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Connect, Assist & Control: Transparenz und Systemstabilität für Smart Energy Systeme, Teilvorhaben: TH Ulm

Ziel des Projekts CACTUS ist die optimierte Netzauslastungsbewirtschaftung und Energienutzung im Verteilnetz, durch das Heben von Flexibilitätspotentialen am Beispiel von Ladeclustern und Quartieren. Kernelement sind Anreize in Form von (virtuellen) Preissignalen, die dezentralen automatisierten Anlagen automatisiert zur Verfügung gestellt werden. Einerseits kann dadurch Strom günstiger bezogen werden, andererseits ist es am Beispiel von Ladeclustern möglich werden, höherer Anschlussleistungen ohne Netzausbau freizugeben ohne Netzausbau. Durch gezielte Kommunikation (Connect) werden Netzbetreiber unterstützt (Assist), erstens die mögliche Zulassung von weiteren Anlagen unter Einbezug von deren Flexibilität im Netz zu prüfen und zu bestätigen und zweitens prognostizierte Netzengpässe zu visualisieren und durch geeignete (virtuelle) Preissignale aufzulösen (Control). Der Algorithmus adaptiert (virtuelle) Preissignale entsprechend, sodass mit hoher Wahrscheinlichkeit bei allen Schwankungen im Erzeugungs- und Verbrauchsverhalten die Netzgrenzen eingehalten und damit §13.2 Maßnahmen (Abschaltungen in der roten Ampelphase) vermieden werden. Dabei steht es Kundenanlagen frei, auf diese (virtuellen) Preissignale zu reagieren oder nicht.

Elektrohypersensibilität: Wahrnehmungsschwellen elektrischer Felder bei Betroffenen

