Abschlussbericht. Wissenschaftliche Begleitung der Koordinierung des Ausbaus der erneuerbaren Energien in Sachsen-Anhalt. Endfassung vom

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1 Abschlussbericht Wissenschaftliche Begleitung der Koordinierung des Ausbaus der erneuerbaren Energien in Sachsen-Anhalt Endfassung vom Projektnehmer: Bearbeiter Auftraggeber: Zentrum für Regenerative Energien Sachsen-Anhalt, ZERE e.v. Projektgruppe unter Koordination von Herrn Dr. André Naumann Ministerium für Landwirtschaft und Umwelt des Landes Sachsen- Anhalt Berichtszeitraum:

2 Kurzfassung Sachsen-Anhalt ist eines der Bundesländer mit dem höchsten Anteil an regenerativer Stromerzeugung. Bedingt durch die topologischen und demografischen Eigenschaften bietet Sachsen-Anhalt ideale Voraussetzungen für den Einsatz erneuerbarer Energiequellen, was durch die hohe Anzahl bereits vorhandenen Erzeugungsanlagen bestätigt werden kann. Aktuell trägt die Energiegewinnung aus Windenergie mit einer installierten Leistung von 4 GW (Stand ) den größten Teil zur Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien in Sachsen-Anhalt bei. Fotovoltaik trägt einen weiteren großen Anteil mit 1,5 GW installierter Leistung bei, während die Verstromung von Biomasse eine installierte Leistung von 400 MW vorweisen kann. Im Rahmen der hier dargestellten Studie wurde anhand der Ausgangssituation und der derzeitigen Rahmenbedingungen eine Potenzialermittlung für den weiteren Ausbau mit erneuerbaren Energien vorgenommen. Hierfür wurden verfügbare Daten zu nutzbaren Flächen verwendet, wodurch eine hohe Granularität der Potenzialermittlung auf postleitzahlenscharfe Regionen möglich wird. Auf Basis dieser Ermittlung wurden drei Szenarien mit Zeithorizont für das Jahr 2033 definiert, die als Grundlage für die Ableitung möglicher Konsequenzen und Entwicklungen dienen. Szenario 1 ( konservativ ) liegt hierbei mit einer installierten Gesamtleistung aus erneuerbaren Energien für Sachsen-Anhalt bei 7,6 GW, während Szenario 2 ( gemäßigt Ausbau ) bei 11,1 GW liegt. Der angenommene Ausbau an installierter Leistung durch erneuerbare Energien für das Szenario 3 ( proee ) liegt bei 15,9 GW. Anhand der abgeleiteten Szenarien wurden unter Berücksichtigung der elektrischen Verteilnetze simulativ die Auswirkungen auf die Versorgungssysteme ermittelt. Hier zeigt sich, dass mit der Zunahme der dezentralen Energieeinspeisung die Systeme verstärkt an die Belastungsgrenzen bzw. zur Überlastung gebracht werden. Entsprechend ist ein Ausbau der Versorgungssysteme erforderlich. Dies betrifft 2

3 insbesondere die elektrischen Versorgungssysteme. Für diese Netzausbaumaßnahmen existieren bei den systemverantwortlichen Verteilnetzbetreibern bereits konkrete Netzausbaupläne, die ebenso mit den Simulationsergebnissen dieser Studie im Einklang sind. Im Bereich der Gasnetze ist mittelfristig keine Engpasssituation zu erwarten, sodass noch Aufnahmepotenzial für Bio-Methan in die Gasnetze vorhanden ist. Ausgehend von den Ergebnissen und der Situation zur Verfügbarkeit und Koordinierung unterschiedlicher Daten aus dem Bereich der erneuerbaren Energien wurden entsprechende Handlungsempfehlungen abgeleitet. So ist das Fehlen einer einheitlichen Datengrundlage derzeit ein Hindernis zur Bewertung und Fortführung der Ausbauplanung. Weiterhin zeigt sich, dass ein verbesserter Dialog zwischen unterschiedlichen Akteuren erforderlich ist, um eine optimierte Planung sowohl für die Erzeugerseite als auch für die Versorgerseite zu ermöglichen. 3

4 Inhaltsverzeichnis Kurzfassung... 2 Inhaltsverzeichnis... 4 Abkürzungsverzeichnis Projektziele und -struktur Verwendete Datenquellen Überblick Regionalplanungsgemeinschaften Informationen der Städte und Gemeinden Bundesanstalt für Immobilienaufgaben Landesverwaltungsamt Sachsen-Anhalt Bundenetzagentur Übertragungsnetzbetreiber 50Hertz Transmission Stand des Ausbaus an Energiequellen in Sachsen-Anhalt Allgemeine Flächennutzung im Land Sachsen-Anhalt Verteilung der EE-Erzeugung in den Landkreisen Regionale Planungsgemeinschaften - Vorrang- und Eignungsgebiete Statistische Analyse der Entwicklung in den Landkreisen Netzentwicklungsplan Energiestudie Sachsen-Anhalt Studie zur Auswirkung der Energiewende auf Ostdeutschland Ausnutzungsgrad von Konversions-, Gewerbe- und Industrieflächen - Datenlagen und Auswertung

5 3.5.1 Konversionsflächen - Öffentlicher Datenbestand Gewerbe-und Industrieflächen - Öffentlicher Datenbestand Flächen um Bundesstraßen und Schienenwege Sachstand zum Repowering von Windenergiealtanlagen Bedeutung für den Anlagenbestand Besonderheiten im Rahmen der Verordnung zu Systemdienstleistungen durch Windenergieanlagen für den Anlagenbestand Installierte Energieerzeugungsanlagen in Sachsen-Anhalt Windenergie Photovoltaik Biomasse Wasserkraft Kraft-Wärme-Kopplung Konventionelle Erzeugung Erfassung des Planungsstandes zum Ausbau der erneuerbaren Stromerzeugung in Sachsen-Anhalt Planungsstand Windenergie Planungsstand Photovoltaik Ermittlung des Ausbaupotenzials für erneuerbare Energiequellen Ausbaupotenzial Windenergie Methodik Potenzial innerhalb Vorrang- und Eignungsgebieten Potenzial außerhalb Vorrang- und Eignungsgebiete

