Klein, K. et al.: Grid support coefficients for
Ladeeinrichtungen weisen somit bereits einen electricity-based heating and cooling and field data
netzdienlichen Charak-ter auf, welcher für analysis of present-day installations in Germany. In:
Verbrauchseinrichtungen in der genannten Applied Energy 162 (2016) 853-867. Freiburg im Die Bearbeitung der beschriebenen Inhalte
Leistungsklasse bisher nicht verlangt worden Breisgau: Frauenhofer-Institute for Solar Energy erfolgt im Forschungsprojekt Bidirektionales
ist. Systems ISE, Karlsruhe Institute of Technology, 2016. Lademanagement (BDL) welches vom Bun-
[13] Henninger, S.: Netzdienliche Integration regenera- desministerium für Wirtschaft und Energie
Literatur tiver Energiequellen über stromrichtergekoppelte (BMWi) gefördert wird (Förderkennzeichen:
Einspeisenetze mit integrierten Energiespeichern. O1MV18004F bzw. 01MV18004E).
[1] Müller, M. et al.: Dezentrale Flexibilität für lokale Dissertation. Herausgegeben durch die Friedrich-
Netzdienstleistungen – Eine Einordnung des Flexi-
bilitätsbegriffs als Grundlage für die Konzipierung
einer Flexibilitätsplattform in C/sells. In: BWK - Das
Energie-Fachmagazin 6/2018. Düsseldorf: Verein
Deutscher Ingenieure (VDI), 2018.
[2] Suckow, J.: Weiterentwicklung der Stromnetze -
Forum Netztechnik/ Netzbetrieb im VDE. Berlin:
NEWS | MAGAZINE | JOBS | MARKTPARTNER | TERMINE
Forum Netztechnik/Netzbetrieb im VDE (FNN), 2015.
[3] Ries, J. et al.: Prosumer im Netzbetrieb der Zukunft
- Deutschland. Braunschweig: Technische Universität Marktpartner für Ihre Projekte
Braunschweig, 2020.
Nach Branchen/Themen suchen
[4] Sterner, M.; Eckert, F.; Thema, M.; Bauer, F.: Der
Auswählen nach Ort/Gebiet
positive Beitrag dezentraler Batteriespeicher für eine
stabile Stromversorgung, Forschungsstelle Energie- Marktpartner werden
netze und Energiespeicher (FENES) OTH Regensburg,
Kurz-studie im Auftrag von BEE e.V. und Hannover
Messe, Regensburg / Berlin / Hannover, 2015. www.energie.de/marktpartner Mit interaktiver Map
[5] Lehmann, N. et al.: Definition von Flexibilität in
einem zellulär geprägten Energiesystem. In: Das Portal der
Zukünftige Stromnetze; Karlsruhe: Karlsruher Energiewirtschaft
Institut für Technologie (KIT), 2019.
ENERGIEWIRTSCHAFTLICHE TAGESFRAGEN ONLINE-SOMMERSPECIAL 2021
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05.07.19UMSETZUNG
Im Verbund das große Rad drehen – Kommunaler
Klimaschutz auf hoher See
Der Weg zur Klimaneutralität bis zur Jahrhundertmitte ist steinig und erfordert starke Beiträge aller Akteure des Energiesys-
tems. In Deutschland sind neben Bund und Ländern die Kommunen angesprochen, auf Unternehmensebene müssen alle,
vom großen Konzern bis hinunter zum kleinen Stadtwerk oder Regionalversorger, liefern. Letztere können dabei das große
Rad drehen, einen maßgeblichen Beitrag zur erneuerbaren Stromerzeugung leisten, wenn sie es gemeinsam tun. Dies lässt
sich am Beispiel eines konkreten Offshore-Windenergieprojektes gut zeigen.
Erneuerbare Energien sind die Säulen nicht
nur der Stromwende, sondern über die Sek-
torenkopplung auch der Energiewende in
anderen Verbrauchsbereichen wie Gebäude,
Verkehr und Industrie. Die Entwicklung seit
dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) in
2000 ist fulminant verlaufen, bei wenigen
Prozent gestartet, waren die Erneuerbaren
2020 nach Angaben des BDEW zu rund 45 %
an der Bruttostromerzeugung beteiligt, am
Primärenergieverbrauch zu rund 17 %.