Elektrohypersensibilität: Wahrnehmungsschwellen elektrischer Felder bei Betroffenen Durch den Stromnetzausbau bekommen statische und niederfrequente elektrische Felder eine größere Bedeutung für den Strahlenschutz . Solche Felder können wahrgenommen werden, doch erhebliche Belästigungen sollen vermieden werden. Dafür ist es wichtig, die Schwelle zu kennen, ab der Menschen die Felder wahrnehmen können. Diese sogenannte Wahrnehmungsschwelle variiert nach bisherigen Studienergebnissen stark zwischen den Menschen. In der Studie werden Wahrnehmungsschwellen sowohl von Personen, die sich als elektrohypersensibel bezeichnen, als auch von anderen Personen untersucht. Worum geht es? Beim Betrieb von Hochspannungsfreileitungen entstehen elektrische Felder . Sie können wahrgenommen werden, wenn sie stark genug sind, beispielsweise über ein Kribbeln auf der Haut. Im Forschungsvorhaben wird untersucht, wo die Wahrnehmungsschwelle für diese Felder liegt. Die Wahrnehmungsschwelle ist der Punkt, ab dem Menschen einen speziellen Reiz – hier: das elektrische Feld – bewusst wahrnehmen können. Dabei wird ein möglicher Zusammenhang mit der sogenannten Elektrohypersensibilität (EHS) untersucht. Einige Menschen beschreiben sich selbst als elektrohypersensibel oder elektrosensibel (siehe: Elektrosensibilität ). Damit schreiben sie sich eine besondere Empfindlichkeit gegenüber niederfrequenten und hochfrequenten elektromagnetischen Feldern zu. Die betroffenen Menschen werden als EHS-Betroffene bezeichnet. Sie führen verschiedene Befindlichkeitsstörungen – wie etwa Kopf- und Gliederschmerzen oder Schlaflosigkeit – auf elektromagnetische Felder zurück. Ein ursächlicher Zusammenhang zwischen den unspezifischen Symptomen und den elektromagnetischen Feldern ist bislang nicht belegt. Beispiele für Anwendungen, bei denen elektromagnetische Felder entstehen. Vor diesem Hintergrund untersucht das beauftragte Forschungszentrum für elektromagnetische Umweltverträglichkeit (femu) der Uniklinik der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule (RWTH) Aachen in dem Forschungsvorhaben die Wahrnehmungsschwellen von elektrischen Feldern von zwei Gruppen: Menschen, die sich als EHS-Betroffene bezeichnen Menschen, die sich nicht so bezeichnen ( Kontrollgruppe ) Die Teilnehmenden werden zudem einer umfassenden umweltmedizinischen Diagnostik unterzogen, bei der sie u.a. zu möglichen Vorerkrankungen und zu belastenden Erfahrungen befragt werden. Wie ist die Ausgangssituation? Momentan wird in Deutschland das Stromnetz ausgebaut. Dabei werden auch Freileitungen errichtet zur Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung ( HGÜ ), zur Hochspannungs-Wechselstrom-Übertragung ( HWÜ ) sowie Hybridleitungen , die beide Übertragungstechniken in einer Trasse vereinen ( z.B. Ultranet). Diese Leitungsarten erzeugen statische und niederfrequente elektrische Felder . Durch den Ausbau ist damit zu rechnen, dass es Veränderungen gibt beim Ausgesetztsein der Menschen ( Exposition ) gegenüber diesen Feldern. Für niederfrequente elektrische Felder , wie sie unter anderem von Hochspannungs-Wechselstromtrassen ausgehen, gelten Grenzwerte . Durch ihre Einhaltung wird sichergestellt, dass es zu keinen gesundheitsrelevanten Wirkungen dieser Felder kommt. Für statische elektrische Felder gelten keine Grenzwerte, da es keine Hinweise auf relevante gesundheitsschädliche Wirkungen gibt. Statische und niederfrequente elektrische Felder können allerdings wahrgenommen werden, beispielsweise als Gefühl eines Kribbelns auf der Hautoberfläche. Hochspannungsleitung Quelle: Michael Rosskothen/stock.adobe.com Laut der 26. Verordnung zur Durchführung des Bundesimmissionsschutzgesetzes (26. BImSchV ) sind erhebliche Belästigungen durch solche Felder zu vermeiden. Um dieses Ziel zu erreichen, ist die Kenntnis der Wahrnehmungsschwellen wichtig. Untersuchungen der RWTH Aachen haben gezeigt, dass die Wahrnehmung dieser Felder von Mensch zu Mensch sehr unterschiedlich ist. Personen, die sehr schwache Felder wahrnehmen konnten, identifizierten sich nicht als elektrohypersensibel und erlebten keine Belastungen durch diese Wahrnehmungen. Elektrohypersensibilität ist von der Weltgesundheitsorganisation ( WHO ) nicht als medizinische Diagnose anerkannt. Dennoch können die auf elektromagnetische Felder zurückgeführten Symptome erheblichen Leidensdruck verursachen. Über davon Betroffene, ihre möglichen Begleiterkrankungen oder persönliche und soziale Umstände ist wenig bekannt. Welche Ziele hat das Forschungsvorhaben des BfS ? Das Ziel dieser Studie ist, relevante Erkenntnisse zu Wahrnehmungsschwelle von statischen, niederfrequenten und hybriden elektrischen Feldern zu erzielen. Dabei wird die Forschung auf die bisher nicht betrachtete Gruppe der Betroffenen von Elektrohypersensibilität erweitert. Außerdem geht es darum, ein besseres Verständnis für die Eigenschaften dieser Menschen zu entwickeln. Dadurch sollen Betroffene sicherer identifiziert und wissenschaftlich fundiert angesprochen werden können. Im Rahmen des Forschungsvorhabens werden die Wahrnehmungsschwellen von EHS-Betroffenen bestimmt, mit den Schwellen einer nicht betroffenen Kontrollgruppe verglichen und die Ergebnisse in Bezug zu umweltmedizinischen Daten wie Krankengeschichte, Begleiterkrankungen und sozioökonomischen Faktoren der Betroffenen gesetzt. Aktuell sucht das femu der Uniklinik RWTH Aachen noch Teilnehmende für die Studie. Kontaktinformationen: Uniklinik RWTH Aachen Dr. Michael Kursawe E-Mail: ehs-perz@ukaachen.de Telefon: 0241-8088544 Stand: 08.08.2025