6 5.1.4 Gesamtpotenzial für Windenergie in Sachsen-Anhalt Gegenüberstellung zur Potenzialstudie des DEWI Ausbaupotenzial Photovoltaik Methodik Dachflächenpotenzial Potenzial auf Industrie-, Gewerbe- und Konversionsflächen Abschätzung des Potenzials für PV-Anlagen im 110-Meter-Streifen Gesamtpotenzial für Photovoltaik in Sachsen-Anhalt Gegenüberstellung zu neuer Datengrundlage für Freiflächenanlagen (Planungsregionen R309 des Landesverwaltungsamtes) Ausbaupotenzial Biomasse Zusammenfassung des Ausbaupotenzials Ableitung von relevanten Szenarien aus aktueller und prognostizierter Situation der Energieeinspeisung und -nutzung Überblick Annahmen für alle Szenarien Wasserkraft Kraft-Wärme-Kopplung Lastsituation Speicher Modellparametrierung des elektrischen Netzes Szenario Pro EE Allgemeine Annahmen für das Szenario

7 6.3.2 Annahmen für Windenergie Annahmen für Photovoltaik Annahmen für Biomasse Szenario Gemäßigter Ausbau Allgemeine Annahmen für das Szenario Annahmen für Windenergie Annahmen für Photovoltaik Annahmen für Biomasse Szenario Konservativer Ausbau Allgemeine Annahmen für das Szenario Annahmen für Windenergie Annahmen für Photovoltaik Annahmen für Biomasse Betrachtung der Szenarien im Kontext existierender Netzstudien Entwicklung des Netzmodells für das Verteilnetz in Sachsen-Anhalt Bestimmung der Erzeugungsprofile Bestimmung der Lastprofile Modellierung der Netzstruktur der 110 kv-ebene Simulationsergebnisse der 110 kv-netzebene Referenzszenario Szenario konservativ Szenario gemäßigt

8 8.4 Szenario ProEE Zusammenfassungen zur Netzsimulation für die 110kV-Ebene Simulation der Mittel- und Niederspannungsebene Gasnetzbedingtes Einspeisepotenzial für Bio-Methan in Sachsen-Anhalt Überblick MITNETZ GAS AVACON AG Erdgas Mittelsachsen ONTRAS Bewertung der EE-Ausbauplanung unter Berücksichtigung der Netzsituation in Sachsen-Anhalt Analyse von Netzeingriffsmaßnahmen und engpässen Einführung Redispatchment Einspeisemanagement Methodik der Analyse Einspeisemanagement in Sachsen-Anhalt Untersuchung der EE-Ausbauplanung auf netzrelevante Aspekte Ableitung von Handlungsempfehlungen Schlussfolgerungen Schlussfolgerungen hinsichtlich der Netzsituation in Sachsen-Anhalt Handlungsempfehlungen

9 12.4 Handlungsempfehlungen unter Berücksichtigung der Netzsituation in Sachsen-Anhalt ZERE-Studie im Kontext zu vorhandenen Verteilnetzstudien Quellennachweise Anhang Netzdaten der MITNETZ GAS Einspeisekapazitäten im Gasnetz der AVACON Netzdaten des Gasnetzes der Erdgas Mittelsachsen Mittlere, flächenspezifische Leistung innerhalb der VE-Gebiete, aufgeschlüsselt nach RPGen in Sachsen-Anhalt

10 Abkürzungsverzeichnis ABI-WB AEM BIO BlmA BNetzA BWE DBFZ DENA EE EEG EnStudST EnWdOst EnWG EW FBW FFH FND FNP FStrG G0 GLB H0 HöS HS IN KME KWK KWK-G L0 LEP LSA LVwA MS Anhalt-Bitterfeld-Wittenberg Ausgleichs und Ersatzflächen Biogas Bundesanstalt für Immobilienaufgaben Bundesnetzagentur Bundesverband WindEnergie e.v. Deutsches Biomasseforschungszentrum Deutsche Energie-Agentur Erneuerbare Energien Erneuerbare-Energien-Gesetz Energiestudie Sachsen-Anhalt Energiewende Ostdeutschland Energiewirtschaftsgesetz Einwohner Flächenbedarfswert Flora-Fauna-Habitat-Gebiete Flächennaturdenkmale Flächennutzungsplan Bundesfernstraßengesetz Standardlastprofil Gewerbe allgemein Geschützte Landschaftsbestandteile Standardlastprofil Haushalt Höchstspannung Hochspannung Lastprofil Industrie Kommunalentwicklung Mitteldeutschland GmbH Kraft-Wärme-Kopplung Kraft-Wärme-Kopplungs-Gesetz Standardlastprofil Landwirtschaft allgemein Landesentwicklungsplan Land Sachsen-Anhalt Landesverwaltungsamt Mittelspannung 10

11 NAP nawaro NDA NEP NS PLZ PV REMO RPG SPA TEW VE VV WE WKA Netzausbauplan der Verteilnetzbetreiber Nachwachsende Rohstoffe Geheimhaltungsvereinbarung Netzentwicklungsplan Niederspannung Postleitzahl Photovoltaik Regionales Modell Regionalplanungsgemeinschaft EU-Vogelschutzgebiete (Special Protection Area) tausend Einwohner Vorrang- & Eignung- Vorrang- & Vorbehalt- Wohneinheit Windkraftanlage 11

12 1 Projektziele und -struktur Das Ziel dieses Projektes liegt in der wissenschaftlichen Begleitung der Koordinierung des Ausbaus der erneuerbaren Stromerzeugung in Sachsen-Anhalt. Insbesondere sollen die Abstimmung zwischen EE-Ausbau und Netzausbau dauerhaft verbessert werden und dazu Handlungsempfehlungen entwickelt werden. Dazu wurden zuerst die Potenziale regenerativer Energieerzeugung in Sachsen- Anhalt sowie in der Ableitung von relevanten Szenarien der Entwicklung dieser Erzeugung bis zum Jahr 2033 abgeschätzt. Hierbei werden zuvor veröffentlichte Studien analysiert und konkrete Annahmen für die Entwicklung der Last- und Erzeugersituation in Sachsen-Anhalt begründet getroffen. Hierzu kommen ebenfalls geeignete Statistiken zum Einsatz. Unter anderem wurden zur Ermittlung relevanter Szenarien die Potenziale für Dach- und Freiflächen auf Grundlage einer Befragung von Städten und Gemeinden für die Photovoltaik-Einspeisung (PV-Einspeisung) abgeschätzt, sowie für die Ermittlung von Windenergiepotenzialen Analysen zur flächenspezifischen Leistungsausnutzung von Wind-Vorrang- und Eignungsgebieten vorgenommen. Des Weiteren wurden Abschätzungen hinsichtlich der prognostizierten Last für 2033 unter Berücksichtigung des demografischen Wandels durchgeführt, welche es erlauben, eine Postleitzahlen-scharfe Quantifizierung der Last unter Anwendung von u. a. BDEW Standardlastprofilen vorzunehmen. Aufbauend auf diesen Daten wurden sowohl die jetzige als auch die künftige Belastung der Verteilnetze im Land mit Hilfe einer netztechnischen Simulation ermittelt und somit eine wichtige Grundlage für die Identifizierung möglicher Netzengpässe bzw. Netzausbauerfordernisse geschaffen. Als Auswertung der bei der Abarbeitung des Projekts gemachten Erfahrungen werden Handlungsempfehlungen für die Landesregierung bei dem politisch gewollten Prozess der besseren Koordinierung von EE-Ausbau und Netzausbau in Sachsen- Anhalt vorgestellt. 12

