SektorPlan - Sektorenübergreifende Planungs- und Betriebsgrundsätze für Energienetze

Der Lehrstuhl für Elektrische Energieversorgungstechnik der Bergischen Universität Wuppertal wird im Rahmen des Projekts mit ca. 574.000 € aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) 2014-2020 "Investitionen in Wachstum und Beschäftigung" und durch das Land Nordrhein-Westfalen gefördert.

Der Transformationsprozess des Energiesystems, auch Energiewende genannt, war in den letzten Jahren insbesondere durch den Ausbau der Erneuerbaren Energien (EE) im Stromsektor geprägt. Der Klimaschutzplan der Bundesregierung sieht die Erhöhung des EE-Anteiles innerhalb der Bruttostromerzeugung von 80 % bis 95 % bis 2050 vor. Dies soll vor allem durch den Ausbau an Windkraft- und Photovoltaikanlagen gelingen. Jedoch reicht der alleinige Blick auf den Stromsektor nicht aus um den Anteil an EE bis auf die im Ziel geforderten 80 % zu steigern. Dieses Ziel ist nur realisierbar, wenn zusätzlich zum Stromsektor auch im Mobilitäts- und Wärmesektor sowie in der Industrie fossile Energieträger langfristig substituiert werden und die THG-Emissionen energiesystemübergreifend reduziert werden. In diesem Kontext gewinnt die Sektorenkopplung als Basis für eine integrierte Energiewende an Bedeutung.

Als wesentliche Herausforderung der Sektorenkopplung lässt sich die Kopplung der leitungsgebundenen Netzinfrastrukturen identifizieren, welche bisher getrennt voneinander geplant und optimiert werden. Eine Schlüsselrolle fällt dabei der Kopplung von Strom- und Gasnetzen zu. Nur der Stromsektor bietet die Potenziale zur umfangreichen, emissionsfreien Energieerzeugung und nur der Gassektor bietet ausreichende Speicherkapazitäten, um saisonale Unterschiede im Energiebedarf auszugleichen. Aber auch die Nutzung und der Aufbau von Wärmenetzen spielt im zukünftigen Energiesystem eine wichtige Rolle.

Obwohl grundsätzliche Erkenntnisse aus der Sektorkopplung in der Wissenschaft bereits bekannt sind, kann von einer gekoppelten Planung von Strom-, Gas- und Wärmenetzen in der betrieblichen Praxis noch nicht die Rede sein. An dieser Stelle setzt das Projekt SektorPlan an und entwickelt erstmalig sektorenübergreifende Planungs- und Betriebsgrundsätze für zukünftige Verteilungsnetze.

Die sektorenübergreifenden Planungs- und Betriebsgrundsätze leisten einen fundamentalen Beitrag zur Dekarbonisierung, indem sie, durch die Kopplung der Bestandsnetze, die Aufnahmekapazität für EE-Anlagen deutlich erhöhen. Weiterhin kann die gekoppelte Planung von Strom- und Gasnetzen den Netzausbau und zusätzlich den Verlust von Erneuerbaren Energien im Rahmen des Einspeisemanagements reduzieren. Schlussendlich soll die Integration von Kopplungselementen die CO2-Emissionen des Gesamtsystems durch die Erhöhung des EE-Anteils im Gas- und Wärmesektor verringern.

• Praktikable Planungs- und Betriebsgrundsätze für eine gekoppelte Netzplanung von Strom-, Gas- und Wärmenetze für Netzbetreiber und Stadtwerke entwickeln
• Handlungsempfehlungen zur Weiterentwicklung des regulatorischen Rahmens zur Förderung der Sektorenkopplung entwerfen
• Identifikation von sinnvollen Maßnahmen in den Netzen der beteiligten Netzbetreiber zur Reduktion der Treibhausgasemissionen in Nordrhein-Westfalen