EU-Kommissar Sefcovic: Flexibilität des Stromnetzes ist entscheidend

Batterien und Wasserstoff können dem europäischen Stromnetz die nötige Flexibilität bieten, um Stromausfälle in einem zunehmend von intermittierenden Wind- und Sonnenenergie dominierten Energieversorgungssystem zu vermeiden, so Maroš Šefčovič, der zuständige Vizepräsident der Europäischen Kommission für Vorausschau.

„Der Schlüssel zur Flexibilität ist die Digitalisierung“, sagte Šefčovič auf einer Online-Veranstaltung, die am Montag (7. Februar) anlässlich des Abschlusses eines vierjährigen EU-Forschungsprojekts zur Erforschung von Flexibilitätsquellen bei der Stromversorgung.

Das Projekt EU-SysFlex wurde im Februar mit einem Bericht abgeschlossen, in dem Lösungen für ein Stromsystem betrachtet werden, das sich zu mindestens 50 Prozent auf variable Energiequellen wie Wind und Sonne stützt.

Auf der Grundlage dieser Szenarien identifizierte das Projekt die technischen Mängel des zukünftigen Stromsystems sowie die Markt- und Regulierungsänderungen, die erforderlich sind, um Investitionen in sogenannte „Systemdienstleistungen“ zu unterstützen, die dem Netz Flexibilität verleihen.

„Mehr Flexibilität wird der Schlüssel sein, um unser Stromsystem weiter an die variable und dezentrale Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien anzupassen“ und gleichzeitig einen kostspieligen Ausbau des europäischen Stromnetzes zu vermeiden, sagte Šefčovič auf der Veranstaltung.

„Insbesondere Batterien und Wasserstoff können wichtige Quellen der Flexibilität sein“, fügte der Kommissar hinzu: „Wir können auch flexibler sein, indem wir alle Geräte, die an das Netz angeschlossen sind, wie Wärmepumpen, Autobatterien oder Kühlschränke, besser nutzen.

Der Fokus der EU auf die Netzflexibilität wird durch die aktualisierten Klimaziele der EU für 2030 und 2050 vorangetrieben, die letztes Jahr in Kraft getreten sind.

Bis zum Ende des Jahrzehnts will die EU die Treibhausgasemissionen im Vergleich zu 1990 um mindestens 55 Prozent reduzieren, dafür hat die EU das EU-Klima- und Energiepakets Fit for 55 vorgeschlagen, und dabei 40 Prozent des gesamten Energiebedarfs durch erneuerbare Energien wie Wind und Sonne decken wie es in der überarbeiteten Richtlinie für erneuerbare Energien heißt.

Diese relativ schwunghaften Stromquellen setzen jedoch auch das Stromnetz einer noch nie dagewesenen Belastung aus, so dass die Suche nach Flexibilität ein wesentlicher Bestandteil des grünen Wandels in der EU ist.

„Flexibilität kann natürlich durch Speichertechnologien erreicht werden“, sagte Šefčovič. „Aber es gibt noch viele andere Lösungen“, fügte er hinzu. Deren Einsatz im großen Maßstab sei „der einzige Weg, um langfristig ausreichende Flexibilität im europäischen Stromnetz zu gewährleisten und Stromausfälle zu vermeiden“.

Mit der Elektrifizierung von Heizung und Verkehr wird eine immer größere Anzahl von Geräten an das Stromnetz angeschlossen werden, bemerkte der Kommissar.

Darüber hinaus bleibt das Potenzial der Flexibilität auf Seiten der Nachfrage derzeit „weitgehend ungenutzt“, erklärte er weiter und bezog sich dabei auf intelligente Kontrollsysteme, die angeschlossene Geräte abschalten können, wenn sie nicht genutzt werden.

In Bezug auf den Verkehrssektor verwies Šefčovič auf das „intelligente bidirektionale Laden“ von Elektrofahrzeugen, das „zu einer besseren Abstimmung von Angebot und Nachfrage beitragen und ein wichtiges Instrument zur Behebung lokaler Engpässe in den Verteilungsnetzen sein kann“.

Digitalisierung als zentraler Faktor

Ein gemeinsames Merkmal all dieser Lösungen ist es, dass sie sich auf digitale Technologien stützen. Die Digitalisierung „ermöglicht einen Wandel hin zu einem multidirektionalen, dezentralen Energiesystem, in dem die Nachfragequellen aktiv am Ausgleich des Angebots auf allen Ebenen beteiligt sind“, so der Kommissar.

Erfreulich ist, dass die meisten dieser Technologien bereits verfügbar sind. Was wir jetzt brauchen, ist ein „Bewusstsein für Geschwindigkeit“ und eine beschleunigte Einführung in den Markt, so Vera Silva, Chief Technology Officer bei GE Grid Solutions, die auf der Veranstaltung sprach.