13 2 Verwendete Datenquellen 2.1 Überblick Die Erhebung von Daten zur Ermittlung des aktuellen Standes, des Ausbaus mit erneuerbaren Energien sowie des Planungsstandes und zur Abschätzung der potenziellen Möglichkeiten der Bebauung basiert auf der Auswertung geeigneter Datenquellen, welche von unterschiedlichen Institutionen bereit gestellt werden können. Hierbei unterscheiden sich die Institutionen hinsichtlich der vorgehaltenen Daten unter dem Aspekt der Art der Daten und den betrachteten geografischen Regionen. Im Folgenden werden die primär verwendeten Datenquellen aufgeführt. 2.2 Regionalplanungsgemeinschaften Das Landesplanungsgesetz des Landes Sachsen-Anhalt (LSA) legt im 17 fest, dass die Regionalplanungsgemeinschaften (RPG) die Träger der Regionalplanung für Windenergieanlagen sind. Ihnen obliegt die Aufstellung, Änderung, Ergänzung und Fortschreibung der regionalen Entwicklungspläne und Teilentwicklungspläne. Damit sind die RPG gemäß 6 (3) des Landesplanungsgesetzes für die räumliche Konkretisierung und Ergänzung der im Landesentwicklungsplan (LEP) ausgewiesenen schutz- und nutzungsbezogenen Festlegung zur Freiraumstruktur verantwortlich. Die Vorrang- und Eignungsflächen für Windkraftanlagen werden in den RPG vorgehalten. Gemäß des Landesentwicklungsplans 2010 (LSA) obliegen den Regionalplanungsgemeinschaften besondere Koordinierungsaufgaben bei der Lösung raumordnerischer Konflikte im Zusammenhang mit Entscheidungen zu Erzeugungsanlagenstandorten sowie den Trassen für Strom, Gas und Wärme. 13

14 Hinsichtlich des aktuellen Ausbaustandes der Windenergie in Sachsen-Anhalt werden Informationen zu Vorrang- und Eignungsgebieten (VE-Gebiete) sowie über bestehende Anlagen außerhalb von VE-Gebieten aus den Daten der RPGs gewonnen. Es wird zum einen gespiegelt, welche Anlagen sich innerhalb und welche Anlagen sich außerhalb der Vorranggebiete befinden, wie der aktuelle Stand der Genehmigungen neuer Windenergieanlagen ist und aufbauend auf diesen Daten werden die möglichen Potenziale für die Nutzung durch Windenergie innerhalb und außerhalb von VE-Gebieten abgeschätzt. Die Daten, welche von den Regionalplanungsgemeinschaften zur Verfügung gestellt werden, enthalten unter anderem: eine geografische Karte Sachsen-Anhalts oder des Gebietes der jeweiligen RPG, eine Karte mit vorhandenen (oder/und geplanten) Windkraftanlagen, inkl. Informationen zu Leistung Baujahr und anderen anlagenspezifischen Parametern, eine Karte mit gekennzeichneten Vorrang- und Eignungsgebieten. Für Sachsen-Anhalt existieren fünf Regionalplanungsgemeinschaften für die folgen Regionen: Altmark, Magdeburg, Harz, Anhalt-Bitterfeld-Wittenberg, Halle. Hierbei ist zu beachten, dass sich die Planung der RPG Magdeburg zurzeit in der Überarbeitung befindet und innerhalb den nächsten drei Jahre fertiggestellt wird. Hier ist voraussichtlich mit einer Neuausweisung weiterer VE-Gebiete zu rechnen. 14

15 2.3 Informationen der Städte und Gemeinden Eine Erfassung von Flächen, die für die Bebauung mit PV-Anlagen vorgesehen sind, ist landesweit nicht verfügbar. Diese wird auf kommunaler Ebene vorgehalten. Hier werden entsprechend nutzbare Flächen innerhalb ausgeschriebener Gewerbe- und Industriegebiete erfasst. Entsprechend dieser Gegebenheiten werden die Freiflächen für PV-Verwendung, welche bereits genutzt werden, welche geplant sind und welche sich noch als Potenzial darstellen von den jeweiligen Gemeinden abgefragt. Hierzu wurde eine telefonische Erfragung der relevanten Daten bei den 218 in Sachsen- Anhalt befindlichen Gemeinden durchgeführt. Dabei ergab sich zum Ende der Erfassung eine Quote von auswertungsfähigen Antworten seitens der Gemeinden von 76 %. Innerhalb der durch die Städte und Gemeinden angegebenen Zahlen sind die Flächen enthalten, welche als Konversionsflächen mit Potenzial für PV-Nutzung ausgewiesen sind. 2.4 Bundesanstalt für Immobilienaufgaben Die Bundesanstalt für Immobilienaufgaben (BImA) prüft die im Eigentum des Bundes befindlichen Liegenschaften auf Eignung für EEG-Anlagen. Entsprechend wurde hier die Anfrage bezüglich Konversionsflächen gestellt, welche für die Nutzung zur Bebauung mit erneuerbaren Energiequellen geeignet sind. Durch die Bundesanstalt wurden für Sachsen-Anhalt insgesamt 17 Standorte mit 413 ha Konversionsfläche angegeben, welche nicht für Windkraft- und Photovoltaik-Anlagen geeignet sind. Des Weiteren befinden sich derzeit 19 Standorte mit ca. 810 ha Konversionsfläche in der Prüfung. Nach einer Abschätzung durch die BImA könnten auf der Grundlage einer sehr optimistischen Annahme max. 100 ha als Eignungsfläche angenommen werden. 15