Nieder- und zwischenfrequente Felder – Einordnung der SCHEER -Stellungnahme 2024

Nieder- und zwischenfrequente Felder – Einordnung der SCHEER -Stellungnahme 2024 Auf Basis aller berücksichtigten Studien sieht SCHEER für die Allgemeinbevölkerung keine mäßige oder starke Evidenz für gesundheitsschädliche Wirkungen durch nieder- und zwischenfrequente Felder. Es wird eine Reihe von möglichen Wirkmechanismen diskutiert, wie niederfrequente Felder mit Organismen interagieren könnten. Die Studienlage ist in vielen Fällen jedoch nicht geeignet, um die Evidenz zu bewerten. Es werden weiterführende Untersuchungen zu einem möglichen Zusammenhang zwischen niederfrequenten Magnetfeldern und Leukämie im Kindesalter empfohlen. SCHEER sieht weiteren Forschungsbedarf insbesondere zu zwischenfrequenten Feldern. Das BfS vertritt hinsichtlich möglicher Risiken der Felder für die Allgemeinbevölkerung und des Forschungsbedarfs grundsätzlich eine ähnliche Position wie SCHEER und verweist auf sein Forschungsprogramm „Strahlenschutz beim Stromnetzausbau“ . SCHEER – wissenschaftliche Beratung der EU -Kommission Das Scientific Committee on Health, Environmental and Emerging Risks ( SCHEER ) ist eines von zwei unabhängigen wissenschaftlichen Komitees, die die Europäische Kommission in Sachen Verbrauchersicherheit, öffentliche Gesundheit und Umwelt beraten. Auf Anfrage der Kommission nimmt SCHEER Stellung zu Fragen im Zusammenhang mit Gesundheits-, Umwelt- und neu auftretenden Risiken. Der Stellungnahme wird vorangestellt, dass die darin enthaltenen Ansichten nicht zwangsläufig die der Europäischen Kommission widerspiegeln, auch wenn diese der offizielle Auftraggeber ist: "The Opinions of the Scientific Committees present the views of the independent scientists who are members of the committees. They do not necessarily reflect the views of the European Commission." Im Juni 2021 wurde SCHEER durch die EU -Kommission damit beauftragt, eine Stellungnahme vom Scientific Committee on Emerging and Newly Identified Health Risks ( SCENIHR ) aus dem Jahr 2015 zu aktualisieren (der Ausschuss SCENIHR ist der Vorgänger von SCHEER ). Dies sollte in Anbetracht der neuesten wissenschaftlichen Erkenntnisse in Bezug auf Frequenzen zwischen 1 Hertz ( Hz ) und 100 Kilohertz ( kHz ) erfolgen. Dieser Frequenzbereich umfasst die niederfrequenten Felder , die bspw. bei der Nutzung und Übertragung von elektrischem Strom entstehen, sowie die zwischenfrequenten Felder, die bei Induktionskochherden oder beim Laden von Elektrofahrzeugen auftreten. Expertengruppe analysiert für die Stellungnahme die Fachliteratur Die Stellungnahme erstellte eine Arbeitsgruppe aus SCHEER -Mitgliedern und externen Expert*innen. Diese wurden in einem transparenten Verfahren ausgewählt, das in der Geschäftsordnung von SCHEER beschrieben ist. Auf Basis der SCENIHR Opinion 2015 analysierte die SCHEER -Gruppe die seither neu erschienene wissenschaftliche Literatur daraufhin, ob neue Erkenntnisse zu möglichen Auswirkungen einer Exposition (Ausgesetztsein) gegenüber nieder- und zwischenfrequenten elektrischen und magnetischen Feldern auf die menschliche Gesundheit oder auf Tiere und Pflanzen bestehen. Es sollte herausgefunden werden, in welchem Maße die Bevölkerung solchen Feldern ausgesetzt ist. Für die Bewertung wurden hauptsächlich systematische Reviews (umfangreiche, qualitativ hochwertige Übersichtsarbeiten) und Meta-Analysen berücksichtigt. Fehlten diese, wurden andere Studienformen, narrative Reviews und Scoping Reviews , herangezogen. Einzelne Studien wurden nur in Ausnahmefällen einbezogen. SCHEER berücksichtigte keine Literatur zu existierenden oder neu auftauchenden medizinischen Anwendungen in der klinischen Praxis, wie etwa kurzzeitige Elektroimpulse oder gepulste elektromagnetische Felder (PEMF). Für die Bewertung der Evidenz für gesundheitsschädliche Wirkungen beruft sich SCHEER auf das Dokument " Memorandum on weight of evidence and uncertainties. Revision 2018 " ( SCHEER , 2018). Mit Evidenz ist dabei gemeint, wie deutlich die Ergebnisse wissenschaftlicher Studien (in der Gesamtschau) für oder gegen eine bestimmte Annahme sprechen. In dem Dokument wird ein Klassifizierungsschema näher erläutert, das die vorhandenen wissenschaftlichen Daten unterschiedlicher Studientypen anhand