Netz mit doppeltem Anschluss

Von Daniel Hautmann

Das deutsche Stromnetz misst 1,9 Millionen Kilometer. Das entspricht fünfmal der Strecke von der Erde zum Mond. Ob das viel oder wenig ist, hängt von der Perspektive ab. Denn einerseits ist das Netz zu klein, um all die neuen Wind- und Solarparks anzuschließen, sodass es für viel Geld erweitert werden muss. Doch andererseits ist es größer als nötig, schließlich sind die teuren Leitungen längst nicht immer ausgelastet.

Doch es gibt eine Antwort auf diese paradox anmutende Situation: die sogenannte Überbauung.

Dabei werden Kraftwerke ans Netz angeschlossen, die zusammen mehr Strom produzieren können, als die Leitungen abzutransportieren in der Lage sind. Der Clou dabei: Es werden Kraftwerke kombiniert, die nur selten zur selben Zeit auf Hochtouren laufen, Windräder und Solaranlagen etwa. Denn Erstere liefern oft nachts und im Herbst oder Winter ihren Hauptertrag liefern, Letztere zur Mittagszeit und im Sommer.

Überbauung kann die Energiewende massiv beschleunigen – und Geld sparen

Wie groß das Potenzial dieses Ansatzes ist, zeigt eine Studie zu sogenannten Netzverknüpfungspunkten, die der Bundesverband Erneuerbare Energie (BEE) gemeinsam mit Partnern erstellt hat. Demnach könnte die Überbauung die Energiewende massiv beschleunigen und zugleich Kosten sparen.

Netzverknüpfungspunkte, kurz NVP, sind zentrale Schaltstellen und spielen eine entscheidende Rolle bei der Stromübertragung. Sie dienen als physische Verbindungen zwischen verschiedenen Stromerzeugern, unterschiedlichen Spannungsebenen und den Verbrauchern. Ein typisches Beispiel sind Umspannwerke. „Im Prinzip ist fast jeder Hausanschluss, jeder Trafo, jede Fabrik und jedes EE-Projekt über einen NVP mit dem öffentlichen Stromnetz verbunden“, sagt Matthias Stark, Leiter des Fachbereichs Erneuerbare Energiesysteme beim BEE, im Gespräch mit EnergieWinde.

Die hohen Anschlusskosten verhindern mitunter Projekte. Das soll sich ändern

Erneuerbare-Anlagen werden in der Regel über eigene NVP angeschlossen. Oft sei der nächste freie NVP zehn oder mehr Kilometer entfernt und ende an Hoch- oder Höchstspannungsknoten. Das verlängere die Realisierungszeit und führe schlimmstenfalls zu massiven Kostensteigerungen, sodass kleinere Projekte wirtschaftlich nicht tragbar seien, heißt es in der Studie.

Die Überbauung könnte Abhilfe schaffen. Konkret werden dabei Anschlüsse mit Erzeugungskapazitäten von 200 und mehr Prozent überbelegt. „Mit einer Überbauung wird eine größere Anschlussleistung ermöglicht“, erklärte BEE-Präsidentin Simone Peter bei der Vorstellung der Studie. Künftig könnten also mehrere Erzeuger, Speicher und Anlagen zur Sektorenkopplung an einen NVP angeschlossen werden.

„Wir nutzen die Möglichkeit aus, dass wetterbedingt solare Strahlung und Windkraft zu unterschiedlichen Zeiten Energie erzeugen und damit auch so ein Netzverknüpfungspunkt unterschiedlich genutzt werden kann“, sagte Peter. Es bleibe sogar noch genügend Kapazität frei, um auch Back-up-Kraftwerke anzuschließen, etwa flexible Biogasanlagen oder Wasserkraftwerke, die bei Stromengpässen wie einer Dunkelflaute einspringen.

Dies sei ein regelrechter Gamechanger: Der Anschluss wird beschleunigt, die Kosten werden reduziert.

Die Überbauung war bereits Thema im Bundestag. „Der BEE wird hier gemeinsam mit dem Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz und der Bundesnetzagentur versuchen, kurzfristig einen Mustervertrag für die Überbauung zu realisieren, sodass eine einheitliche vereinfachte Möglichkeit zur Überbauung besteht“, sagt Stark.