16 2.5 Landesverwaltungsamt Sachsen-Anhalt Beim Landesverwaltungsamt (LVwA) des Landes Sachsen-Anhalt liegen zum Teil die gesammelten Daten zur Raumordnung vor, welche für die Ermittlung der Ausbaupotenziale bzw. zur Erfassung des Ausbaustandes mit erneuerbaren Energien erforderlich ist. Diese Daten unterscheiden sich allerdings von den Daten aus anderen Quellen hinsichtlich Aktualität und Detaillierungsgrad. Aus diesem Grund werden die vom Landesverwaltungsamt verfügbaren Daten primär zur Gegenprüfung anderer Daten verwendet. 2.6 Bundenetzagentur Die Bundesnetzagentur (BNetzA) hält eine Liste von installierten Stromerzeugungsanlagen der Bundesrepublik Deutschland vor. In dieser Liste sind Erzeugungsanlagen größer als 10 MW einzeln aufgeführt. Anlagen mit geringerer elektrischer Erzeugungsleistung werden teilweise aggregiert aufgeführt. 2.7 Übertragungsnetzbetreiber 50Hertz Transmission Der Übertragungsnetzbetreiber 50Hertz Transmission hält für die von ihm kontrollierte Regelzone ein Register von installierten Leistungen erneuerbarer Energien vor. Aus diesem Register können die Daten der in Sachsen-Anhalt installierten elektrischen Leistungen unterschiedlicher Einspeiseanlagen entnommen werden. 16

17 3 Stand des Ausbaus an Energiequellen in Sachsen-Anhalt 3.1 Allgemeine Flächennutzung im Land Sachsen-Anhalt Sachsen-Anhalt ist durch eine vorrangig ländliche Struktur auf einer Gesamtfläche von ca km² geprägt. Die wesentlichen Zentren sind die Landeshauptstadt Magdeburg sowie Halle/Saale und Dessau-Roßlau. Des Weiteren ist Sachsen-Anhalt in elf Landkreise untergliedert. Mit 2,25 Mio. Einwohnern gehört dieses Bundesland zu den schwach besiedelten Regionen Deutschlands. Nach Berechnungen der Bertelsmann Stiftung reduziert sich die Einwohnerzahl bis 2050 auf unterhalb von 2 Mio. Die Raumordnung im Land Sachsen-Anhalt ist geprägt durch einen hohen Anteil landwirtschaftlicher Nutz- (>60 %) sowie Waldfläche (ca. 25 %) (Abbildung 1). Siedlungs- und Verkehrsflächen repräsentieren etwa 10 % der Gesamtfläche. Anteil an Gesamtbodenfläche 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 4,3% 0,7% 2,6% 3,8% 61,6% 24,6% 2,3% 0,1% Abbildung 1: Flächennutzung im Land Sachsen-Anhalt 2012 [1] 17

18 80% 70% Flächennutzung in % 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Gebäude- und Freifläche Betriebsfläche Erholungsfläche Verkehrsfläche Landwirtschaftsfläche Waldfläche Wasserfläche Flächen anderer Nutzung Abbildung 2: Flächennutzung in den einzelnen Landkreisen und kreisfreien Städten 2012 [2] Die prozentuale Verteilung in den einzelnen kreisfreien Städten und den Landkreisen zeigt gegenüber der landesdurchschnittlichen Darstellung ein differenziertes Bild (vgl. Abbildung 2). Während im städtischen Raum erwartungsgemäß die Gebäude- und Freiflächen sowie Verkehrsflächennutzung dominieren, stellt die Landwirtschaft den wesentlichen Schwerpunkt insbesondere in der Altmark und in der Börde sowie Saale- und Salzlandkreis dar. 3.2 Verteilung der EE-Erzeugung in den Landkreisen Die unterdurchschnittliche Bevölkerungsdichte im bundesdeutschen Vergleich (230 EW/km²), die günstigen topografischen Verhältnisse (vor allem Windgeschwindigkeiten) und der hohe Anteil an Freiflächen haben seit der Einführung des EEG zu einem starken Wachstum im Bereich der erneuerbaren Energien geführt. Nach Angaben des statistischen Landesamtes betrug im Jahr

19 der EE-Anteil an der Bruttostromerzeugung bereits 44,8 %, der Anteil am Bruttostromverbrauch betrug 53,9 %. Laut Berechnung der Deutschen Gesellschaft für Solarenergie hat Sachsen-Anhalt bei einem geschätzten elektrischen Bedarf von ca. 18 TWh/a einen energetischen Anteil regenerativer Energien von 48 % (Stand ) bereits erreicht. Über das EEG-Anlagenregister der Bundesnetzagentur lassen sich die dezentralen Erzeugungsanlagen auf die Landkreise verteilen. Hier zeigen sich deutliche Unterschiede, die sich auch in der Güte der Standorte für erneuerbare Energien begründen. Der Norden Sachsen-Anhalts, vorrangig die Altmark, ist durch gute Windverhältnisse geprägt (>2000h/Jahr). Der Süden wiederum zeigt auch im bundesdeutschen Vergleich sehr gute Einstrahlwerte für die Nutzung der Solarenergie (>1000h/Jahr). Die Daten im EEG-Anlagenregister (Stand ) spiegeln dies weitestgehend wider. Die wesentlichen Installationsleistungen von Windenergieanlagen befinden sich in den Landkreisen Stendal, Börde und Salzlandkreis. Die Solarenergieanlagen im Land sind größtenteils in den Landkreisen Mansfeld-Südharz und Anhalt-Bitterfeld zu finden. 19

20 Leistung in MW Wind Solar Biomasse Abbildung 3: Installierte Leistung der Erzeugungsanlagen nach EEG-Anlagenregister in den Landkreisen (Stand ) Unterstellt man einen gewissen jährlichen Energieverbrauch in den einzelnen Landkreisen und kreisfreien Städten, der sich aus der Einwohnerzahl ableitet, berechnet sich der Anteil der regenerativen Energien (vgl. Tabelle 1). Eine bilanzielle Vollversorgung ist in den Landkreisen Börde und Stendal aufgrund der installierten Erzeugungsanlagen bereits heute möglich. 20

21 Tabelle 1: Anteile regenerativer Energien in den Landkreisen (Stand ) [3] Landkreis/kreisfreie Stadt Jährlicher Energiebedarf Anteil regenerativer Energien Altmarkkreis Salzwedel 714 GWh 83 % Anhalt-Bitterfeld 1368 GWh 63 % Börde 1353 GWh 97 % Burgenlandkreis 1549 GWh 40 % Dessau-Roßlau 687 GWh 7 % Halle (Saale) 1761 GWh 1 % Harz 1842 GWh 21 % Jerichower Land 756 GWh 66 % Magdeburg 1691 GWh 6 % Mansfeld-Südharz 1220 GWh 46 % Saalekreis 1438 GWh 74 % Salzlandkreis 1706 GWh 69 % Stendal 979 GWh 107 % Wittenberg 1051 GWh 54 % 21

