Technologie

Netz- und Speicherinfrastruktur optimal planen

22.05.2019 - Erster Software­pool mit Daten­sätzen hoher Detail­tiefe zur geogra­fischen Ausbreitung der einzelnen Netz­ebenen

Will Deutschland seine im Klimaschutz­plan 2050 gesteckten Ziele erreichen, muss die Umge­staltung unserer Strom­versorgung, insbe­sondere der Ausbau der Netz- und Speicher-Infra­struktur, konsequent vorangetrieben werden. Damit sich künftige Energie­systeme besser nach volkswirt­schaftlich vorteil­haften Kriterien modellieren lassen, hat das Institut für vernetzte Energies­ysteme des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt im Rahmen des vom Bundes­ministerium für Wirtschaft und Energie geförderten Projekts Open Electricity Grid Optimisation, open_eGo, einen offenen Daten- und Software­pool entwickelt. Die integrierte Netzplanungs­software eGo erfasst eine Vielzahl an frei verfüg­baren Netz- und Planungs­daten und ist nach den Prinzipien einer Open-Source-Entwicklung für alle Akteure der Energie­wirtschaft uneinge­schränkt zugänglich.

Für die Modellierung des künftigen Ausbau­bedarfs berück­sichtigt die Planungs­software die jeweils kostengünstigste Option. So werden große Schwankungen zum Beispiel bei der Einspeisung künftiger Offshore-Windparks im ökonomisch sinnvollsten Verhältnis zwischen dem direkten Weiter­transport und der Speicherung in der Region errechnet. „Auf diese Weise sehen wir, wie stark einzelne Leitungen in Zukunft ausgelastet sind, ohne dass wir Anlagen abregeln müssen. Es lassen sich also präzise Prognosen erstellen, in welchen Regionen Engpässe zu erwarten sind und wo künftig Netz­verstär­kungen oder neue Leitungen benötigt werden“, erläutert Julian Bartels, open_eGo-Projekt­leiter am Institut für vernetzte Energie­systeme. Eine Tendenz, die sich aus ersten Berechnungen ableiten lässt: „Die öffentlich kontrovers diskutierten sogenannten Strom­autobahnen scheinen zu einer Verringerung des Ausbau­bedarfs zu führen.“ In welchem Umfang sie tatsächlich zur Senkung der Gesamt­kosten beitragen, werden Netzdienstleister und Interessen­gruppen mit der Software im Detail berechnen können.

Die Arbeit mit der open_eGo-Plattform unterscheidet sich von den bisher genutzten Planungs­instrumenten vor allem in der Sichtweise. So sind in der Energie­wirtschaft mit rund 800 Netz­betreibern vielfach betriebs­wirtschaft­liche Interessen für die Planung ausschlaggebend. Daten und Software werden häufig nicht weitergegeben. Durch das open_eGo-Projekt wurden erstmals zahllose Datensätze zur geografischen Ausbreitung der einzelnen Netzebenen, zu Windparks, Kraft­werken, Solaranlagen, Umspann­werken oder dem Stromhandel mit dem angrenzenden Ausland in dieser Detail­tiefe gesammelt und zusammen­gefügt. Darauf aufbauend lassen sich Variablen wie Ausbaupläne, Kosten­entwicklungen oder Verbrauchs­werte ergänzen, so dass nahezu beliebige Szenarien dargestellt werden können.

Software ermöglicht präzise Prognosen zu künftigen Netzengpässen

Weil die Projektpartner die Modelle und Daten auf einer eigens entwickelten, öffentlich zugänglichen Plattform bereitstellen, ermöglicht open_eGo allen Interessens­gruppen eine transparente Sichtweise auf die Auswirkungen einzelner Maßnahmen. „open_eGo ermöglicht somit einen system­analytischen Ansatz, der in der Energie­system­modellierung die Bewertung zulässt, ob ein Vorhaben eines Netz­betreibers nicht nur betriebs­wirtschaftlich, sondern zum Beispiel auch volks­wirtschaft­lich vorteilhaft ist. Die Plattform unterstützt uns somit, die Energiewende vorausschauend und effizient zu gestalten“, fasst Dr. Thomas Vogt, Leiter der Abteilung Energie­system­analyse am Institut für vernetzte Energie­systeme die Vorteile des Planungs­instruments zusammen.

Im Projekt open_eGo hat das DLR-Institut für Vernetzte Energie­systeme mit der Hochschule Flensburg und der Europa-Universität des Zentrums für nachhaltige Energie­systeme Flensburg, dem Institut für Intelligente Kooperie­rende Systeme der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg und dem Reiner-Lemoine-Institut kooperiert. Ein Nachfolgeprojekt, in dem ein Programm zur Einbettung der viel­schichtigen Sektoren­kopplung integriert werden soll, ist in Planung.

DLR / od