27. 01. 2021
Verfasst von: Hartmut Weyer

Ein neues Marktdesign für die Energiewende

Mehrere Photovoltaikanlagen, die auf einer freien Fläche aufgestellt sind. Im Hintergrund befinden sich Windenergieanlagen und eine Reihe Strommasten. — Für eine erfolgreiche Energiewende müssen Netzengpässe bewältigt sowie Strom-, Wärme- und Verkehrssektor effizient gekoppelt werden.

Für eine kostengünstige und erfolgreiche Energiewende muss der Strommarkt besser an aktuelle Entwicklungen angepasst werden. Ein Forschungsprojekt mit Beteiligung der Technischen Universität Clausthal empfiehlt einen zeitgemäßen Rahmen für das Energiesystem, der Netzengpässe effizient und wirksam bewältigt, Strom-, Wärme- und Verkehrssektor koppelt und damit die Versorgungssicherheit und Nachhaltigkeit erhöht.

Netzengpässe bewältigen, Energiesektoren koppeln

Netzengpässe sind eine große Herausforderung für das Stromversorgungssystem. Wenn die Transportkapazitäten der Netze nicht ausreichen, werden aktuell kostspielige Maßnahmen des Engpassmanagements durchgeführt. Im schlimmsten Fall bedrohen Netzengpässe die Netzstabilität und Versorgungssicherheit. Wie Netzengpässe behoben oder sogar verhindert werden können, diskutieren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in dem Kooperationsprojekt „Energiesysteme der Zukunft“. Initiatoren sind die Deutsche Akademie der Technikwissenschaften, die Nationale Akademie der Wissenschaften Leopoldina und die Union der deutschen Akademien der Wissenschaften.

Netzstabilität und Versorgung sichern

Der heutige Ordnungsrahmen für den Strommarkt ist historisch gewachsen, er spiegelt die Entwicklungen der jüngsten Zeit nicht ausreichend wider, zum Beispiel die steigende Erzeugung von grünem Strom. „Im Zuge der Energiewende ergeben sich Herausforderungen durch die fluktuierende Einspeisung aus Solar- und Windkraft, den steigenden Strombedarf und den grenzüberschreitenden Stromhandel. Der Netzausbau kommt häufig nicht schnell genug nach“, stellt Co-Leiter Prof. Hartmut Weyer fest. Der Experte für Energierecht der Technischen Universität Clausthal sieht Anpassungen des Marktdesigns als einen möglichen Lösungsweg an.

Einspeisung und Verbrauch flexibler steuern

„Netzengpässe können vermieden werden, wenn Preissignale schon bei der Einsatzplanung von Erzeugungs-, Speicher- und Verbrauchsanlagen die Verfügbarkeit von Transportkapazitäten anzeigen“, argumentiert Hartmut Weyer. Außerdem greifen Netzbetreiber aktuell vor allem auf Kraftwerke zu, um Stromnetze zu stabilisieren. Zusätzliche Instrumente könnten helfen, auch industrielle und private Stromverbraucher zu motivieren, je nach Netzauslastung mehr oder weniger Strom zu beziehen.

CO₂-Ausstoß bepreisen, Steuerrecht reformieren

Eine weitere große Baustelle der Energiewende betrifft den Einsatz klimafreundlicher Energieträger. Eine Arbeitsgruppe an der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus hat untersucht, wie sich Strom-, Wärme- und Verkehrssektor stärker in ein klimafreundliches Gesamtsystem integrieren lassen. Für einen fairen Wettbewerb zwischen erneuerbaren und fossilen Energieträgern sollte sich klimaschädliches Verhalten auch im Preis niederschlagen. Die Forschenden sprechen sich für eine umfassende CO₂-Bepreisung aus. Die zusätzlichen Einnahmen könnten verwendet werden, um private Haushalte und die Industrie zu entlasten.