22 3.3 Regionale Planungsgemeinschaften - Vorrang- und Eignungsgebiete Für die regionale Raumplanung im Land Sachsen-Anhalt sind fünf Regionale Planungsgemeinschaften (RPG) eingerichtet wurden. Diese umfassen mehrere Landkreise bzw. kreisfreie Städte (Abbildung 4). Das Landesplanungsgesetz des Landes Sachsen-Anhalt hat den Regionalen Planungsgemeinschaften die Aufgabe der Regionalplanung als Teil der Landesplanung mit dem Ziel einer geordneten und nachhaltigen räumlichen Entwicklung in der Region übertragen. Auf dieser Grundlage werden Konzepte für die räumliche Nutzung erstellt und durch die Regionalversammlung bestehend u. a. aus den Landräten und Bürgermeistern beschlossen. Abbildung 4: Darstellung der fünf Regionalen Planungsgemeinschaften im Land Sachsen- Anhalt [4] 22

23 Im Hinblick auf den Schwerpunkt der Studie sind die Vorrang- und Eignungsgebiete für Windenergieanlagen von besonderer Bedeutung. Nach dem letzten Erhebungsstand ( ) seitens LVwA, welcher durch das MLU bereit gestellt worden ist, sind gemäß politischem Ziel durchschnittlich 1 % der Gesamtfläche der RPG als diese Gebiete ausgewiesen, wobei die RPG Halle mehr als 1 % und die RPG Harz 0,5 % der Fläche als Vorrang- und Eignungsgebiet deklariert hat. Im Vergleich zwischen den Angaben des LVwA und dem EEG-Anlagenregister sind Unterschiede zwischen den Werten der installierten Windkraftanlagen (EEG-Anlagenregister ca. minus 300 MW) festgestellt worden. Da die Daten des LVwA eine präzisere Zuordnung zu geografischen Areale zulassen und einen höheren Detaillierungsgrad aufweisen, wurden in den folgenden Schritten die Daten das LVwA verwendet, auch wenn diese nicht die gleiche Aktualität aufweisen, wie das EEG-Anlagenregister. Als Bemessungsgrundlage für die flächenmäßige Ausdehnung von Windparks legt die RPG Anhalt-Bitterfeld-Wittenberg 20 ha pro drei Windenergieanlagen an [5], um eine effiziente Windausbeute durch die Vermeidung von gegenseitiger Verschattung (Wake-Effekt) zu erzielen Leistung in MW RPG ABW RPG Altmark RPG Halle RPG Harz RPG Magdeburg Wind Solar Biomasse Abbildung 5: Installierte Erzeugungsleistung innerhalb der Regionalen Planungsgemeinschaften nach EEG-Anlagenregister (Stand ) 23

24 Unter Verwendung dieses Ansatzes für alle Regionen ergeben sich die in Tabelle 2 angegebenen Flächenausnutzungsgrade für die VE-Gebiete in den regionalen Planungsgemeinschaften, die jedoch in den Landkreisen aufgrund unterschiedlicher Gegebenheiten differenziert betrachtet werden müssen. Diese Differenzierung wurde anhand Befragung ermittelt. Tabelle 2: Ausnutzungsgrad der VE-Gebiete in den Regionalen Planungsgemeinschaften (Stand ) Regionale Eignungs- Vorrang- Summe Ausnutzungs- Planungsgemeinschaft Gebiete gebiete grad RPG Anhalt-Bitterfeld- 0 MW 3365 MW 3365 MW 32 % Wittenberg RPG Altmark 0 MW 4567 MW 4567 MW 29 % RPG Halle 717 MW 3657 MW 4374 MW 32 % RPG Harz 373 MW 1044 MW 1417 MW 40 % RPG Magdeburg 2837 MW 2125 MW 4962 MW 24 % Neben den Vorrang- und Eignungsgebieten sind Windkraftanlagen auch zu großem Anteil außerhalb der Flächenausweisungsgebiete installiert worden. Mehr als 50 % der Erzeugungsleistung steht somit nach aktueller Raumplanung nicht für ein Repowering (vgl. Kapitel 3.6) zur Verfügung (Stand ). In der Szenarienbildung haben diese statistischen und raumplanerischen Zusammenhänge Berücksichtigung gefunden. 24

25 3.4 Statistische Analyse der Entwicklung in den Landkreisen Netzentwicklungsplan 2013 Die Szenarien des Netzentwicklungsplans durchlaufen einen umfangreichen Konsultationsprozess. Neben einer breiten Zustimmung in den verschiedenen Interessensgruppen nutzen unterschiedliche Forschungsinstitute diese Daten als Grundlage für die Netzberechnung. Dies ermöglicht eine gute Vergleichbarkeit der Ergebnisse. Neben dem Deutschlandszenario, welches maßgeblich durch die Übertragungsnetzbetreiber in enger Abstimmung mit der Bundesnetzagentur im Zusammenhang mit der Bundesbedarfsplanung erarbeitet wird, gibt es in den 16 Bundesländern eigene EE-Ausbauziele, die im Szenario C bis 2023 (Abbildung 6) zusammengefasst sind und insbesondere die Windausbauplanung im Szenario B übersteigen. Abbildung 6: Darstellung der Länderszenarien zum Ausbau der regenerativen Energien bis 2023 [7] 25

26 Die Szenarien basieren auf dem Bezugsjahr Aus diesem Grund sind die Daten des EEG-Anlagenregisters für diesen Zeitraum auf die Landkreise und kreisfreien Städte zusammengefasst worden. Im ersten Schritt erfolgt die Projektion der EE- Ausbaupfade ohne Berücksichtigung der Flächenausnutzungsgrade (vgl. Kapitel 3.3), da die bisherige Analyse der Datengrundlage durch die Befragung untermauert werden soll. Wie die aktuelle Abschätzung jedoch schon gezeigt hat (Tabelle 2) kann angenommen werden, dass die VE-Gebiete zu % ausgenutzt sind. Demgegenüber sind 50 % der Anlagen laut LVwA-Auflistung außerhalb der Vorranggebiete. Der zunächst vereinfachte Ansatz schreibt prinzipiell die bereits bekannte Verteilung unter den Landkreisen und kreisfreien Städten mit den Szenarien B und C fort (Abbildung 7 und Abbildung 8). Unterschiedlich fällt dabei die Höhe der installierten Leistung zwischen Bundes- und Länderszenario aus. Abbildung 7: Projektion des Szenario B auf die Landkreise in Sachsen-Anhalt 26