ihrer Beweiskraft ( engl. weight of evidence) in fünf verschiedene Gruppen einordnet. Die Evidenz kann stark, mäßig, schwach oder unklar sein. Wenn keine geeigneten Hinweise aus der Literatur vorliegen, kann SCHEER die Evidenz nicht bewerten (fünfte Gruppe). Was SCHEER inhaltlich zu Exposition und Gesundheit feststellt SCHEER hat für die Stellungnahme Reviews und Einzelstudien zu Exposition , zu Wirkmechanismen, zu gesundheitlichen Wirkungen und zu Effekten auf Pflanzen und Tiere bewertet. Eine Zusammenfassung der Ergebnisse aus Sicht von SCHEER finden Sie im Folgenden. Zusammenfassung der Ergebnisse und Empfehlungen von SCHEER Die Autor*innen der SCHEER -Stellungnahme kommen zu folgenden Ergebnissen und Empfehlungen: Die Exposition der allgemeinen Bevölkerung in Europa bleibt unter den vom Rat der Europäischen Union empfohlenen Grenzwerten. Die Evidenz für oxidativen Stress und genetische und epigenetische Effekte als mögliche Wirkmechanismen niederfrequenter Magnetfelder wird als schwach eingestuft. Die Evidenz für einen Zusammenhang zwischen niederfrequenten Magnetfeldern und Leukämie im Kindesalter wird als schwach eingestuft. Die Evidenz für einen Zusammenhang zwischen beruflicher Exposition gegenüber niederfrequenten Magnetfeldern und ALS wird als mäßig eingestuft, für Alzheimer als schwach. Die Evidenz für einen Zusammenhang, wenn jemand zuhause niederfrequenten Feldern ausgesetzt ist, und neurodegenerativen Erkrankungen wird als unklar bis schwach eingestuft. Aufgrund sich verändernder Charakteristiken des Ausgesetztseins, etwa durch Ladestationen von Elektroautos, werden Studien zur Erhebung tatsächlicher Expositionen empfohlen. Es gibt wenige Studien zu den gesundheitlichen Effekten durch zwischenfrequente Felder. Die Forschung in diesem Gebiet hat hohe Priorität. SCHEER stellt fest, dass weitere Forschung zu möglichen Wirkmechanismen niederfrequenter Felder notwendig ist. Hinsichtlich Leukämie im Kindesalter werden Studien mit geeigneten Tiermodellen empfohlen sowie hypothesenprüfende Studien zu möglichen Wirkmechanismen in Zellkulturstudien. Es sollen weitere epidemiologische Studien mit angemessener statistischer Aussagekraft zu anderen Krebserkrankungen durchgeführt werden. Es wird weitere Forschung zu möglichen Wirkungen auf Tiere und Pflanzen sowie zu neurodegenerativen Erkrankungen empfohlen. SCHEER betont die Wichtigkeit weiterer Untersuchungen zur Erfassung möglicher Einflüsse von niederfrequenten Feldern auf die öffentliche Gesundheit. Dabei sollen Alltagsdaten mit einbezogen werden. Wie das BfS die SCHEER -Stellungnahme einordnet Wie bereits in der Aktualisierung der SCENIHR -Bewertung von hochfrequenten Feldern im Jahr 2023 hat sich die SCHEER -Arbeitsgruppe bei der Aktualisierung zu nieder- und zwischenfrequenten Feldern an systematischen Reviews und Metaanalysen orientiert. In diesen Frequenzbereichen liegen jedoch ebenfalls nicht zu allen bewerteten möglichen Wirkungen und Wirkmechanismen Metaanalysen und systematische Reviews vor. Deshalb hat sich die SCHEER -Arbeitsgruppe auch auf narrative Reviews oder Einzelstudien für eine Bewertung gestützt. In vielen der eingeschlossenen narrativen Reviews fehlen systematische Literaturrecherchen. Zudem werden Qualitätskriterien bei den einbezogenen Studien häufig nicht berücksichtigt. Aus diesem Grund ist eine Bewertung möglicher gesundheitlicher Risiken allein auf Basis von narrativen Reviews in der Regel mit einer höheren Unsicherheit verbunden. SCHEER stützt sich für die Bewertung der Evidenz gesundheitsschädlicher Wirkungen auf das Dokument " Memorandum on weight of evidence and uncertainties. Revision 2018 ". In der Stellungnahme selber lässt sich allerdings teilweise nicht ausreichend nachvollziehen, wie SCHEER zu seinen Bewertungen kommt. Für eine bessere Nachvollziehbarkeit wäre eine ausführlichere Begründung wünschenswert gewesen. Gesundheitliche Wirkungen für die Allgemeinbevölkerung SCHEER sieht auf Basis aller berücksichtigten Arbeiten sowohl im Nieder- als auch im Zwischenfrequenzbereich weder eine starke noch eine mäßige Evidenz für mögliche negative gesundheitliche Wirkungen für die Allgemeinbevölkerung. Das BfS kommt bei Betrachtung der Gesamtstudienlage zu einer ähnlichen Einschätzung. Den Empfehlungen von SCHEER hinsichtlich