Bis 2045 könnte der Netzausbau in Deutschland rund 250 Mrd. Euro kosten, wenn die Betreiber weiter wie bisher planen und bauen. Eine Studie von Agora Energiewende zeigt jedoch, dass sich etwa 66 Mrd. Euro einsparen lassen, indem Netzbetreiber ihre Infrastruktur besser auslasten und Flexibilität gezielt nutzen. Dafür müssen sie ihre Planungs- und Betriebsprozesse weiterentwickeln.
Wärmepumpen, Elektroautos, Batteriespeicher und neue industrielle Stromverbraucher verändern die Anforderungen an die Verteilnetze. Gleichzeitig speisen immer mehr PV- und Windkraftanlagen Strom in die unteren Netzebenen ein. Netzbetreiber müssen ihre Infrastruktur erweitern, um sowohl Einspeisespitzen als auch steigende Lasten zu bewältigen. Doch nicht jede Belastungsspitze erfordert eine neue Leitung oder einen zusätzlichen Transformator. Oft wird die volle Netzkapazität nur wenige Stunden im Jahr benötigt.
Eine aktuelle Studie von Agora Energiewende zeigt, wie sich der Netzausbau durch eine bessere Auslastung der vorhandenen Infrastruktur und den gezielten Einsatz von Flexibilität kosteneffizienter gestalten lässt. Das Einsparpotenzial liegt bei rund 66 Mrd. Euro – mehr als einem Viertel der insgesamt erwarteten Investitionen.
Würde das Stromnetz weiterhin konventionell geplant und betrieben, müssten bis zum Jahr 2045 insgesamt 248 Mrd. Euro in den Ausbau investiert werden. Verstärkte oder zusätzliche Leitungen, Transformatoren, Umspann- und Ortsnetzstationen sind in diesem Ausbauszenario die Lösung gegen Überlastungen.
Der größte Teil der Investitionen entfällt dabei zunächst auf den Hochspannungsausbau. Ab 2035 steigt vor allem der Ausbaubedarf in der Mittelspannung deutlich an. Mit 113,4 Mrd. Euro bis 2045 bildet sie den größten Kostenblock im Verteilnetz, gefolgt von der Niederspannungsebene mit 74,3 Mrd. Euro.
Gleichzeitig verändern sich die Treiber für den Ausbau. In der Mittelspannung sorgt zunächst vor allem der Zubau erneuerbarer Energien für zusätzlichen Bedarf. Mit der fortschreitenden Elektrifizierung löst die steigende Stromnachfrage zwischen 2035 und 2045 die Erzeugung als dominierenden Ausbautreiber ab. In der Niederspannung ist sie schon heute der entscheidende Faktor. Wärmepumpen, Elektroautos und andere neue Verbraucher erhöhen die Last. Netzbetreiber müssen ihre Netze deshalb zunehmend auf wachsenden Verbrauch ausrichten und nicht allein auf die Einspeisung erneuerbarer Energien.
Um die Netzausbaukosten und damit auch die Netzentgelte für die Verbraucher zu reduzieren, beschreibt die Agora-Studie mehrere Ansätze. Die verschiedenen Maßnahmen wirken dabei zu unterschiedlichen Zeiten unterschiedlich stark. Manche verlagern den Ausbaubedarf lediglich in die Zukunft, verschaffen damit aber mehr Zeit.
Auf der Erzeugungsseite ist die dynamische Spitzenkappung ein wirksames Instrument: Sie reduziert seltene Einspeisespitzen von Solar- und Windkraftanlagen und senkt so den nötigen Netzausbau in allen Spannungsebenen. Beim Überbauen wird an einem Netzanschluss mehr Leistung installiert, als das Netz zu Spitzenzeiten aufnehmen kann. Einspeisespitzen würden durch Abregelung begrenzt. Auch die gemeinsame Nutzung eines Netzanschlusses durch mehrere Anlagen kann Einspeisespitzen reduzieren. Bei der Co-Location werden beispielsweise Batteriespeicher direkt neben Wind- oder Solarparks installiert. Sie können überschüssigen Strom aufnehmen und später einspeisen, so dass sich vorhandene Anschlusskapazitäten besser nutzen lassen.
Langfristig bietet die gezielte Steuerung von Lasten das größte Potenzial zur Kostensenkung. Mit steigender Stromnachfrage wird die Flexibilität auf der Verbrauchsseite immer wichtiger. Elektroautos, Wärmepumpen und Batteriespeicher können ihren Strombezug zeitlich verschieben. Werden sie gezielt gesteuert, entlasten sie das Netz in kritischen Stunden. Entscheidend ist dabei nicht, den Verbrauch pauschal zu reduzieren, sondern ihn an die jeweilige Netzsituation anzupassen.
Dynamische Netzentgelte können Anreize schaffen, Strom dann zu nutzen, wenn im Netz ausreichend Kapazität vorhanden ist. Damit solche Preissignale wirken, müssen sie die tatsächlichen Engpässe abbilden und über die verschiedenen Spannungsebenen hinweg sinnvoll aufeinander abgestimmt sein. Punktuell können netzdienlich eingesetzte Batteriespeicher lokale Engpässe entschärfen und Netzausbaumaßnahmen verzögern oder vermeiden.
Damit Netzbetreiber vorhandene Kapazitäten besser nutzen und Flexibilität gezielt einsetzen können, brauchen sie einen möglichst genauen Überblick über den Zustand ihrer Netze. Vor allem in der Mittel- und Niederspannung fehlen heute oft Informationen darüber, wie stark einzelne Leitungen oder Transformatoren tatsächlich ausgelastet sind. Digitale Netzüberwachung, intelligente Messsysteme und verbesserte Prognosen schaffen hier mehr Transparenz. So lassen sich Belastungen frühzeitig erkennen, verfügbare Reserven besser einschätzen und vorhandene Betriebsmittel näher an ihrer tatsächlichen Leistungsgrenze betreiben. Dadurch können Netze effizienter genutzt und der Bedarf für kostspielige Ausbaumaßnahmen reduziert werden.
Agora Energiewende plädiert in ihrer Studie deshalb dafür, den etablierten Planungsgrundsatz NOVA – Netzoptimierung vor Verstärkung vor Ausbau – zu erweitern. Im Prinzip NOXVA steht das X für Flexibilität. Damit sollen nicht mehr allein neue Leitungen und Anlagen die Antwort auf wachsende Anforderungen an die Verteilnetze sein. Als besonders wirksame Hebel nennt die Studie die dynamische Spitzenkappung, die Überbauung von Netzanschlüssen und die gezielte Laststeuerung. Damit solche Lösungen fester Bestandteil von Netzplanung und Netzbetrieb werden, braucht es jedoch passende regulatorische Rahmenbedingungen. Bundesregierung und Bundesnetzagentur müssten Anreize schaffen, die eine bessere Auslastung der bestehenden Netzinfrastruktur fördern und Flexibilität systematisch berücksichtigen.
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