„Wir können das System nicht so weiter betreiben wie bisher“, betonte Silva. Am Beispiel Irlands machte sie deutlich, dass Prognosen für das Jahr 2030 zeigen, dass der Netzbetrieb zu 50 Prozent der Zeit instabil sein wird, wenn nichts unternommen wird, um die Stromflüsse besser zu synchronisieren.

„In der Hälfte der Zeit wurden Knappheiten festgestellt. Das ist also ein klares Indiz dafür, dass ‚business as usual‘ nicht funktionieren wird“, warnte sie.

EirGrid, der irische Stromnetzbetreiber, ist bereits in der Lage, große Mengen an Strom aus erneuerbaren Energien zu verarbeiten. So wurden beispielsweise am 6. Februar dieses Jahres bis zu 96 Prozent des Bedarfs durch Windenergie gedeckt.

„Wir betreiben ein Stromsystem, in dem wir zeitweise mit 75 Prozent SNSP (nichtsynchrone Stromerzeugung) arbeiten“, sagte Liam Ryan, Chief Innovation and Planning Officer bei EirGrid. „Und bis zum Ende des Jahrzehnts werden wir mit 95 bis 100 Prozent SNSP arbeiten“, betonte er.

„Wir wissen, dass wir es schaffen können“, fügte er jedoch hinzu und sagte, dass Irland bis 2030 ein Stadium erreichen wird, in dem durchschnittlich 85 Prozent des gesamten Energieangebots aus nicht-synchronen erneuerbaren Quellen stammen wird.

Die größere Herausforderung sei die Deckung des Strombedarfs in Zeiten, in denen es keinen Wind oder Sonne gebe.

Langfristige Speicherung ist „die nächste Hürde, die wir überwinden müssen“, sagte Ryan.

„Und ich glaube, dass derjenige, der das erfindet, über Nacht zum Multimilliardär werden wird“.

„Herzen und Köpfe gewinnen“

In der Zwischenzeit besteht die unmittelbare Herausforderung darin, die Stromflüsse in einem Energiesystem mit einer wachsenden Zahl kleiner dezentraler Stromerzeuger wie Wind und Sonne zu steuern.

Und auch hier sind die meisten Lösungen bereits vorhanden, so die Teilnehmer:innen des EU-SysFlex-Projekts.

„Mehr als um den technologischen Durchbruch geht es um die Gestaltung des Marktes“, sagte Vera Silva von GE.

„Denn wenn wir nicht die richtige Marktstruktur haben, ist es für die Technologieeinführer schwierig zu wissen, wann und wo sie investieren sollen. Und das führt zu ähnlichen Verzögerungen bei den Technologieanbietern. Das ist für mich eine der größten Herausforderungen, wenn wir für das Jahr 2030 fit sein wollen.“

Ryan stimmte dem zu und sagte, der Markt müsse sich schneller entwickeln. „Denn wir brauchen langfristige Investitionssignale, damit die Investoren die Innovationen vorantreiben können, die nötig sind, um dies tatsächlich zu erreichen“, sagte er.

„Diese Entscheidungen müssen jetzt getroffen werden, damit wir bis zum Ende des Jahrzehnts in das neue Paradigma eintreten können, in dem wir arbeiten werden“, so Ryan.

Aber es wird nicht einfach sein, die Ziele der EU für saubere Energie bis 2030 zu erreichen.

Überall in der EU haben sich Kommunen gegen den Bau neuer Stromleitungen gewehrt oder Einspruch gegen Windparks erhoben, die nach Ansicht von Kritiker:innen unberührte ländliche Landschaften oder touristische Sehenswürdigkeiten ruinieren.

In Deutschland strebt die neue Regierung bis 2030 einen Anteil von 80 Prozent erneuerbarer Energien an, trotz des lokalen Widerstands gegen den Ausbau des Stromnetzes und der begrenzten Flächen, die für die Errichtung neuer Windkraftanlagen zur Verfügung stehen.

In Frankreich haben sich einige Bürgermeister:innen geweigert, intelligente Zähler zu installieren, die als Grundlage für die Digitalisierung des Stromnetzes gelten, während Fischer:innen den Bau neuer Offshore-Windparks blockiert haben.

„Die große Herausforderung besteht darin, die Herzen und Köpfe der Gemeinden und Bürger zu gewinnen“, sagte Ryan.

„Wir müssen eine gewisse Infrastruktur aufbauen, damit dies auch tatsächlich geschieht, und dafür sorgen, dass die Gemeinden verstehen, dass sie ein integraler Bestandteil des Wandels sind“.

Bidirektionale Stromnetze

Es bestehen auch Herausforderungen im operativen Bereich, wie die Notwendigkeit, die Netzsynchronisation zwischen den Verteilernetzbetreiber (VNB) auf lokaler Ebene und den Übertragungsnetzbetreiber (ÜNB), die die Stromnetze auf nationaler und internationaler Ebene verwalten, besser zu koordinieren.

