Kommentar: Bewertung der Netzsicherheit bei einem „Fuel Switch“ von Braunkohle zu Erdgas in Deutschland in 2020

Quelle: Prof. Dr. Albert Moser (Juli, 2018)

Die wissenschaftliche Studie „Bewertung der Netzsicherheit bei einem „Fuel Switch“ von Braunkohle zu Erdgas in Deutschland in 2020“, durchgeführt von Prof. Dr. Albert Moser, untersucht, ob beim Ersatz der Stromerzeugung aus Braunkohlekraftwerken durch Gaskraftwerke ein sicherer und zuverlässiger Netzbetrieb gewährleistet werden kann. Dafür simuliert die Studie für das Jahr 2020 einen typischen Netzbetrieb bei einem Fuel Switch von Braunkohle zu Erdgas in Deutschland.

Im Folgenden finden Sie ein kurzes Résumé der wichtigsten Erkenntnisse aus Sicht von E-Bridge:

    1. Die Studie betrachtet drei Szenarien. Im Referenzszenario „Braunkohle am Markt“ werden Gaskraftwerke als Netzreservekraftwerke modelliert und somit nicht am Markt eingesetzt. Jedoch stellen sie ein positives Redispatchpotenzial dar. Im zweiten Szenario „Fuel Switch-“ stehen Braunkohlekraftwerke weder im Markt noch für Redispatchmaßnahmen zur Verfügung. Gaskraftwerke kehren zurück in den Markt. Das dritte Szenario „Fuel Switch+“ unterscheidet sich vom zweiten Szenario durch das positive Redispatchpotenzial der Braunkohlekraftwerke.
    2. Die zentralen Ergebnisse sind in nachfolgender Tabelle zusammengefasst:Tabelle Fuel Switch
    3. Im Falle eines „Fuel Switch“ sinken die CO2-Emissionen nach Marktergebnis um ca. 70 Mio. tCO2. Jedoch stehen diesen Emissionseinsparungen erhöhte Primärenergiekosten von ca. 3,6 Mrd. €/a gegenüber. Es ergeben sich also CO2-Vermeidungskosten von ca. 52 €/t CO2.
    4. Die Belastungsveränderung führt insbesondere im Westen und Nordwesten zu einer Erhöhung der Engpässe. Insgesamt ist ein Anstieg der Engpassarbeit von ca. 7 TWh/a zu erwarten. Dieser Anstieg hat Konsequenzen für den Redispatchbedarf. Die vollständige Aufhebung aller Engpässe erfordert die Einbindung von Braunkohlekraftwerken in die Netzreserve. Im Szenario „Fuel Switch-“ steigt der Redispatchbedarf von 10,9 auf 11,7 TWh/a. Es ist anzumerken, dass in diesem Szenario Engpässe nicht vollständig behoben werden können, da nicht genügend zuschaltbare Erzeugungskapazitäten vorhanden sind. Im Szenario „Fuel Switch+“ wird dies durch das Redispatchpotenzial der Braunkohlekraftwerke gelöst. Der Redispatchbedarf steigt auf ca. 13,2 TWh/a, um die Engpässe vollständig zu beheben.

Einordnung durch Dr. Jens Büchner (Geschäftsführer), E-Bridge Consulting

Die durch das Institut für Elektrische Anlagen und Energiewirtschaft an der RWTH Aachen unter Leitung von Herrn Professor Dr. Moser erstellte Studie zeigt die Konsequenzen eines Ausstiegs aus der Braunkohle auf, wenn diese gleichzeitig durch Gaskraftwerke in Deutschland kompensiert werden. Es zeigt sich, dass rund 70 Millionen CO2 eingespart werden können. Bezieht man die durch den Fuel Switch entstehenden Mehrkosten auf die CO2-Einsparung, so lassen sich CO2-Vermeidungskosten von 53 €/tCO2 beziffern.

Ebenfalls wird aus den Simulationen abgeleitet, dass man nicht umhin kommen wird, Braunkohlekraftwerke in die Netzreserve zu überführen, um die Netzsicherheit zu gewährleisten.

Dies wirft eine Reihe interessanter Fragen auf: Muss bei einem langfristigen Fortbestand der Netzreserve dieses Instrument nicht durch eine marktbezogene Beschaffung von Redispatchkapazitäten ersetzt oder zumindest ergänzt werden? Andernfalls wäre bei steigendem Volumen der Netzreserve und ihrer regelmäßigen Aktivierung ihre rechtliche Basis gefährdet. Welche ordnungspolitische Rechtfertigung für einen Fuel Switch gibt es und welche Instrumente sind erforderlich, um ihn umzusetzen? Eine einfache Ausschreibung von Kapazitäten von CO2-armen Erzeugungseinheiten würde hier sicher zu kurz greifen.

Zurzeit wird an diversen Stellen danach geforscht, welche Instrumente bei den zu erwartenden großen Verschiebungen im Kraftwerkspark die Netz- und Versorgungssicherheit gewährleisten und die Erreichung klimaökonomischer Ziele unterstützten können.

E-Bridge arbeitet in diesem Zusammenhang an der Weiterentwicklung der Ausschreibungsverfahren von EE-Anlagen (zusammen mit PtX-Technologie), an Instrumenten zur Synchronisierung von EE- und Netzausbau und Maßnahmen zur Gewährleistung ausreichender Investitionen in disponible Erzeugungs- und Lastkapazitäten sowie an der Entwicklung und Einführung von Flexibilitätsmärkten, um das große Potenzial disponibler Lasten und Speicher nutzbar zu machen. Die von Professor Moser durchgeführte Kurzstudie zur Bewertung der Netzsicherheit leistet auch zu diesen Fragen einen wichtigen Beitrag.

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