weiterer Forschung, insbesondere zu Leukämie im Kindesalter, schließt sich das BfS an. Durch das Forschungsprogramm „Strahlenschutz beim Stromnetzausbau“ werden vom BfS die meisten der Forschungsthemen im Niederfrequenzbereich, die von der SCHEER -Arbeitsgruppe empfohlen werden, bereits abgedeckt. Auch hinsichtlich des Zwischenfrequenzbereichs hat das BfS Forschung initiiert. Berufliche Exposition Bei Betrachtung der beruflichen Exposition gegenüber niederfrequenten Magnetfeldern stuft SCHEER die Evidenz für einen Zusammenhang mit ALS als mäßig ein. Diese Einschätzung beruht hauptsächlich auf Ergebnissen aus epidemiologischen Studien. Aus der SCHEER -Stellungnahme geht nicht hervor, ob und inwiefern die Ergebnisse aus Tierstudien in diese Bewertung eingeflossen sind. Dazu ist anzumerken, dass Tierstudien zu neurodegenerativen Erkrankungen die Beobachtungen aus den epidemiologischen Studien nicht unterstützen. Zusätzlich weist das BfS darauf hin, dass bei der Betrachtung der beruflichen Exposition gegenüber niederfrequenten Magnetfeldern in epidemiologischen Studien häufig Untersuchungen in Elektroberufen ( z.B. Elektriker*in, Telekommunikationstechniker*in, Schweißer*in) durchgeführt wurden. Diese Berufsgruppen wiederum haben ein höheres Risiko für Stromschläge. Stromschläge könnten zu einem progressiven Verlust von Motorneuronen führen und damit ein eigenständiger Risikofaktor für ALS sein. Aus diesen und anderen Gründen sieht das BfS in den vorhandenen wissenschaftlichen Daten keine mäßige oder starke Evidenz für einen unmittelbaren ursächlichen Zusammenhang zwischen beruflicher Exposition gegenüber Magnetfeldern und ALS . Oxidativer Stress Hinsichtlich möglicher Wirkmechanismen niederfrequenter Magnetfelder sieht SCHEER eine schwache Evidenz für oxidativen Stress und für genetische und epigenetische Effekte. Diese Einschätzung beruht jedoch in beiden Fällen auf je einem narrativen Review. Für genetische und epigenetische Effekte wurden zudem insgesamt nur sehr wenige Einzelstudien durchgeführt. Die Studienergebnisse zu beiden Aspekten sind uneindeutig und teils widersprüchlich. Aus Sicht des BfS ist die Gesamtstudienlage nicht ausreichend belastbar, um daraus eine schwache Evidenz ableiten zu können. Für eine fundierte Bewertung ist es zudem wichtig, die Qualität der Studien zu berücksichtigen. Für oxidativen Stress hat das BfS ein systematisches Review initiiert, um die sehr heterogene Studienlandschaft nach definierten Kriterien zusammenfassen und bewerten zu lassen. Bewertung Auf Basis des aktuellen wissenschaftlichen Kenntnisstandes sieht SCHEER für die Allgemeinbevölkerung keine mäßige oder starke Evidenz für nachteilige Wirkungen. Das deckt sich mit der Einschätzung des BfS , dass unterhalb der für den Schutz der allgemeinen Bevölkerung empfohlenen Grenzwerte keine negativen gesundheitlichen Wirkungen nachgewiesenen sind. Insgesamt unterstützt das BfS die Empfehlungen von SCHEER , weitere Forschung durchzuführen, insbesondere hinsichtlich Wirkmechanismen, neurodegenerativen Erkrankungen und Leukämie im Kindesalter. Zukünftige Entwicklungen Die Internationale Kommission zum Schutz vor nichtionisierender Strahlung ( ICNIRP ) hat eine Arbeitsgruppe ins Leben gerufen, um die Richtlinien zur Begrenzung der Exposition gegenüber nieder- und zwischenfrequenten elektrischen und magnetischen Feldern (≤10 Megahertz) aus dem Jahr 2010 zu aktualisieren. ICNIRP wird dabei aktuelle Forschungsergebnisse berücksichtigen. Parallel dazu fördert das BfS die Forschung zu den Wirkungen niederfrequenter Felder durch das Forschungsprogramm „Strahlenschutz beim Stromnetzausbau“. Dieses deckt viele der von SCHEER empfohlenen Forschungsthemen im Niederfrequenzbereich ab. Das im Jahr 2016 initiierte Forschungsprogramm wird voraussichtlich im Jahr 2026 abgeschlossen werden. Hierzu ist ein Fachgespräch mit Beteiligung externer Behörden und wissenschaftlicher Institutionen vorgesehen, um die Ergebnisse vorzustellen und zu diskutieren. Das BfS wird auch weiterhin die aktuellen internationalen und wissenschaftlichen Entwicklungen auf diesem Gebiet verfolgen. Wo nötig, wird zusätzliche Forschung zu nieder- und zwischenfrequenten Feldern initiiert, um so die wissenschaftlichen Unsicherheiten weiter zu verringern. Stand: 28.01.2025