27 In der Summe differieren beide Ausbaupfade um ca MW, wobei die Windkraft deutlich stärker zunimmt und die Solarenergie tendenziell im Länderszenario geringer ausfällt. Der Bereich der Biomasse verdoppelt sich in beiden Fällen (Szenario B bis 2033, Szenario C bis 2023), wobei diese Entwicklung im Hinblick auf die Ergebnisse der Biomassepotenzialstudie 2012 eher skeptisch zu betrachten ist. Abbildung 8: Projektion des Länder-Szenario C auf die Landkreise in Sachsen-Anhalt Energiestudie Sachsen-Anhalt Die Energiestudie bestimmt den Ausbau der regenerativen Energien auf Grundlage der eingespeisten Energien. Unter Verwendung der bekannten durchschnittlichen Volllaststunden errechnen sich die installierten Leistungen. Da in der Studie selbst keine Angabe zu den Basisdaten gegeben wird, ist an dieser Stelle mit einem gewissen methodischen Fehler zu rechnen. Die zugrunde gelegten durchschnittlichen Volllaststunden für Sachsen-Anhalt [3]: 27

28 Wind: 1729 h/jahr Solar: 965 h/jahr Biomasse: 4363 h/jahr Generell zeigen die Ausbaupfade bis 2030 eine ähnliche Tendenz wie beim Szenario B des Netzentwicklungsplans. Auffällig sind nur der vergleichsweise geringe Anstieg bis 2020 und der größere Sprung bis In der Summe gehen die Szenarien von einer Gesamtleistung von 7300 MW aus und übersteigen das Szenario B um weitere 400 MW, was im Wesentlichen durch optimistischere Annahmen beim Ausbau der Wind- und Solarenergiegewinnung bei gleichzeitig geringerem Ausbau im Bereich Biomasse zu erklären ist. Abbildung 9: Projektion der Energiestudie-Szenarien auf die Landkreise in Sachsen-Anhalt 28

29 3.4.3 Studie zur Auswirkung der Energiewende auf Ostdeutschland Die Studie zur Untersuchung der Auswirkung der Energiewende auf Ostdeutschland prognostiziert den Ausbau der regenerativen Energien auf der Grundlage der Energiemenge. Für die Berechnung der Leistungen liegen die gleichen durchschnittlichen Volllaststunden wie im Kapitel zugrunde. In Summe ergibt sich eine vergleichbare Projektion der installierten Leistung bis 2020 von 5300 MW wie in der Energiestudie, wobei die Entwicklung der Photovoltaik deutlich optimistischer betrachtet wird. Die Windenergie entwickelt sich in diesem Szenario am geringsten. Abbildung 10: Projektion des Szenarios der Ost-Energiewende-Studie auf die Landkreise in Sachsen-Anhalt 29

30 3.5 Ausnutzungsgrad von Konversions-, Gewerbe- und Industrieflächen - Datenlagen und Auswertung Nach der aktuellen Regelung durch das EEG ist es nicht mehr gestattet Großfreianlagen wie Photovoltaik-Parks auf wirtschaftlich nutzbarem Boden zu errichten. Das EEG sieht deshalb vor, dass Freiflächenanlagen, welche große Flächen benötigen (PV, Biogas), nur noch auf bestimmten beplanten Gebieten Vergütungen erhalten. Unterteilt werden diese in: Konversionsflächen Flächen um Bundesstraßen und Schienenwege Gewerbeflächen Konversionsflächen - Öffentlicher Datenbestand Konversionsflächen sind solche Gebiete, welche durch ihre vorherige Nutzung stark beeinflusst worden sind, sodass diese Beeinträchtigung auch nach der ursprünglichen Nutzung weiterhin nachhaltig wirkt. Dazu zählen bspw. Militärgebiete, durch Schadstoffe belastete Industriegebiete oder ehemalige Bergbaugebiete, wobei die beeinträchtigte Fläche mindestens 50 % der Gesamtfläche ausmachen muss. Die Deklaration einer Fläche als Konversionsfläche nach dem EEG ist stark situationsabhängig. Eine aktuelle Statistik der Verwaltungsbibliothek Land Sachsen-Anhalt gibt einen Überblick über Gebiete mit Altlasten in Sachsen-Anhalt. Die Statistik fasst allerdings nur die Anzahl belasteter Gebiete zusammen und trifft keine Aussagen über die Flächengröße oder den Belastungsgrad. Eine detaillierte Statistik zum Thema Konversionsflächen in Sachsen-Anhalt wurde bei der Anstalt für Bundesimmobilien Magdeburg erfragt (vgl. Tabelle 3). 30

31 Tabelle 3: Altlastenstatistik für Sachsen-Anhalt (Anzahl) In der folgenden Abbildung 11 ist eine Übersichtskarte dargestellt, welche die Schwerpunkte von Altlastgebieten zeigt. Abbildung 11: Übersicht zu den Altlastschwerpunkten in Sachsen-Anhalt 31

32 Weitere Informationen können durch die regionalen Ansprechpartner ermittelt werden Gewerbe-und Industrieflächen - Öffentlicher Datenbestand Die Installation von Freiflächenanlagen auf ungenutzten Gewerbeflächen ist prinzipiell möglich. Wichtiges Kriterium ist allerdings, dass diese Flächen bereits vor dem als solche ausgewiesen worden sind. Unter dem Webauftritt können freistehende Gewerbeflächen eingesehen werden. Hierbei wurde geprüft, welche dieser Gebiete bereits vor dem als Gewerbefläche ausgewiesen worden sind und somit laut EEG die Errichtung einer förderfähigen Freiflächenanlage auf der Fläche erlauben. Jedoch sind hier nach dem aktuellen Kenntnisstand keine detaillierteren Aussagen möglich. Der Ausnutzungsgrad wurde daher im Rahmen der Befragung der regionalen Vertreter genauer ermittelt Flächen um Bundesstraßen und Schienenwege Flächen um Bundesstraßen und Schienenwege (sog. 110-Meter-Streifen) stellen eine weitere Alternative zukünftiger Freiflächenanlagen dar. Zu diesen Gebieten zählen Flächen, welche sich in einem Abstand von 110 m um Autobahnen und Schienenwege der Deutschen Bahn befinden. Die folgende Tabelle 4 fasst das Schienen- und Straßennetz in Sachsen-Anhalt zusammen: 32