Auch Lion Hirth, Professor für Energiepolitik an der Hertie School und Chef des Beratungsunternehmens Neon, spricht sich EnergieWinde gegenüber für die Idee aus: „Eine flexiblere Nutzung von Netzanschlüssen durch Anlagen mit einer größeren Gesamtleistung als die Netzanschlusskapazität ergibt sehr viel Sinn, weil Netzanschlüsse knapp sind. Man sollte dies allerdings nicht vermischen oder verwechseln mit einer reinen lokalen Einspeicherung von Überschussstrom. Vielmehr sollte eine Batterie, die an einem Solarpark gebaut wird und den gleichen Netzanschluss nutzt, natürlich auch Strom aus dem Netz beziehen, wenn dies sinnvoll ist.“

Besonders gut ergänzten sich Anlagen, die komplementär Strom erzeugen und/oder den Netzanschluss generell wenig nutzen. Die Solarenergie und Batteriespeicher seien ein naheliegender Fall, aber auch Erzeuger und Verbraucher.

Laut Matthias Stark ist bislang kaum ein NVP überbaut. „Das ist ein gewaltiges ungenutztes Netzeinspeisungspotenzial. Diesen Schatz wollen wir heben.“ In der Studie simulierten die Autoren Überbauungen von 150 und 250 Prozent. Das Resultat: „Wir können mit der Überbauung im zweistelligen Gigawattbereich Neuanlagen für Wind und Fotovoltaik in bestehende Netzverknüpfungspunkte integrieren.“

Eine Überbauung von 150 Prozent? Der Studie zufolge durchaus möglich

Eine bundesweite Überbauung auf 150 Prozent führe zu Stromüberschüssen unterhalb von einem Prozent der Jahreseinspeisung. In einem weiteren Beispiel rechneten die Fachleute mit einer Überbauung auf 250 Prozent, unter anderem bei einer Gleichverteilung von Wind und Fotovoltaik. Stark erklärt: „Die Stromüberschüsse, also die nicht einspeisbaren Energiemengen, betragen im Mittel über Deutschland dann nur rund fünf Prozent. Diese Stromüberschüsse könnten über die Sektorenkopplung beziehungsweise Speicher vor Ort nutzbar gemacht werden. Gleichzeitig erhöhen wir die Netzintegration der Erneuerbaren, senken die Redispatchmengen und -kosten, reduzieren die Anschlusskosten der Projekte und beschleunigen den Ausbau der Erneuerbaren Energien. Das sollten wir definitiv machen.“

„Ein weiterer Vorteil bei solchen Anlagenkombinationen ergibt sich aus der gemeinsamen Nutzung von Anschlusskabeltrassen. Durch kombinierte Projekte können längere Kabeltrassen wirtschaftlich getragen und Standorte erschlossen werden, die weiter vom Netz entfernt liegen“, sagt ein Sprecher der Bundesnetzagentur gegenüber EnergieWinde.

Laut der NVP-Studie beträgt die durchschnittliche jährliche Nutzung eines NVP bei PV-Anlagen 13 Prozent, während moderne Windräder auf 33 Prozent kommen. Durch eine gemeinsame Nutzung könne die Auslastung auf 53 Prozent gehoben werden. BEE-Präsidentin Peter ist überzeugt, dass sich durch die Maßnahme Einsparpotenziale in Milliardenhöhe freilegen lassen. Entsprechende Rückendeckung hat der Plan. Rund 200 Akteure aus der Energiewirtschaft unterstützen ihn.

Unter den Befürwortern ist auch Bernd Weber, Gründer und Geschäftsführer des CDU-nahen Energie-Thinktanks Epico. Er mahnt aber gleichzeitig zur Vorsicht: „Eine unkontrollierte Überbauung ohne ausreichende Flexibilität beziehungsweise Abnahme, gilt es zu vermeiden. Das kann zu mehr Abregelungen und Redispatchkosten führen.“ Auch eine Vielzahl von Anlagen mit sehr ähnlichen Einspeiseprofilen, etwa viele PV-Anlagen in einer Region könne vorhandene Netzengpässe verstärken und daher kontraproduktiv sein.

Konsens ist, dass der Zubau von Fotovoltaik im Norden und von Wind im Süden kommen muss. „Um die Strompreise zu senken und Versorgungssicherheit zu stärken, ist ein konsequenterer Ausbau der Erneuerbaren in allen Regionen Deutschlands notwendig“, sagt Weber.

Der Süden sei auf den ambitionierten Zubau weiterer Windkraftanlagen an Land angewiesen. Zumal sie höhere Volllaststunden im Vergleich zu Solaranlagen mit vergleichbarer Nennleistung aufweisen. Vor dem Hintergrund des schleppenden Ausbaus der Übertragungsnetze und der höheren Kapazitäten an Windkraftanlagen besitze der Norden daher einen klaren Standortvorteil.