Energieoptimiertes Reallabor Jena mittels in Echtzeit skalierbarer Energiespeicher, Teilvorhaben: Konzeption und Erprobung virtueller Kraftwerksstrukturen am Beispiel der Stadt Jena

JenErgieReal versteht sich als 'Blaupause' für die zukünftig ganzheitliche Versorgung mit elektrischer und thermischer Energie sowie der Integration der Mobilität als Bindeglied. Dabei werden die Haupttreiber des Energieverbrauchs Verkehr, Industrie, Gewerbe und Wohnen sektorenübergreifend betrachtet. JenErgieReal wird als Reallabor der Energiewende die für die deutsche Energiepolitik wesentlichen systemischen Herausforderungen in einem klar umrissenen Großvorhaben exemplarisch angehen und die Rolle der Infrastrukturbetreiber im Energiewendeprozess verdeutlichen. JenErgieReal hat Pioniercharakter für die Transformation des Energiesystems und widmet sich Forschungsfragestellungen, die eine Schlüsselrolle bei der Umsetzung der Energiewende einnehmen. Die Demonstration der Ergebnisse erfolgt als Reallabor in der Stadt Jena. Das Teilziel des TP 8 ist dabei die wissenschaftliche Betreuung des in der Verbundvorhabenbeschreibung gestellten Gesamtziels. Die zentralen Themen des Projektes JenErgieReal fokussieren die Netzdienlichkeit und zielen auf die Netzstabilisierung ohne Netzausbau ab. Als Beispiele seien die Lastspitzenglättung, die Lastensteuerung, auch aus dem vorgelagerten Netz, und die verringerte Rückeinspeisung erwähnt. In den verschiedenen Arbeitsthemen werden Lösungen für zukünftige Quartiere vom Endverbraucher bis zum Erzeugerentwickelt und realisiert. Das regulatorische Lernen nimmt dabei eine wichtige Rolle ein.

