Energiewirtschaftliches Institut an der Universität zu Köln gGmbH

So könnten Entwicklungspfade für die Energiewende aussehen

So könnten Entwicklungspfade für die Energiewende aussehen

27. April 2020 | Wie muss sich das Stromnetz verändern, wenn immer mehr Strom aus erneuerbaren Energien kommt und die Erzeugung so dezentraler und unregelmäßiger wird? Antworten auf diese Frage werden im Forschungsprojekt „Neue Energienetzstrukturen für die Energiewende“ – oder kurz ENSURE – erarbeitet. ENSURE ist eines der vier Kopernikus-Projekte, die vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert werden.

Nun sind Ergebnisse in Form von zwei Publikationen erschienen. Die Broschüre „Entwicklungspfade aus dem ENSURE-Projekt: Transformation des Energiesystems bis zum Jahr 2030“ beschreibt Zukunftsbilder, welche im Rahmen von Stakeholder-Dialogen mit Vertreterinnen und Vertretern aus unter anderem Industrie, Gewerkschaften und Umweltschutz entwickelt wurden. So entstanden insgesamt vier Entwicklungspfade:

  • Sehr ambitionierter Klimaschutz entsprechend des 1,5-Grad-Ziels von Paris
  • Ambitionierter Klimaschutz mit starker europäischer Integration der Strommärkte
  • Ambitionierter Klimaschutz mit Fokus auf dezentraler Stromerzeugung
  • Referenzentwicklung gemäß Netzentwicklungsplan der Bundesnetzagentur und dem Klimaschutzplan der Bundesregierung

Theresa Wildgrube und Jonas Zinke, Research Associates am EWI, haben gemeinsam mit Managerin Dr. Eglantine Künle die qualitativen Zukunftsbilder in quantitative Energiesystemszenarien übersetzt. Im Anschluss haben sie in mehreren Workshops die quantitativen Ergebnisse der Modellierung an die Stakeholder zurückgespielt, Widersprüche aufgedeckt und mögliche Anpassungen mit den Stakeholdern diskutiert, damit die Zukunftsbilder noch konsistenter werden.

Die Studie „Zentrale und dezentrale Merkmale zukünftiger Systemstrukturen“ baut auf den im Stakeholder-Dialog entstandenen Entwicklungspfaden auf. Es wird untersucht, in welchem Anteil zentrale und dezentrale Elemente der Stromversorgung aus technischer und wirtschaftlicher Perspektive sinnvoll sind – und gesellschaftlich akzeptiert werden. Das Ergebnis: Egal, welche der vier Entwicklungspfade in den kommenden Jahren verfolgt wird – Netzausbaubedarf besteht stets sowohl auf der zentralen als auch der dezentralen Ebene des Stromsystems.

„Im Unterschied zu früheren Studien haben in der ENSURE-Studie neun Forschungsinstitute, Industriepartner und NGOs zusammengearbeitet“, sagt Wildgrube. „So kommen verschiedene Perspektiven zusammen: Markt und Netz, aber auch IT- und kommunikationstechnische Infrastruktur. Die Ergebnisse aus unserer Energiesystemmodellierung am EWI haben die Grundlage für die weitere Arbeit unserer Partner gelegt.“

ENSURE entwirft „Energiekosmos“

Das EWI ist seit Projektbeginn im Jahr 2016 Teil des ENSURE-Konsortiums, welches Forschungsinstitute, Universitäten, Netzbetreiber, NGOs und Industriepartner umfasst. Auch in der zweiten Projektphase (Februar 2020 bis Januar 2023) ist das EWI dabei. Ziel ist es, ein Gesamtkonzept für die Energieversorgung bis zum Jahr 2050 zu entwerfen, das den Herausforderungen der Energiewende gerecht wird. Dieses Konzept ist die Basis für den geplanten „Energiekosmos ENSURE“, für den in dieser Projektphase ein digitales Abbild entstehen und erste Pilotanlagen getestet werden sollen. Im Anschluss ist für die dritte Projektphase vorgesehen,  das systemische Zusammenspiel der verschiedenen Elemente im realen System vor Ort zu erproben.

Das EWI modelliert im Rahmen von ENSURE Auswirkungen von Sektorenkopplung auf den europäischen Strommarkt und forscht zum regulatorischen Rahmen und zukünftigen Marktdesign. Im Fokus stehen die ökonomische Analyse von Koordinations- und Anreizmechanismen aus Akteurs- und Systemperspektive sowie die Untersuchung von Wechselwirkungen zwischen einzelnen Elementen eines zukünftigen Marktdesigns. Inhaltliche Details zur Rolle des EWI finden Sie hier.