Die zunehmende Elektrifizierung von Endverbrauchern wie Heizung und Verkehr „wird ein Upgrade der Netze erfordern“, mit einer größeren „Kontrollierbarkeit und Messbarkeit“ der Endverbraucher:inne, sagte Elaine O’Connell, eine EU-Beamtin in der Energiedirektion der EU-Kommission.

„Insbesondere die DSOs werden eine zusätzliche operative Rolle übernehmen müssen“, um Flexibilitätslösungen für die Haushalte auf lokaler Ebene zu ermöglichen, sagte sie.

Vera Silva von GE wies ebenfalls auf die Notwendigkeit einer Netzverstärkung hin, sagte jedoch, dass durch den Einsatz digitaler Technologien viel erreicht werden könne. In dieser Hinsicht hat das EU-SysFlex-Projekt die notwendigen Prozesse und Schnittstellen identifiziert, die für die Aufrechterhaltung eines bidirektionalen Stromnetzes erforderlich sind.

„Bei der Modernisierung des Stromnetzes sind noch mehrere Aspekte zu lösen“, sagte Silva und nannte die Anforderungen an die Interoperabilität“ zwischen den an das Netz angeschlossenen Geräten, die Datenmodelle“ für den Informationsaustausch und die Frage, wie diese verschiedenen Werkzeuge und Systeme miteinander verbunden werden“.

„Wir müssen bei allem, was die Standardisierung und Grid-Codes anbelangt, schneller vorankommen“, fuhr sie fort und warnte vor einem Top-Down-Ansatz bei der Regulierung, bei dem den Technologieanbietern gesagt wird, dass sie gemäß den von Brüssel diktierten Standards liefern sollen.

Ein solcher Top-Down-Ansatz „wird es uns nicht ermöglichen, auf 2030 vorbereitet zu sein“, warnte sie und forderte eine „frühere Zusammenarbeit, damit wir diese Lösungen tatsächlich rechtzeitig liefern können.“

Neue Netzkodizes

Bereits zuvor hatte EU-Kommissar Šefčovič erklärt, die Europäische Kommission habe mit der Ausarbeitung eines geänderten Netzkodex begonnen, um regulatorische Hindernisse für die Entwicklung der Flexibilität auf Seiten der Nachfrage zu beseitigen, und sagte, dies werde „den Übergang zu einem mehrdimensionalen Stromsystem“ ermöglichen.

O’Connell führte dies weiter aus. Die letzte Reform der EU-Strommarktregeln, die 2018 beschlossen wurde, unterstützt bereits die nachfrageseitige Flexibilität, „aber einige Hindernisse, die wir identifiziert haben, bleiben bestehen und der neue Netzkodex würde diese angehen“, sagte sie und räumte ein, dass „noch eine ganze Menge Arbeit“ anstehe.

Zu den wichtigsten Bereichen, die von den neuen Netzkodizes abgedeckt werden, gehören „die Definition von Dienstleistungen und Produkten“, „Marktzugang und Aggregation“, „Informations- und Datenaustausch“ sowie die „Zusammenarbeit zwischen ÜNB und VNB“, die Bereiche wie Lastverteilung, Speicherung und dezentralisierte Erzeugung umfassen könnte.

„Im Jahr 2022 werden wir auch die Leitlinien für die Kapazitätsvergabe und das Engpassmanagement überarbeiten“ für Day-Ahead- und Intraday-Märkte, die mit dem weiteren Ausbau der erneuerbaren Energien an Bedeutung gewinnen werden, so O’Connell.

Die Energieregulierungsbehörden auf nationaler und EU-Ebene haben im Dezember Empfehlungen abgegeben, und die Kommission wird nach einer Konsultation mit den Interessengruppen vor der Ferienpause „nach dem Sommer“ aktualisierte Leitlinien herausgeben, erklärte sie.

Längerfristig, so sagte sie, prüfe die EU-Agentur für die Zusammenarbeit der Energieregulierungsbehörden (ACER) tiefgreifende Änderungen am Strommarktdesign, nachdem die Staats- und Regierungschefs der EU sie aufgefordert hatten, Möglichkeiten zur Stabilisierung der Strompreise während der anhaltenden Energiekrise zu untersuchen.

Alle Diskussionsteilnehmer:innen auf der Online-Veranstaltung waren sich einig, dass diese Reformen beschleunigt werden müssen, da die Klimaziele der EU für 2030 immer näher rücken.

Liam Ryan von EirGrid betonte, dass nur noch etwa 100 Monate bis zum Jahr 2030 verbleiben.

„Jeder Monat, den wir uns verspäten, bedeutet eine Verzögerung von einem Prozentpunkt bei der Erreichung des Ziels“, sagte er und betonte, dass die im Rahmen des EU-SysFlex-Projekts ermittelten Lösungen heute alle verfügbar seien.

„Wir müssen uns jetzt bewegen und sie umsetzen“, betonte Ryan.