Bewertung von Einspeisenetzen

Der Ausbau der Erneuerbaren Energien in den vergangenen Jahren, insbesondere der Ausbau der Windenergieerzeugung, stellt die regionalen 110-kV-Verteilungsnetze und die 220/380-kV-Übertragungsnetze vor große Herausforderungen. Aufgrund von Kapazitätsengpässen der Netze ist bereits aktuell nicht mehr gewährleistet, dass der EE-Strom zu jeder Zeit vollständig abgenommen und übertragen werden kann. Mit dem weiteren Zubau an Erneuerbaren Energien, die bis 2020 mehr als 35 Prozent des Stromverbrauchs im Jahr abdecken sollen, werden diese Netzengpässe voraussichtlich weiter zunehmen. Die Planung und Genehmigung von Freileitungstrassen zur Erweiterung der Netzkapazität öffentlicher Netze zur Integration von Erneuerbaren Energie, zu der Netzbetreiber durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz verpflichtet sind, erstreckt sich allerdings häufig über mehrere Jahre. Der Netzausbau kann dadurch in vielen Fällen nicht mit der Dynamik des Zubaus an EE-Leistung mithalten. Der Bundesverband WindEnergie e.V. (BWE) beauftragte Ecofys mit einer Kurzstudie zu den technischen Rahmenbedingungen von Einspeisenetzen. Die Ergebnisse der Studie stellte der BWE am Rande der Hannover Messe 2012 vor.

Resiliente Energieinfrastrukturplanung für Industriewende, E-Fuels und Netzausbau, Teilvorhaben: Netzplanung unter unsicherem Industriewandel in Deutschland

Connect, Assist & Control: Transparenz und Systemstabilität für Smart Energy Systeme, Teilvorhaben ZSW

Ziel des Projekts CACTUS ist die effiziente Nutzung bestehender Anschlussnetze durch optimierte Bewirtschaftung der Netzauslastung und hierzu dem Heben von Flexibilitätspotentialen am Beispiel von Ladeclustern und Quartieren. Kernelement sind Anreize in Form von (virtuellen) Preissignalen, die dezentralen Anlagen bzw. dem Energiemanagementsystem von Quartieren oder Lade-Clustern automatisiert zur Verfügung gestellt werden. Die Freigabe höherer Anschlussleistung ohne Netzausbau erfolgt mit der Bedingung, dass die zusätzlichen oder bestehende Verbraucher Flexibilität bereitstellen. Verbraucher, die Flexibilität bereitstellen, erhalten als Gegenleistung den Vorteil, Strom günstiger beziehen können. Dies wird insbesondere am Beispiel von Ladeclustern, aber auch für virtuelle Kraftwerke im Quartier gezeigt. Durch gezielte Kommunikation (Connect) werden Netzbetreiber unterstützt (Assist), erstens die mögliche Zulassung von weiteren Anlagen unter Einbezug von deren Flexibilität im Netz zu prüfen und zu bestätigen sowie zweitens prognostizierte Netzengpässe zu visualisieren und durch geeignete (virtuelle) Preissignale aufzulösen (Control). Der Algorithmus adaptiert die (virtuelle) Preissignale entsprechend, sodass mit hoher Wahrscheinlichkeit bei allen Schwankungen im Erzeugungs- und Verbrauchsverhalten die Netzgrenzen eingehalten und damit §13.2 Maßnahmen (Abschaltungen in der roten Ampelphase) vermieden werden. Dabei steht es Kundenanlagen frei, auf diese (virtuellen) Preissignale zu reagieren oder nicht.

