FlexiEnergy - Gestaltung von Energienetzen

Weltweit steigt die Nachfrage nach Energie. Gleichzeitig sind fossile Energieträger wie Öl und Gas nicht nur begrenzt – ihre Nutzung verhindert, die Klimaschutzziele zu erreichen und die Erderwärmung zu begrenzen. Daher wird die Stromerzeugung aus erneuerbaren Energiequellen wie Wind und Sonne immer wichtiger. Es stellt sich jedoch die Frage, wie sich das künftige Energiesystem angesichts einer zunehmend volatilen Stromerzeugung gestalten lässt.

Empfehlungen zur Netzgestaltung

Eine sektorübergreifende Planung von Energienetzen – also eine integrierte Berücksichtigung von Strom, Gas, Fernwärme und Mobilität – bietet die Möglichkeit, Synergien zwischen verschiedenen Energieträgern zu nutzen und Energiesysteme sowohl kosteneffizienter als auch CO2-ärmer zu gestalten. Dadurch kann in Zukunft die Stabilität der Netze gewährleistet werden. Durch eine integrierte Planung steigt jedoch auch die Planungskomplexität, da viele unsichere Einflussfaktoren mit ihren Wechselwirkungen sowie unterschiedliche Interessen von beteiligten Akteuren wie Versorgungsunternehmen, Netzbetreibern und Politik im Planungsprozess berücksichtigt werden müssen.

Deshalb haben sich die Partner Universität Paderborn (vertreten durch den SICP und das NEK), das Rechenzentrum für Versorgungsnetze Wehr GmbH, die UNITY AG, die WestfalenWIND GmbH, die Westfalen Weser Netz GmbH und der Verein Energie Impuls OWL mit dem Projekt FlexiEnergy das Ziel gesetzt, ein System zur Unterstützung von Entscheidungen zu entwickeln, das alle Akteure in diesem Planungs- und Transformationsprozess unterstützt und Handlungsempfehlungen zur Gestaltung von Energiesystemen liefert. Neben Empfehlungen zur Netzgestaltung wurden auch Anregungen zur Gestaltung von Geschäfts- und Tarifmodellen sowie ordnungspolitische Handlungsempfehlungen ermittelt.

Transparente Abbildung der Einflussfaktoren

Der erste Schritt im Projekt war, ein Wissenssystem zu entwickeln, das die komplexen und unsicheren Einflussfaktoren einschließlich ihrer Wechselwirkungen abbildet und für Entscheider transparent darstellt. Daraus leiten sich verschiedene Zukunftsszenarien ab, die es ermöglichen, unterschiedliche Handlungsoptionen innerhalb des Entscheidungsprozesses zu berücksichtigen. Außerdem wurden Simulations- und Optimierungsmodelle für die integrierte Planung der Sektoren Strom, Gas und Wärme sowie Mobilität entwickelt, sodass sich möglichst robuste und flexible Lösungen zur Netzgestaltung identifizieren lassen.

Innovative Geschäfts- und Tarifmodelle

Die Projektpartner gehen davon aus, dass sich im Zuge der Energiewende Wertschöpfungsanteile verschieben und neue Marktrollen sowie Geschäftsfelder ergeben. Daher stand im Projekt ebenfalls die Entwicklung innovativer Geschäfts- und Tarifmodelle im Fokus, die sich zum Beispiel an sogenannte „Prosumer“ (ein Verbraucher, der gleichzeitig Produzent ist) richten oder auf neue Konzepte wie Quartiersnetze und Mieterstrommodelle eingehen.

Mit dem anhand von Fallstudien der beteiligten Projektpartner umgesetzten Entscheidungsunterstützungssystems wurden die entwickelten Methoden einem Praxistest unterzogen. Es entstanden konkrete Handlungsempfehlungen für Netzbetreiber und Energieversorgungsunternehmen sowie Politik.