33 Tabelle 4: Übersicht zur Infrastruktur in Sachsen-Anhalt Straßennetz: Bundesautobahnen: Bundesstraßen: Landstraßen: Kreisstraßen: Länge 407 km km km km Schienennetz: DB Hauptbahnnetz Außerhalb Bundesnetz: Schmalspurbahn: km 292 km 116 km Es ist zu erkennen, dass das Ausbaupotenzial für Freiflächenanlagen signifikant wäre. Gemäß der Aussage durch die Bundesanstalt für Immobilienaufgaben wird dieses Potenzial allerdings als sehr gering eingestuft. Grund dafür ist u. a. die schwierige Erteilung von Baugenehmigungen auf privaten oder kommunalen Grundstücken. 3.6 Sachstand zum Repowering von Windenergiealtanlagen Bedeutung für den Anlagenbestand Seit einigen Jahren erlangt der Austausch von alten Windenergieanlagen durch neue Anlagen, das sogenannte Repowering, zunehmend an Bedeutung. In Abbildung 12 wird die jährliche Anlagenleistung hinsichtlich Stilllegung und Repowering aus Windenergie im Zeitraum 2000 bis 2013 dargestellt. Nach [10] und [11] wurden seit dem Jahr 2000 mittels Repowering rund 1,8 GW an installierter Leistung in Deutschland zugebaut. Dies entspricht einem Anteil von knapp 6 % der Anlagenpopulation. Die älteren Anlagen, insbesondere aus den 90er Jahren des letzten Jahrhunderts, erreichen heute ein Alter nahe ihrer technischen Lebensdauer von 20 Jahren. In den meisten Fällen ist unter Wirtschaftlichkeitsgesichtspunkten ein Abbau von Bestandsanlagen mit verhältnismäßig geringer Leistung und deren Ersatz 33

34 durch moderne Anlagen mit deutlich größerem Ertragspotenzial am selben Standort attraktiv. Dies kann aber auch schon weit vor Ablauf der technischen Lebensdauer einer Anlage der Fall sein. Anreiz für das Repowering waren primär die Mechanismen, welche im EEG 2012 enthalten waren, die einen frühzeitigeren Abbau von Altanlagen und deren Ersatz durch neue Windenergieanlagen förderten. Beispielsweise wurde durch den Repowering-Bonus nach 30 EEG 2012 die Wirtschaftlichkeit von Repowering- Projekten verbessert und das Interesse an der Umsetzung derartiger Projekte gesteigert. Das aktuelle EEG 2014 enthält keinen Repowering-Bonus mehr, sodass zukünftig die Attraktivität des Repowerings geringer ausfällt. Abbildung 12: Entwicklung der jährlich Anlagenleistung hinsichtlich Stilllegung und Repowering aus Windenergie in Deutschland (in MW) [10][11] Für Neuanlagen, die im Rahmen des Repowerings gebaut wurden, gelten grundsätzlich die Anforderungen aus den jeweils gültigen technischen Anschlussbedingungen bzw. aus der SDLWindV [11] zum Zeitpunkt des Neubaus. Durch den Austausch der Anlagen reduziert sich die Zahl der Altanlagen, die bisher 34

35 keine Systemdienstleistungen zur Unterstützung der Netzstabilität bereitstellen. Bei der Standortauswahl muss darauf geachtet werden, dass Repowering der Anlage am selben Standort in Sachsen-Anhalt nur innerhalb von ausgewiesenen Vorrang- und Eignungsgebieten möglich ist. Steht die zu ersetzende Anlage außerhalb eines VE- Gebietes, muss die neue Anlage innerhalb eines VE-Gebietes errichtet werden, d. h. Repowering am gleichen Standort ist dann nur in Ausnahmefällen möglich. Es hat sich gezeigt, dass die Datenlage im Bereich Repowering nicht befriedigend ist. Datenquellen, die auf Meldungen von Herstellern beruhen, weise Lücken auf, da Repowering-Daten nicht vollständig erfasst sind. Hier ist davon auszugehen, dass nur ein Anteil der tatsächlich vorhandenen Repowering-Projekte erfasst werden konnte. Vollständige Information über die Höhe der Repowering-Realisierungen müssten sich theoretisch in den Datenbanken der Übertragungsnetzbetreiber befinden. Eine Identifizierung von Repowering-Anlagen anhand des damit verknüpften EEG-Bonus ist allerdings nicht möglich, da die Daten diesbezüglich unvollständig vorliegen Besonderheiten im Rahmen der Verordnung zu Systemdienstleistungen durch Windenergieanlagen für den Anlagenbestand Seit dem Jahr 2009 gilt für Windenergieanlagen die Verordnung zu Systemdienstleistungen durch Windenergieanlagen (SDLWindV) [12], nach der die Erzeugungsanlagen durch die Bereitstellung von Systemdienstleistungen, wie die Frequenz- oder Spannungshaltung, einen Beitrag zur Netzstabilität leisten sollen. Für Anlagen mit einem Inbetriebnahmedatum ab dem sind die Anforderungen der SDLWindV verpflichtend. Bestandsanlagen mit einem Inbetriebnahmedatum vor dem können optional nachgerüstet werden. Als Anreizmechanismus war im EEG 2012 ein Systemdienstleistungsbonus für WKA, die den Anforderungen der SDLWindV entsprechen, geregelt. Innerhalb der 35

36 Neugestaltung des EEG 2014 entfällt der Systemdienstleistungsbonus für Anlagen, die nach dem in Betrieb genommen wurden. In [13] erfolgte auf Basis einer Branchenumfrage eine Abschätzung der erfolgten SDL-Nachrüstungen. Insgesamt wurden bisher Bestandsanlagen mit einer Leistung von gut 12 GW nachgerüstet. Unter Berücksichtigung der Neuanlagen ergibt sich eine installierte Leistung von rund 17 GW, die Systemdienstleistungen im Sinne der SDLWindV bereitstellen kann. Nach [13] verteilt sich die nachgerüstete Leistung wie folgt auf verschiedene Leistungsklassen: 80 % der WKA kw 45 % der WKA mit bis < kw 7 % der WKA mit bis < kw Nach der Abschätzung in [13] beläuft sich der Bestand der nicht nachgerüsteten WKA auf gut 15 GW deutschlandweit, wovon knapp 7 GW im Sinne der SDLWindV grundsätzlich ertüchtigt werden können. Für diese Anlagen gibt es mit dem EEG 2014 erneut die Möglichkeit, bei einer SDL-Nachrüstung einen Bonus zu erhalten. Jedoch ist laut Aussagen der Hersteller die Anzahl der Anlagen, die noch betriebswirtschaftlich sinnvoll umgerüstet werden können, nicht hoch. Dies ist dadurch bedingt, dass die Zusatzvergütung über den SDL-Bonus nicht die Kosten der Umrüstung der Anlagen trägt. Eine Reduzierung der SDL-Anforderungen könnte in diesem Fall dieses Potenzial für die SDL-Umrüstung erschließbar machen. 3.7 Installierte Energieerzeugungsanlagen in Sachsen-Anhalt Windenergie Die Analyse der vorhandenen Daten zum Stand des Ausbaus von Windenergie (Stand Dezember 2012) ergibt eine gesamte installierte Leistung für Sachsen-Anhalt von MW. 36

