Deutschlands Stromnetz Schlüssel zur erfolgreichen Energiewende

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1 Schlüssel zur erfolgreichen Energiewende Inhalt 1. Zitate von Michael Süß, CEO Sektor Energy und Mitglied des Vorstands der Siemens AG, und Udo Niehage, Konzernbeauftragter der Siemens AG zum Thema Energiewende S Warum ein zügiger Ausbau des Fernübertragungsnetzes wichtig ist S Welche Pläne gibt es zum bundesweiten Stromnetz Ausbau und welche Bedeutung haben diese für eine erfolgreiche Energiewende? S Ist ein schneller Ausbau des Stromnetzes überhaupt zu realisieren? S Welche Möglichkeiten des Trassenausbaus wird es geben? S Wie sieht das deutsche Fernübertragungsnetz heute aus? Eine Bestandsaufnahme S Der weltweite HGÜ Markt und seine Entwicklung S Der Unterschied zwischen Übertragungsnetz und Verteilernetz S. 6

2 1.) Zitate von Michael Süß, CEO Sektor Energy und Mitglied des Vorstands der Siemens AG und Udo Niehage, Konzernbeauftragter der Siemens AG zum Thema Energiewende Die Energiewende muss auch in den Köpfen der Menschen stattfinden. Es kann nicht sein, dass jeder Strommast umkämpft ist. Der Ausbau der erneuerbaren Energien ist gewollt, aber ohne zusätzliche Infrastrukturen nicht zu machen, Michael Süß, CEO Sektor Energy und Mitglied des Vorstands der Siemens AG. Die Energiewende ist das Jahrhundertprojekt der Deutschen. Sie ist richtig und machbar. Bei der Umsetzung liegt das meiste aber noch vor uns. Der straffe Zeitplan und der notwendige Netzausbau sind die größten Herausforderungen. Wie Deutschland das angeht, wird vom Ausland genau beobachtet, Michael Süß, CEO Sektor Energy und Mitglied des Vorstands der Siemens AG. Wir erleben einen Boom der Erneuerbaren. Um die Windenergie zum Verbraucher zu bringen, brauchen wir dringend neue Stromautobahnen von Norden nach Süden, Michael Süß, CEO Sektor Energy und Mitglied des Vorstands der Siemens AG. "Siemens begrüßt die Vorlage des Netzentwicklungsplans. Ein zügiger Ausbau der Netze ist das Rückgrat der Energiewende. Dazu bedarf es intensiver Zusammenarbeit aller Beteiligten. Und die Bundesebene muss das Verfahren eng koordinieren und möglichst aus einer Hand führen, Udo Niehage, Konzernbeauftragter der Siemens AG zum Thema Energiewende. 2.) Warum ein zügiger Ausbau des Fernübertragungsnetzes wichtig ist Die Energiewende umfasst neben dem Ausstieg aus der Kernenergie bis 2022 noch etliche weitere wichtige Beschlüsse: Unter anderem sollen bis 2050 die Treibhausgasemissionen gegenüber 1990 um mindestens 80 Prozent sinken und der Anteil der erneuerbaren Energien am Strommix auf 80 Prozent steigen. Die große Herausforderung zur Erreichung dieser Ziele: Die im Rahmen der Energiewende beschlossene rasante Erhöhung der erneuerbaren Energien in Norddeutschland muss mit der hohen Nachfrage der großen Verbraucherzentren im Süden und Westen der Republik zügig ins Gleichgewicht gebracht werden. Um diese Ziele erfolgreich umzusetzen, ist aber ein Ausbau des deutschen Stromnetzes unverzichtbar. Hierfür müssen Bund und Länder Hand in Hand gehen. Beispielsweise sollen in Norddeutschland bis zum Jahr 2020 bis zu 30 Gigawatt Windkraftleistung installiert sein. Im selben Zeitraum werden aber nach Angaben der Netzbetreiber lediglich Übertragungskapazitäten von 12 Gigawatt zugebaut. So mussten Stromerzeuger in Nord und Ostdeutschland teilweise schon auf die Stromnetze der europäischen Nachbarn wie Polen, Tschechien oder Österreich zurückgreifen, damit der Strom nach Süden transportiert werden konnte. Darüber hinaus werden heute Windenergie Anlagen vermehrt vom Netz genommen, der Verdienstausfall wird den Betreibern trotzdem vergütet. Allein Schleswig Holstein rechnet auf der Grundlage der Ausbaupläne für Windenergie im Jahr 2025 mit 100 Millionen Euro Entschädigung für nicht abgenommene Strommengen aus erneuerbaren Energien. Dafür müssen die Verbraucher gerade stehen. Um diesem Missverhältnis entgegenzutreten hat schon 2009 die damalige große Koalition das so genannte Energieleitungsausbaugesetz (EnLAG) beschlossen, das den schnellen Bau von Nord Süd Trassen mit insgesamt Kilometern ermöglichen sollte. Bis heute sind jedoch Seite 2 Deutschlands Stromnetz Mai 2012

