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Energiewende

Herausforderungen und Chancen der Modernisierung der Stromnetze

Die deutsche Energiewirtschaft befindet sich in einem tiefgreifenden Wandel, der als Energiewende bezeichnet wird und eine nachhaltige und sichere Energieversorgung sicherstellen soll. AFRY ist ein bedeutender Akteur bei diesem Prozess. Wir arbeiten bereits eng mit Verteilnetzbetreibern und großen Übertragungsnetzbetreibern gemeinsam an wichtigen Energieprojekten.

Das Vorhaben

Ziel der Energiewende ist es, bis zum Jahr 2045, also in 22 Jahren, Treibhausgasneutralität zu erreichen. Das ist eine große Herausforderung, zumal die erneuerbaren Energien eine entscheidende Rolle spielen werden. Dieser Übergang bringt sowohl Konflikte als auch Chancen mit sich, insbesondere in den Bereichen der Modernisierung der Stromnetze und der Integration erneuerbarer Energien.

Die Notwendigkeit der Modernisierung

Der Beschluss der deutschen Regierung, aus der Kernenergie auszusteigen, hat eine Modernisierung des Energiemixes dringend erforderlich gemacht. Dies hat zwar den Energiesektor unter Druck gesetzt, wird aber auch als notwendiger Schritt in Richtung Innovation gesehen.

Die Integration erneuerbarer Energiequellen ist ein wichtiger Schwerpunkt der Energiewende. Große Anlagen zur Nutzung erneuerbarer Energien, wie Windparks und Photovoltaikanlagen, werden zunehmend an das Hochspannungsnetz angeschlossen. Diese Umstellung erfordert strategische Planung und Fachwissen, um einen nahtlosen Übergang von traditionellen Energiequellen zu erneuerbaren Energien zu gewährleisten.

Neue Energien vor Sonnenaufgang
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Strommast im Sonnenschein
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Investitionen in den Netzausbau

Die Substitution von Gas und Öl bei Heizung und Mobilität wird bis 2045 zu einer Verdoppelung des Bruttostromverbrauchs auf bis zu 1300 Terrawattstunden [TWh] pro Jahr führen. Zusätzlich wird es in Deutschland Leistungsspitzen von rund 100 GW geben.

In der Vergangenheit waren die Erzeugungsanlagen in der Nähe der Verbrauchszentren angesiedelt, wobei die meisten Kraftwerke in West- und Süddeutschland standen. Jetzt planen wir Windkraftanlagen in der Nord- und Ostsee, die erhebliche Investitionen in den Netzausbau erfordern, insbesondere in das Netz der Übertragungsnetzbetreiber (ÜNB). Deutschland benötigt zusätzliche 12 GW an Nord-Süd-Kapazität, hauptsächlich durch HGÜ-Korridorprojekte zur Übertragung von Strom in den Süden Deutschlands.

Netzflexibilität und -stabilität

Die Flexibilität des Netzes ist von entscheidender Bedeutung, vor allem in Zeiten geringer Stromerzeugung aus erneuerbaren Energiequellen, wie z. B. in den kalten, windstillen Winternächten. In diesen Fällen sind die grenzüberschreitende Stromversorgung und die lokale Netzstabilisierung von zentraler Bedeutung.

Initiativen wie "Redispatch 2.0" beziehen kleinere Anlagen in den steuerbaren Erzeugungspool ein, während neue Energiegesetze die Steuerung bestimmter Verbraucher wie Wärmepumpen und Elektrofahrzeuge ermöglichen, um das Netz zu stabilisieren. Diese Maßnahmen erfordern Investitionen in Technik zur Netzzustandserfassung und -regelung, um den Energiefluss effektiv zu steuern.

In Deutschland gibt es vier Übertragungsnetzbetreiber und 870 Verteilnetzbetreiber (VNB), wobei 70 % dieser Verteilnetzbetreiber weniger als 30.000 Kunden versorgen. Kleine Unternehmen sind mit den gleichen Problemen konfrontiert wie große Verteilnetzbetreiber, haben aber weniger Ressourcen.

In der Vergangenheit wurde der Ausgleich durch Übertragungsnetzbetreiber vorgenommen, wobei die großen Kraftwerke im Voraus einen Produktionsplan vorlegten. Mit dem Auslaufen von Kohle- und Kernkraftwerken sind wir nun nicht mehr nur auf große Kraftwerke angewiesen. Ab 2021 muss jede Erzeugungsanlage, die größer als 100 kW ist, am Redispatch-Verfahren teilnehmen. Dies hat zu einem massiven Anstieg der Komplexität geführt, da mehr als 100.000 Erzeugungsanlagen mit 870 Verteilnetzbetreibern zusammenwirken.

Glühbirne Close Up
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Die Zukunft der Energieversorgung

Bei der Gestaltung der Energiewende in Deutschland liegt der Schwerpunkt weiterhin auf der Sicherstellung einer zuverlässigen und nachhaltigen Energieversorgung.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass eine effektive Kommunikation zwischen den Netzbetreibern, einschließlich der Übertragungsnetzbetreiber und Verteilnetzbetreiber, für das Management des deutschen Energienetzes unerlässlich ist. Diese Aufgabe erfordert mehr als nur technisches Know-how. Sie erfordert eine sorgfältige Koordinierung zwischen vielen verschiedenen Interessengruppen, was ziemlich kompliziert sein kann. Darüber hinaus tragen finanzielle Erwägungen, wie Investitionsrenditen und die Finanzierung neuer Technologien, zur Komplexität bei.

 

Eine weitere wichtige Hürde in diesem Prozess ist der Bedarf an mehr qualifizierten Fachkräften in diesem Bereich, was die enorme Bedeutung von Fachwissen für die Energiewende in Deutschland unterstreicht.

Die vor uns liegenden Herausforderungen sind groß, aber mit innovativen Lösungen und strategischer Planung ist das Land gut aufgestellt, um seine Energieziele zu erreichen und ein gutes Beispiel für nachhaltige Energienutzung weltweit zu sein.

Making Future mit AFRY

AFRY ist ein bedeutender Akteur bei der Energiewende in Deutschland. Wir arbeiten bereits eng mit Verteilnetzbetreibern und großen Übertragungsnetzbetreibern an wichtigen Energieprojekten zusammen.

Wir unterstützen auch Entwickler von erneuerbaren Energien beim Bau von Umspannwerken für Großprojekte im Bereich Wind und PV. Diese Projekte müssen an das Hochspannungsnetz angeschlossen werden, und AFRY bietet die notwendige Unterstützung für die Planung, den Anschluss und das Management dieses Prozesses.

Unser vereintes Fachwissen in den Bereichen Technik und Beratung macht uns zum perfekten Partner für den Aufbau einer sauberen Energieversorgung.

Menschen am Schreibtisch
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Den rådgivende ingeniørvirkssomhed AFRY leverer teknisk rådgivning til transport og infrastruktur branche, og er førende eksperter i norden inden med stor viden inden for bygninger, anlæg, energi og meget mere.

Unsere Leistungen im Bereich Energie