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3600 km an neuen Stromleitungen nötig

Das Stromsystem in Deutschland steht vor einem grundlegenden Wandel.

Lesezeit: 4 Minuten

Das Stromsystem in Deutschland steht vor einem grundlegenden Wandel. Die Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena) hat in der Netzstudie II untersucht, wie das Stromsystem in Deutschland bis zum Zeitraum 2020/25 ausgebaut und optimiert werden muss, um den neuen Herausforderungen durch die Integration erneuerbarer Energien gerecht zu werden und gleichzeitig eine sichere und wirtschaftliche Stromversorgung zu gewährleisten.


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Drei Ziele standen dabei im Vordergrund: Integration von 39 Prozent Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien, insbesondere Windkraft, optimaler wirtschaftlicher Einsatz konventioneller Kraftwerke und Berücksichtigung des zunehmenden europäischen Stromhandels. Die Studie zeigt, welche technischen und wirtschaftlichen Optionen zur Verfügung stehen, um diese Ziele optimal miteinander zu vereinbaren.


"Der Ausbau der erneuerbaren Energien stellt das Energiesystem vor große Herausforderungen. Wir müssen den Windstrom von Nord- und Ostsee zu den Verbrauchern im Süden bringen. Und konventionelle Kraftwerke müssen so modernisiert und betrieben werden, dass sie sich mit den Erneuerbaren optimal ergänzen und gleichzeitig wirtschaftlich betrieben werden können", betonte dena-Geschäftsführer Stephan Kohler bei der Vorstellung der Studienergebnisse in Berlin.


Die Studie prüft verschiedene Varianten zur Weiterentwicklung des Stromnetzes in Deutschland. Zum einen wurden die heute verfügbaren und in Entwicklung befindlichen Netztechnologien untersucht, von Freileitungen mit Standardübertragungsfähigkeit über Hochtemperaturleiterseile und Hochspanungs-gleichstromübertragung bis zu Erdkabeln. Darüber hinaus wurden weitere systemrelevante Maßnahmen berücksichtigt, zum Beispiel die Erhöhung der Leitungskapazitäten durch Temperaturmonitoring, die Steuerung der Stromnachfrage und der Einsatz von Strom-speichern, insbesondere in Form von Pumpspeicherkraftwerken, Druckluft- und Wasserstoffspeichern. Bei allen Varianten wurde untersucht, wie sich die Maßnahmen im Gesamtsystem auswirken.


Bei Verwendung etablierter 380-kV-Freileitungstechnik müssen 3.600 km Höchstspannungstrassen bis zum Jahr 2020 neu gebaut werden. Die Kosten für diese Basisvariante betragen einschließlich des Anschlusses der Offshore-Windparks insgesamt 9,7 Milliarden Euro.


Neben der Basisvariante mit Standardübertragungsfähigkeit wurden auch zwei technische Varianten mit höherer Betriebsmittel-belastbarkeit im Übertragungsnetz berechnet, Freileitungsmonitoring und Hochtemperaturleiterseile. Beim Freileitungsmonitoring wird die Betriebstemperatur der Leiterseile überwacht, um bei bestimmten Witterungsbedingungen mehr Strom durchzuleiten. Da diese Witterungsbedingungen aber nur zeitlich begrenzt auftreten, lässt sich durch dieses Verfahren der Netzausbau nur sehr geringfügig auf 3.500 km reduzieren. Darüber hinaus müssten weitere 3.100 km der bestehenden Freileitungstrassen im Übertragungsnetz baulich angepasst werden. Die Kosten wären mit insgesamt 9,8 Milliarden etwas höher als in der Basisvariante.


Beim Einsatz von Hochtemperaturleiterseilen ergibt sich ein Netzausbaubedarf von 1.700 km neuer Trassen und eine Umrüstung von 5.700 km bestehender Trassen. Durch die Umrüstung bestehender Leitungen sind höhere Seilkosten, Mastmodifikationen und Provisorien notwendig. Die Investitionskosten wären deshalb mit 17 Milliarden Euro wesentlich höher als bei den anderen beiden untersuchten Varianten.


Netzausbau auf Basis alternativer Übertragungstechnologien


Neue Freileitungen verändern das Landschaftsbild. Anwohner machen sich auch häufig Sorgen über mögliche Auswirkungen auf Gesundheit und Umwelt. In den betroffenen Regionen wird deshalb oft gefordert, die Leitungen in die Erde zu verlegen. Die Netzstudie II hat hierfür verschieden Varianten untersucht. Der Einsatz von erdverlegten Gleichspannungstrassen reduziert den benötigten Netzausbau geringfügig auf 3.400 km, ist aber mit Kosten von 22 bis 29 Milliarden Euro deutlich teurer.


Auswirkungen der Laufzeitverlängerung von Atomkraftwerken


In der dena-Netzstudie II wurde der im Jahr 2008 geltende Ausstieg aus der Kernenergie unterstellt. Die Auswirkungen der im Oktober 2010 vom Deutschen Bundestag beschlossenen Verlängerung der Laufzeiten für Atomkraftwerke wurden nachträglich durch das Gutachterkonsortium geprüft. Demnach hat die Laufzeitverlängerung keine grundlegenden Auswirkungen auf den benötigten Netzausbau.


Ausblick und Empfehlungen


Die Realisierung von Netzinfrastrukturmaßnahmen dauert in Deutschland bis zu zehn Jahre. Dadurch kommt es zunehmend zu einem Ungleichgewicht zwischen der Kapazität der erneuerbaren Energien und der dafür notwendigen Netzinfrastruktur. Deshalb müssen die in der dena-Netzstudie II dargestellten Szenarien durch einen Maßnahmenkatalog ergänzt werden, um eine schnelle Realisierung zu ermöglichen. Aus der dena-Netzstudie II ergeben sich dafür folgende Empfehlungen:


- gründliche Prüfung und Planung konkreter bzw. trassenscharfer Netzausbaumaßnahmen,
 - Beschleunigung der Genehmigungsverfahren und Verbesserung des rechtlichen Rahmens,
 - Maßnahmen zur Erhöhung der Akzeptanz für den erforderlichen Netzausbau,
 - Prüfung alternativer Übertragungstechnologien im Rahmen zukünftiger Netzplanungen, 
- Durchführung von Pilotprojekten für den Einsatz ausgewählter Technologien.


Die dena-Netzstudie II wird von einem breiten Projektsteuerungskreis getragen und finanziert. Dazu gehören das Bundeswirtschafts- und das Bundesumweltministerium, Unternehmen und Verbände der Windenergiebranche, Übertragungsnetzbetreiber, Industrieunternehmen und Verbände der Energiewirtschaft. Die Studienergebnisse wurden von allen Beteiligten einstimmig auf der Projektsteuerungskreissitzung am 17. November 2010 angenommen.


Kostenfreier Download des Ergebnisberichts und weitere Informationen zur dena-Netzstudie II unter: www.dena.de/netzstudie

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