Die Windenergie ist nach Angaben der Deut-
schen Windguard mit 54.938 MW und einer
Erzeugung von rund 133 TWh (2020) der
mit Abstand größte Leistungsträger in der
erneuerbaren Stromerzeugung, stößt aber
an Land zunehmend an Grenzen bei den
verfügbaren Flächen und der Akzeptanz der Der 200-MW-Trianel Windpark Borkum II in der Nordsee, 45 km nördlich von Borkum in der Deutschen
Nordsee, kann mit 800 GWh Stromerzeugung jährlich rechnerisch etwa 200.000 Haushalte mit Strom
Bürger. Nicht nur deshalb, sondern auch aus erneuerbaren Energien versorgen Bild: Trianel Windpark Borkum II
wegen 3.500-4.500 Vollbenutzungsstunden
im Jahr ist Offshore-Windenergie der größte
Hoffnungsträger für einen starken weiteren wie alpha ventus 2010 (60 MW), dem ersten Auch die Projekte Trianel Windpark Borkum
Ausbau der Erneuerbaren. deutschen Offshore-Windpark überhaupt, und Borkum II haben trotz aller Schwierig-
und dem ersten rein kommerziellen Wind- keiten unter Beweis gestellt: Kommunale
Wo stehen wir heute bei der Offshore- park Riffgat (113 MW) wertvolle Pionierar- Energieversorger „können“ Offshore-Wind-
Windenergie? 2020 produzierten in der beit geleistet. Das geht nur gemeinsam, z.B. energie. Aber, von Anfang an: Kurz nach der
Nord- und Ostsee knapp 1.500 Anlagen im Rahmen des Trianel-Verbundes, einer Investitionsentscheidung für das Gesamt-
mit einer installierten Leistung von 7,5 GW vor gut 20 Jahren gegründeten Stadtwer- projekt (400 MW) der 33 kommunalen Ge-
erneuerbaren Strom, womit das nationale kekooperation mit über 100 kommunalen sellschafter der Trianel am 09.09.2008 kam
Ausbauziel von 6,5 GW deutlich übertroffen Gesellschaftern und Partnern. die weltweite Finanzkrise, was u.a. auch die
wurde. Die Offshore-Windenergie konnte Bereitstellung von Fremdkapital in dreistel-
dank einer bemerkenswerten Lernkurve „Der Reiz des Trianel-Ansatzes für kleinere liger Millionenhöhe für die damals noch
die Kosten deutlich senken. Im Ergebnis Energieversorger besteht insbesondere auch als Risikotechnologie eingestufte Offshore-
wurde auch die Förderung gesenkt: von z.B. darin, dass sie durch das Bündeln von Kräf- Windenergie erheblich erschwerte. Es wurde
13 Cent/kWh Förderung bei alpha ventus ten und Finanzmitteln auf wichtigen Feldern beschlossen, den Offshore-Windpark in zwei
2010 auf O Cent/kWh Förderung in 2017. wie Offshore-Windkraft überhaupt teilneh- Teile aufzugliedern und mit dem ersten unter
men können“, sagt Nadine Kreyser (Abb. dem Namen Trianel Windpark Borkum
Kommunale Energieversorger 1), seit Februar 2016 als Justiziarin / Senior (TWB) zu starten.
„können“ Offshore-Windenergie Contract & Claim Managerin im Hamburger
Büro bei der Trianel an Bord und gemeinsam Mit dem Bau wurde im September 2011 be-
Beim Ausbau der Offshore-Windenergie mit den Kollegen des Teams verantwortlich gonnen, zum Jahreswechsel 2012/13 sollte
haben Stadtwerke und Regionalversorger für die rechtlichen Themen der Trianel Off- der Windpark fertiggestellt sein. Aufgrund
als First Mover mit Forschungsprojekten shore-Windparkprojekte. unerwarteter Komplikationen – der für Mitte
14 ENERGIEWIRTSCHAFTLICHE TAGESFRAGEN ONLINE-SOMERSPECIAL 2021Sie können auch lesen
