Stromnetze - Backbone der Energiewende

 

Für die meisten privaten Haushalte ist es einfach: Aus der heimischen Steckdose kommt mehr als genügend Strom für die üblichen Anwendungen und auch der Anschluss einer Solaranlage auf dem Dach stellt in der Regel kein Problem dar. Bei Gewerbe und Industrie ist das oftmals anders, hier spielen Großverbraucher eine wesentliche Rolle und selbst Spitzenlasten müssen durch Erzeugung und Netze zuverlässig sichergestellt werden.

Während in den Zeiten einer zentralen Stromerzeugung der Strom nur zu den jeweiligen Verbrauchern übertragen werden musste, ist das Netz heute wesentlich vielfältiger gefordert. Zahlreiche dezentrale Erzeuger wie Solaranlagen, Windräder, Biogasanlagen und Hackschnitzel-Blockheizkraftwerke (BHKWs) speisen Strom zu unterschiedlichen Zeiten und in schwankender Höhe ins Netz ein. Mit Elektroautos und Wärmepumpen kommen neue, große Abnehmermengen hinzu, die nicht nur viel Strom benötigen, sondern dies im Extremfall auch noch zur gleichen Zeit. Wie also können die Netze transformiert und an diese neuen Anforderungen angepasst werden?

Das deutsche Stromnetz ist in unterschiedliche Ebenen unterteilt. Ebene 1 ist das Hochspannungsübertragungsnetz mit 380/220 Kilovolt, an das die großen Grundlasterzeuger angeschlossen sind. Dazu gehören die jeweils großen Wasserkraftwerke, Offshore-Windparks, sowie Kohle- und Kernkraftwerke im internationalen Verbund. In den überregionalen, nationalen Verteilnetzen mit 110 Kilovolt findet man als Einspeiser kleinere, regelbare Gas- und Wasserkraftwerke, sowie als Abnehmer die Großindustrie.

In den regionalen Mittelspannungsverteilnetzen mit zehn bis 30 Kilovolt finden sich die typischen Windparks, Freiflächen-PV-Anlagen, Großspeicher und auch Gewerbe- und Industriebetriebe. Interessant wird es, wenn hier mehrere oder größere Solar- oder Windparks angeschlossen werden sollen. Diese können dann meist nicht mehr in die regionalen Mittelspannungsnetze einspeisen, sondern müssen direkt an ein übergeordnetes Umspannwerk angeschlossen werden. Diese sind oftmals weiter vom Erzeuger entfernt, was die Rentabilität einer geplanten Anlage negativ beeinflusst.

Das Stromnetz ist historisch so aufgebaut, dass es Strom von zentralen Erzeugern zu Verbrauchern übertragen kann. Diese sind überwiegend in Städten, Siedlungen, Gewerbegebieten und Industriezentren zu finden. Die Krux ist nur, dass Anlagen zur Erzeugung erneuerbarer Energien häufig dort entstehen, wo sonst nichts ist: große Solarparks auf freien Flächen, Agri-PV-Anlagen auf landwirtschaftlichen Feldern und Windparks gar in Waldgebieten. Diese Gebiete müssen also zunächst erschlossen werden, was wiederum Geld – und manchmal sehr viel Zeit – kostet. Aktuell finanzieren sich der Bau und Betrieb des Netzes durch die Stromgebühren, konkret die Netzentgelte, die von den Regulierungsbehörden in Form der zulässigen Erlösobergrenzen festgelegt werden. Die Bundesnetzagentur hat ein Interesse daran, die Kosten für Verbraucher gering zu halten und genehmigt daher nur Leitungen, die auch tatsächlich benötigt werden. Eine Leitung in weiser Voraussicht auf eine freie Fläche in ein Planungsvorranggebiet zu legen, weil da eventuell mal ein Solarpark oder Windrad entstehen könnte? Fehlanzeige! Gebaut wird erst, wenn das Projekt genehmigt ist und zahlreiche Auflagen erfüllt sind, denn der Netzbetreiber will ja nicht auf den Kosten sitzen bleiben. Genau dies kann den Anschluss dieses oder jenes Solar- oder Windparks im Zweifel deutlich verzögern und so die Energiewende ausbremsen.

Das sind aber nicht die einzigen Herausforderungen im Ausbau der Erneuerbaren: Lange Lieferzeiten bei Komponenten, Fachkräftemangel, Trassenfindung, sehr konservative Netzsteuerung und regulatorische Vorgaben erschweren den schnellen Ausbau ebenfalls. Für viele Projektierer führen sogenannte Netzverträglichkeitsprüfungen und die Ungewissheiten der Anschlussmöglichkeiten ihrer Vorhaben gegenwärtig zu sehr starken Verzögerungen beim Ausbau von regenerativen Energieerzeugungsanlagen.

Trotz teils widriger Rahmenbedingungen sind die Netzbetreiber grundsätzlich daran interessiert, die Netze effizient zu nutzen und schnell zu erweitern. Schließlich ist es gemäß Energiewirtschaftsgesetz (EnWG) ihre Aufgabe, „ein sicheres, zuverlässiges und leistungsfähiges Energieversorgungsnetz diskriminierungsfrei zu betreiben, zu warten und bedarfsgerecht zu optimieren, zu verstärken und auszubauen, soweit es wirtschaftlich zumutbar ist".

Dafür haben sie bereits zahlreiche Maßnahmen ergriffen und auch konkrete Vorschläge erarbeitet, wie zum Beispiel das Konzept der Einspeisesteckdose. Diese Initiative von Bayernwerk und Lechwerken soll den Anschluss von Erneuerbare-Energien-Anlagen ans Netz beschleunigen und effizienter gestalten. Konkret werden dabei ein Hochspannungs-Mittelspannungstransformator oder -umspannwerk so vorbereitet, dass im Baukastenprinzip modular skaliert werden kann, was die Einspeisung von zusätzlichen Erzeugern ermöglicht. Die Einspeisesteckdose integriert somit erneuerbare Energien ins Stromnetz und ermöglicht:

• die Bereitstellung sicher planbarer Standorte für Erneuerbare-Energien-Anlagen aufgrund vorhandener Netzkapazitäten,
• die Vereinfachung und Beschleunigung der Netzanschlussprozesse,
• die gezielte Ansiedlung von Erneuerbare-Energien-Anlagen im Umfeld der Steckdose.