2030 Szenario für Deutschland bei verzögertem Netzausbau

Ecofys hat im Auftrag der Smart Energy for Europe Platform (SEFEP) untersucht, wie sich ein verzögerter Ausbau der Stromübertragungsnetze bei unterschiedlicher geografischer Verteilung Erneuerbarer Energien-Anlagen auswirkt. Wird das Netz nicht optimal ausgebaut, müssen regional mehr Speicher und flexible Kraftwerke eingesetzt, und Erneuerbare Energie Anlagen häufiger abgeregelt werden. Die dadurch verursachten Kosten sinken, wenn die Anlagen zur Nutzung erneuerbaren Energiequellen gleichmäßiger verteilt sind.

Connect, Assist & Control: Transparenz und Systemstabilität für Smart Energy Systeme, Teilvorhaben: VIVAVIS

Ziel des Projekts CACTUS ist die optimierte Netzauslastungsbewirtschaftung und Energienutzung im Verteilnetz, durch das Heben von Flexibilitätspotentialen am Beispiel von Ladeclustern und Quartieren. Kernelement sind Anreize in Form von (virtuellen) Preissignalen, die dezentralen automatisierten Anlagen automatisiert zur Verfügung gestellt werden. Einerseits kann dadurch Strom günstiger bezogen werden, andererseits ist es am Beispiel von Ladeclustern möglich werden, höherer Anschlussleistungen ohne Netzausbau freizugeben ohne Netzausbau. Durch gezielte Kommunikation (Connect) werden Netzbetreiber unterstützt (Assist), erstens die mögliche Zulassung von weiteren Anlagen unter Einbezug von deren Flexibilität im Netz zu prüfen und zu bestätigen und zweitens prognostizierte Netzengpässe zu visualisieren und durch geeignete (virtuelle) Preissignale aufzulösen (Control). Der Algorithmus adaptiert (virtuelle) Preissignale entsprechend, sodass mit hoher Wahrscheinlichkeit bei allen Schwankungen im Erzeugungs- und Verbrauchsverhalten die Netzgrenzen eingehalten und damit §13.2 Maßnahmen (Abschaltungen in der roten Ampelphase) vermieden werden. Dabei steht es Kundenanlagen frei, auf diese (virtuellen) Preissignale zu reagieren oder nicht.

Connect, Assist & Control: Transparenz und Systemstabilität für Smart Energy Systeme, Teilvorhaben SW Ulm

Ziel des Projekts CACTUS ist die optimierte Netzauslastungsbewirtschaftung und Energienutzung im Verteilnetz, durch das Heben von Flexibilitätspotentialen am Beispiel von Ladeclustern und Quartieren. Kernelement sind Anreize in Form von (virtuellen) Preissignalen, die dezentralen automatisierten Anlagen automatisiert zur Verfügung gestellt werden. Einerseits kann dadurch Strom günstiger bezogen werden, andererseits ist es am Beispiel von Ladeclustern möglich werden, höherer Anschlussleistungen ohne Netzausbau freizugeben ohne Netzausbau. Durch gezielte Kommunikation (Connect) werden Netzbetreiber unterstützt (Assist), erstens die mögliche Zulassung von weiteren Anlagen unter Einbezug von deren Flexibilität im Netz zu prüfen und zu bestätigen und zweitens prognostizierte Netzengpässe zu visualisieren und durch geeignete (virtuelle) Preissignale aufzulösen (Control). Der Algorithmus adaptiert (virtuelle) Preissignale entsprechend, sodass mit hoher Wahrscheinlichkeit bei allen Schwankungen im Erzeugungs- und Verbrauchsverhalten die Netzgrenzen eingehalten und damit §13.2 Maßnahmen (Abschaltungen in der roten Ampelphase) vermieden werden. Dabei steht es Kundenanlagen frei, auf diese (virtuellen) Preissignale zu reagieren oder nicht.

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