14.11.2023 – Ein interaktiver Transformationsatlas mit hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung zeigt, was im Markt und im Netz bei der Integration neuer Erzeuger und Verbraucher passiert.
Licht, Wärme, Mobilität – der Strombedarf steigt und damit der Zubau von Windkraft und Photovoltaik. Das Fraunhofer IEE und die Universität Kassel untersuchen im Rahmen des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) geförderten Projekts “Dekarbonisierung Verkehr – Rückkopplung Energiesystem” (DeV-KopSys-2) mit Fokus auf den Mobilitätssektor, wie sich neue Erzeuger und Verbraucher – wie leistungsstarke Elektrolyseure, Großspeicher, Offshore-Windenergie oder Elektromobilität – räumlich auf das Stromnetz auswirken, insbesondere im Hinblick auf Lastspitzen und die Wetterabhängigkeit der Erzeugungsanlagen. Zudem sollen die Auswirkungen regional hoher Photovoltaik-Einspeisung und des europäischen Stromhandels auf die Netze aufgezeigt werden.
Interaktiver Transformationsatlas
Nutzer:innen können interaktiv eigene Auswertungen vorzunehmen. Grafik: Fraunhofer IEE
Für die Analysen wurden die jeweiligen Erzeugungs-, Last- und Netzsituationen in einer detaillierten, szenarienbasierten Modellierung räumlich und zeitlich hochaufgelöst in Form eines Transformationsatlas abgebildet. Das Modell zeigt in stündlicher Auflösung verschiedene Szenarien bis zum Jahr 2045, die jeweils ein ganzes meteorologisches Jahr abbilden. Dargestellt werden der Zubau und die Energiebilanzen auf Ebene der Bundesländer und später auch auf Landkreisebene sowie Stromnetzkarten mit der notwendigen Netzausbauplanung und dem verbleibenden Engpassmanagement (Redispatch). Darüber hinaus wird aufgezeigt, inwiefern Flexibilitätsoptionen dazu beitragen können, Netzengpässe zu beseitigen. Dies ermöglicht es den Nutzer:innen des Transformationsatlas, das Zusammenspiel der verschiedenen Faktoren interaktiv nachzuvollziehen und auch eigene Auswertungen vorzunehmen.
Hohes Potenzial dezentraler Flexibilitäten
Im Transformationsatlas kann die Erzeugung und der Verbrauch bis zum Jahr 2045 simuliert werden. Grafik: Fraunhofer IEE
Ein wesentliches Fazit der Analysen ist, dass die Potenziale dezentraler Flexibilitäten wie insbesondere der Elektromobilität stärker genutzt werden sollten, um letztlich Netzengpässe zu vermeiden, da der Netzausbau allein oft nicht ausreicht, um die Distanzen zwischen neuen Energieerzeugern und Lastzentren zu überbrücken. Der Atlas zeigt auch, dass aufgrund des hohen ungenutzten Redispatch-Potenzials auch freie Kapazitäten von Photovoltaik-Speichern für netzdienliche Leistungen genutzt werden können.
Für Maximilian Pfennig, Projektleiter am Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE in Kassel, schafft das Projekt eine Wissensgrundlage, um zu verstehen, welche Herausforderungen auf die Netze zukommen, um das zukünftige Energiesystem integriert und koordiniert zu planen. „So schaffen wir Transparenz – und tragen dazu bei, die Komplexität bei der direkten und indirekten Elektrifizierung des Verkehrs- wie auch der anderen Sektoren beherrschbar zu machen“, sagt Fraunhofer-Forscher Lukas Jansen.
Für die vorliegende Fassung des Atlas der Energiewende konzentrieren sich die Wissenschaftler:innen zunächst auf die Situation in Deutschland. Es ist jedoch geplant, im weiteren Projektverlauf auch die Transformation der Energiesysteme in Europa und weltweit zu untersuchen und weitere Forschungsinhalte für erweiterte interaktive Nutzungsmöglichkeiten zu integrieren. (pms)
Den interaktiven Transformationsatlas finden Sie hier.