3 nur rund 200 Kilometer realisiert worden laut den Netzbetreibern werden 2016 erst 50 Prozent dieser Trassen gebaut sein. Heutige Netzausbau Ziele der einzelnen Bundesländer passen im Ganzen nicht zusammen. Zwar sind sich Bund, Länder und Gemeinden bei der Energiewende prinzipiell einig, welche Ziele Deutschland bis 2050 erreichen soll. Es bestehen derzeit aber noch zu viele Partikularinteressen und es mangelt an einem übergeordneten Masterplan, um den Netzausbau und somit die Energiewende erfolgreich umsetzen zu können. Ein kritisches Beispiel ist die Thüringer Wald Strombrücke, die von Thüringen nach Bayern führt und deren Ausbau sich nicht zuletzt wegen der unterschiedlichen Planfeststellungsverfahren der einzelnen Bundesländer verzögert. Das Projekt Energiewende ist bereits im vollen Gange. Dabei wird aber kein neues Energiesystem entworfen, sondern ein funktionierendes im laufenden Betrieb überarbeitet. Daher dürfen wir uns beim Netzausbau keine großen Fehler erlauben eine steigende Zahl an Stromausfällen wäre für Deutschland als hochindustrialisiertes Land fatal. 3.) Welche Pläne gibt es zum bundesweiten Stromnetz Ausbau und welche Bedeutung haben diese für eine erfolgreiche Energiewende? Die Eckdaten des notwendigen Ausbaus der Stromnetze beinhaltet der so genannte Netzbedarfsplan, der von der Bundesnetzagentur in einem transparenten Konsultationsprozess mit den Übertragungsnetzbetreibern und weiteren Akteuren auf der Grundlage des Gesetzes für die Neuregelung energiewirtschaftlicher Vorschriften erstellt wurde und am 4. Juni vorgestellt wird. Darüber hinaus regelt das Netzausbaubeschleunigungsgesetz (NABEG) die beschleunigte Genehmigung für ausgewählte Hochspannungs Transporttrassen von Windstrom Erzeugungszentren im Norden zu den Lastzentren im Süden. Der Netzbedarfsplan ist die Diskussionsgrundlage für die Erstellung des 10 jährigen Netzentwicklungsplans, der im Herbst von der Bundesregierung beschlossen werden soll und stellt somit einen wichtigen Wegweiser zum erfolgreichen Ausbau des Stromnetzes dar. Besonderes Augenmerk liegt beim NABEG auf der gemeinsamen Netzausbau Planung von Ländern und Bund so sollte etwa die Planung der NABEG Trassen von den Ländern auf den Bund übertragen werden, um den dringenden Ausbau des Stromnetzes zu entbürokratisieren und so zu beschleunigen. Die Pläne der Bundesregierung zum Netzausbau sind somit wichtige Meilensteine auf dem Weg zu einer erfolgreichen Energiewende. Damit der für die Energiewende erforderliche Netzausbau rechtzeitig realisiert werden kann, bedarf es dringend einer Einigkeit zwischen den Ländern. Entbürokratisierung und Kooperation müssen das Gebot der Stunde sein. Netzbedarfsplan, Netzentwicklungsplan oder das NABEG werden hierfür elementare Richtungsweiser sein. Seite 3 Deutschlands Stromnetz Mai 2012

4 4.) Ist ein schneller Ausbau des Stromnetzes überhaupt zu realisieren? Technisch betrachtet, ja: Am effizientesten das heißt mit den geringsten Übertragungsverlusten wäre ein Ausbau der Fernübertragungsnetze mit der Technik der so genannten Hochspannungs Gleichstrom Übertragung (HGÜ) zu realisieren. Eine HGÜ Strecke verbindet wie eine Pipeline zwei Punkte miteinander. Zunächst wandelt eine Umrichterstation am Eingang den Wechselstrom in einen Gleichstrom sehr hoher Spannung. Am anderen Ende steht ein weiterer Umrichter, der aus dem Gleichstrom wieder Wechselstrom erzeugt, der schließlich zum Verbraucher geleitet wird. Bei Überlandleitungen reduziert eine HGÜ im Vergleich zu herkömmlichen Leitungen die Übertragungsverluste in der Regel um 30 bis 50 Prozent. Gleichzeitig kann bei gleicher Trassenbreite deutlich mehr Energie übertragen werden. Zwar hat eine HGÜ höhere Installationskosten, aber dank der geringeren Verluste kann sie