Dezentrale Flexibilität erfordert Signale aus dem Netz

Das Stromsystem wird dezentraler: Eine volatile, verbrauchsferne Einspeisung, neue Stromverbraucher, eine steigende Nachfrage und häufigere Netzengpässe führen dazu, dass Erzeugung und Verbrauch stärker lokal abgestimmt werden müssen. Den größten Effizienzhebel haben dabei Konzepte mit Preissignalen, die orts- und zeitabhängig sind, und damit die Knappheit an Netzkapazität abbilden. Dazu gehören etwa Smart Markets, lokale Flexibilitätsmärkte und zelluläre Energiesysteme.

Das zeigt die EWI-Studie „Dezentrale Energiesysteme – Vergleich von Konzepten zur Koordination lokaler Flexibilität und ihrer Umsetzbarkeit“ des Energiewirtschaftlichen Instituts an der Universität zu Köln (EWI), die im Rahmen des Forschungsprojekts eCells (FKZ: 03EI4088E) entstanden ist. Sie stellt zwölf Konzepte dezentraler Energiesysteme konsolidiert gegenüber, von zeitvariablen Netzentgelten über Mieterstrom, virtuelle Kraftwerke und lokale Flexibilitätsmärkte bis hin zu zellularen Energiesystemen und ordnet sie nach regulatorischen, netzdienlichen und marktlichen Kriterien ein.

Von bereits regulatorisch erprobten Instrumenten bis zu theoretischen Konzepten

Die EWI-Studie untersucht die Konzepte in zwei Dimensionen: (1) Effizienz der allokativen Signale und der Koordination von Erzeugung und Nachfrage und (2) Umsetzbarkeit im heutigen regulatorischen Rahmen. Den höchsten Effizienzbeitrag erreichen Ansätze, die den Ort und den Zeitpunkt knapper Netzressourcen in ihre Anreizstruktur integrieren. Konzepte, die dagegen vor allem auf einen höheren Eigenverbrauch (Mieterstrom, Microgrids) oder auf eine marktgetriebene Vermarktung ohne Netzbezug (virtuelle Kraftwerke) setzen, erzielen geringere Effekte. Zugleich unterscheiden sich die Konzepte stark im Reifegrad: Instrumente wie Redispatch oder Mieterstrom sind regulatorisch bereits verankert, während lokale Flexibilitätsmärkte und Smart Markets bislang vor allem in Pilotprojekten bestehen und zellulare Energiesysteme weitgehend ein theoretisches Konzept bleiben.

„Entscheidend ist, dass Anreize genau dort greifen, wo Netzkapazität tatsächlich knapp ist. Konzepte ohne Netzbezug optimieren zwar oft lokal, lösen das eigentliche Systemproblem aber nicht“, sagt Dr.-Ing. Ann-Kathrin Klaas, Head of Research Area am EWI, die die Studie gemeinsam mit Merit Dressler, Jakob Junkermann, Ján Koreň, Lisa Restel und Marisee Viehweger erstellt hat.