je nach Leitungslänge die wirtschaftlichere Lösung im Vergleich zum herkömmlichen Drehstrom sein. Siemens hat als weltweit führender HGÜ Anbieter alle hierfür notwendigen Lösungen im Portfolio. Darüber hinaus wäre die Einbindung von HGÜ in das bestehende Drehstromnetz für alle Beteiligten Pionierarbeit: Statt wie bisher üblich eine separate Punkt zu Punkt Verbindung zu errichten, könnte in Deutschland die HGÜ in das bestehende Netz integriert und dann die Gleichstromverbindungen innerhalb eines Hybridnetzes parallel zum Drehstromnetz betrieben werden. Eine technische Herausforderung, die aber machbar ist und deren Lösungen bei Siemens vorangetrieben werden. Komplett auf Gleichspannung ließe sich das Übertragungsnetz übrigens nicht umstellen; das wäre weder wirtschaftlich sinnvoll noch derzeit technisch möglich. So rentiert sich der Aufpreis für HGÜ Verbindungen erst ab größeren Übertragungsstrecken und somit nicht für die vielen kürzeren Strecken. Wichtig für den Ausbau der Fernübertragungsnetze ist aber auch die Akzeptanz in der Bevölkerung. Gegenüber den 1970er Jahren, als in Europa die 400 kv Ebene als Standard eingeführt wurde, ist die Bevölkerungsdichte inzwischen gestiegen und die Bebauung ist teilweise näher an die Leitungstrassen herangerückt. Hier Akzeptanz für den notwendigen Ausbau zu erreichen, erfordert sachliche Informationen, eine möglichst breite Beteiligung der Bevölkerung und eine hohe Transparenz der Entscheidungen sowie die Vereinfachung mancher politischer Prozesse. So ist etwa bei der Anbindung von Offshore Windparks ans Festland in Deutschland ein dreistufiges Genehmigungsverfahren vorgesehen, dem noch ein Zertifizierungsverfahren vorangestellt ist. In Großbritannien etwa läuft der gesamte Genehmigungsprozess für Offshore Trafo Stationen einstufig und damit deutlich schneller ab. 5.) Welche Möglichkeiten des Trassenausbaus wird es geben? Es gibt verschiedene Ansätze, mit denen der Ausbau des Stromnetzes vorangetrieben werden kann. Zum einen kann man natürlich neue Freileitungstrassen bauen. Zum anderen ließe sich mit HGÜ auch eine Erdverkabelung über weite Strecken realisieren anders als mit Wechselspannung. Denn bei Wechselspannung käme bei Erdkabeln ab einer Länge von 80 Kilometern am Endpunkt praktisch keine Energie mehr an, da die Isolierung des Kabels sich wie ein Kondensator auflädt und dadurch die Energie bindet. Eine HGÜ Trasse über lange Strecken unter der Erde ist allerdings sehr teuer, daher wäre eine Kombination von Freileitungen über Land mit Kabelstrecken im städtischen Umfeld sinnvoller. Statt des Baus kompletter neuer Leitungen könnten auch bestehende Hochspannungstrassen auf eine gemischte Übertragung von Gleichstrom und Seite 4 Deutschlands Stromnetz Mai 2012

5 Wechselstrom umgerüstet werden. Die Masten müssten dafür umgebaut und HGÜ Konverterstationen am Anfang und Ende der Gleichstromtrasse installiert werden. Damit kann über die gleiche Trasse zwei bis drei Mal so viel Energie bei gleichzeitig um bis zu 50 Prozent weniger Verlust transportiert werden. Die Vorteile einer Umrüstung liegen auf der Hand: Statt kostenintensiv neue Trassen zu errichten, würden bestehende Masten umgerüstet. Diese Umrüstung ist wesentlich schneller zu realisieren als ein Trassenneubau, weil langwierige Genehmigungsverfahren entfallen. Der nordrhein westfälische Netzbetreiber Amprion plant, mit dieser Technologie noch vor 2019 eine 430 Kilometer lange Strecke mit einer Kapazität von 2,2 Gigawatt vom Rheinland bis nach Baden Württemberg zu errichten wobei über 90 Prozent über bereits bestehende Trassen laufen sollen. 6.) Der weltweite HGÜ Markt und seine Entwicklung Der Markt für Hochspannungs Gleichstrom Übertragung wächst rasant. In den vergangenen 40 Jahren wurden weltweit lediglich Verbindungen mit insgesamt 100 Gigawatt Leistung installiert, davon rund 40 Prozent von Siemens. Allein bis 2020 erwartet das Unternehmen, dass weitere HGÜ Leitungen mit rund 250 Gigawatt Kapazität ausgeschrieben werden darüber könnte theoretisch der gemeinsame Strombedarf aller Länder der Europäischen Union fließen. Die Zahl der von Siemens bereits installierten sowie im Auftragsbuch befindlichen HGÜ Anlagen liegt momentan oberhalb von 40. Fast ein Viertel davon entfällt aus China, wo HGÜ Anlagen etwa CO2 freien Strom aus Wasserkraft bis zu Kilometer weit in die Verbraucherzentren an der Ostküste transportieren und so der Atmosphäre im Vergleich zur herkömmlichen Stromversorgung durch Kohlekraftwerke viele Millionen Tonnen Kohlendioxid (CO2) ersparen. In Europa wurde im September 2011 auf Mallorca eine unterseeische HGÜ Leitung mit Siemens Technik in Betrieb genommen. Die Leitung, die das spanische Festland mit der Balearen Insel verbindet, soll den Strombedarf von rund einem Viertel der Inselbewohner und den jährlich rund zehn Millionen Touristen decken aus Sonnen, Wind und Wasserkraft. Im Vergleich zum Bau eines fossilen Kraftwerks lassen sich so die CO2 Emissionen der Insel halbieren. Zwischen Schottland und England baut Siemens zudem eine Seekabel HGÜ Verbindung der Superlative: Mit einer Rekordkapazität von Megawatt kann dieses Kabel eine Leistung in der Größenordnung von zwei Großkraftwerken oder mehr als 600 gängigen Offshore Windturbinen übertragen. Dank der Rekord Kabelspannung von 600 kv sinken die Transport und Umwandlungsverluste auf der 420 km langen Strecke gegenüber der bisherigen maximalen Kabelspannung von 500 kv um rund ein Drittel auf insgesamt weniger als drei Prozent. Derzeit sieht Siemens weltweit einen HGÜ Markt mit einem Volumen von rund drei Milliarden Euro pro Jahr bei zweistelligen jährlichen Wachstumsraten. Da künftig noch größere Energiemengen über sehr lange Strecken transportiert werden, dürfte sich das Marktvolumen mittelfristig verdoppeln. Besonders für den Transport von dezentral erzeugten erneuerbaren Energien etwa Windkraft in der Nordsee zu den großen Verbraucherzentren im Süden Deutschlands wird die HGÜ Technik ein sinnvoller Teil der Lösung sein. Seite 5 Deutschlands Stromnetz Mai 2012

6 7.) Wie sieht das deutsche Fernübertragungsnetz heute aus? Eine Bestandsaufnahme Insgesamt verfügt Deutschland heute über ein Transportnetz mit Hoch und Höchstspannungsleitungen (220 kv und 380 kv) von Kilometern Länge. Der Netzbedarfsplan beschließt auf Grundlage der Bedarfsentwicklung in Deutschland und der Europäischen Union (EU) den Netzausbauplan für die kommenden zehn Jahre. Dabei ist das deutsche Transportnetz auf vier Übertragungsnetzbetreiber aufgeteilt: Amprion, mit einem Netz von rund Kilometern TenneT, mit einem Netz von Kilometern 50 Hertz, mit einem Netz von Kilometern EnBW Transportnetze, mit einem Netz von Kilometern Deutschland verfügt über grenzüberschreitende Stromleitungen zu allen neun Nachbarländern bis auf Belgien. Zusätzlich gibt es noch eine Anbindung nach Schweden. 8.) Der Unterschied zwischen Übertragungsnetz und Verteilernetz In einem Fernübertragungsnetz transportieren Hochspannungsleitungen elektrische Energie über große Distanzen. Hochspannungsleitungen werden heute in der Regel mit Dreiphasenwechselstrom betrieben. Das hat den Vorteil, dass der Strom leicht von einer Spannungsebene auf eine andere transformiert werden kann, aber auch den Nachteil relativ hoher Verluste beim Stromtransport über weite Entfernungen. Grundsätzlich gilt: Je höher die Spannung, desto geringer die Verluste. Deshalb werden im Hochspannungs Fernübertragungsnetz in der Regel Spannungen von 220 kv und 380 kv verwendet. Noch wesentlich effizienter sind Hochspannungs Gleichstrom Übertragungen. Pressekontakte: Ivonne Junghänel Siemens AG Corporate Communications and Government Affairs Media Telefon: E Mail: ivonne.junghaenel@siemens.com Wittelsbacherplatz 2, München, Deutschland Torsten Wolf Siemens AG Energy Sektor Corporate Communications / Media Relations Telefon: E Mail: torsten.tw.wolf@siemens.com Freyeslebenstr Erlangen, Deutschland Seite 6 Deutschlands Stromnetz Mai 2012