37 Die hier dargestellten Ergebnisse basieren auf den Daten der fünf Regionalplanungsgemeinschaften (RPG) in Sachsen-Anhalt sowie des Landesverwaltungsamts (LVwA). Es wurden alle RPG-Datensätze für Sachsen-Anhalt bzgl. der installierten und geplanten installierten Windkraftanlagen (WKA) innerhalb und außerhalb der Vorrang- und Eignungsgebiete (VE-Gebiete) hinsichtlich der Anlagenleistung und deren Anzahl ausgewertet. Hierbei wurden insgesamt 127 VE- Gebiete mit einer Gesamtfläche von ha ermittelt. Im Hinblick auf die Verteilung der Flächen je VE-Gebiet ergibt sich die in Abbildung 13 dargestellte Verteilung. Abbildung 13: Flächenklassifizierung der VE-Gebiete (links), Fläche der VE-Gebiete (rechts) Abbildung 14 zeigt exemplarisch die Kennzeichnung der Vorranggebiete für Windkraftanlagen (rote Flächen), wie sie von den RPG zur Verfügung gestellt wurden, während die grünen Markierungen die installierten Windkraftanlagen darstellen. 37

38 Abbildung 14: Markierung der VE-Gebiete für die Windkraft in Sachsen-Anhalt (links), Bereich Harz und Börde (Mitte) und für einen Beispiel-Windpark (rechts) Ausschließlich innerhalb der VE-Gebiete sind in Sachsen-Anhalt bislang ( ) WKA mit MW in Betrieb und außerhalb der VE-Gebiete MW. Einen Überblick über die landkreisspezifische Zuordnung mit der Unterteilung in innerhalb und außerhalb der VE-Gebiete liegenden WKA bietet an dieser Stelle Tabelle 5. Aus den vorhandenen Daten lassen sich die installierten Leistungen auf postleitzahlenscharfer Ebene ableiten. Die grafische Darstellung der installierten Leistung pro PLZ-Gebiet ist in Abbildung 15 dargestellt. 38

39 Tabelle 5: Landkreis spezifische installierte Leistung an WKA innerhalb und außerhalb der VE-Gebiete in Sachsen-Anhalt Innerhalb von VE-Gebieten Außerhalb von VE-Gebieten Landkreis [MW] [MW] Altmarkkreis Salzwedel 135,2 36,1 Landkreis Anhalt-Bitterfeld 190,7 133,2 Landkreis Börde 226,4 343,2 Burgenlandkreis 208,8 132,5 Dessau-Roßlau 9,35 6,0 Halle (Saale) 0,0 0,0 Landkreis Harz 209,1 16,0 Landkreis Jerichower Land 176,4 12,2 Magdeburg 0,0 14,1 Landkreis Mansfeld-Südharz 264,6 118,1 Saalekreis 163,6 202,8 Salzlandkreis 471,4 102,8 Landkreis Stendal 267,2 105,2 Landkreis Wittenberg 113,5 80,3 Sachsen-Anhalt 2.436, ,6 Alternativ zur Datenerhebung via RPGen, vermittelt durch das Landesverwaltungsamt, kann die Datenbank zu EEG-Anlagen seitens der Netzbetreiber genutzt werden [7]. Vom Übertragungsnetzbetreiber 50Hertz Transmission wurden ebenfalls sämtliche, im Bereich Sachsen-Anhalts befindliche Windkraftanlagen selektiert und mit Leistungswerten hinterlegt. Im Vergleich der beiden Varianten stehen MW aus den RPG-Informationen ca MW aus dem Datenpool von 50Hertz Transmission gegenüber. Die vorhandene Differenz von ca. 7 % hat ihre Ursache in den Datenerfassungen sowohl seitens der Netzbetreiber als auch seitens der RPGen. Hier besteht bspw. die Möglichkeit, geplante Anlagen mit Netzanschluss-Relevanz seitens der Netzbetreiber bereits als installiert erfasst 39

40 zu haben, während der Status RPG-seitig in Planung befindlich deklariert sein könnte. Die entstandene Unschärfe wird hinsichtlich der zu erwartenden Studienergebnisse als unkritisch eingestuft. Abbildung 15: Installierte Windleistung pro PLZ-Gebiet 40

41 3.7.2 Photovoltaik Die installierte Leistung an Photovoltaik Anlagen in Sachsen-Anhalt (Stand ) gemäß der vorliegenden Datenlage beträgt MW. Davon sind ca. 280 MW auf HS-Ebene, ca. 900 MW auf MS-Ebene und ca. 330 MW auf NS-Ebene installiert. Die vorliegenden Daten stammen aus dem Anlagenregister des Übertragungsnetzbetreibers 50Hertz Transmission [7]. Die Aufteilung der jeweiligen installierten Anlagenleistung auf die in Sachsen-Anhalt existierenden Landkreise ist in Tabelle 6 aufgeführt. Eine Aufschlüsselung auf PLZscharfer Ebene zeigt Abbildung 16. Tabelle 6: Landkreisspezifische installierte Leistung an Photovoltaik in Sachsen-Anhalt Photovoltaik Landkreis [MW] Altmarkkreis Salzwedel 56,68 Landkreis Anhalt-Bitterfeld 263,80 Landkreis Börde 11,248 Burgenlandkreis 113,99 Dessau-Roßlau 23,25 Halle (Saale) 23,22 Landkreis Harz 112,30 Landkreis Jerichower Land 73,67 Magdeburg 28,68 Landkreis Mansfeld-Südharz 222,04 Saalekreis 182,59 Salzlandkreis 126,05 Landkreis Stendal 95,68 Landkreis Wittenberg 114,9 Sachsen-Anhalt 1.548,1 41

42 Abbildung 16: Installierte Leistung an Photovoltaik je PLZ-Gebiet 42

43 3.7.3 Biomasse Die derzeit (Stand ) installierte Leistung an Stromerzeugung aus Biomasse in Sachsen-Anhalt beträgt 397,9 MW und ist damit, verglichen mit der installierten Leistung aus Photovoltaik und Windenergie auf einem relativ geringen Niveau angesiedelt. Die Aufschlüsselung der insgesamt installierten Stromerzeugungsleistung aus Biomasse auf die einzelnen Landkreise ist in Tabelle 7 gegeben. Von der insgesamt installierten Leistung von 397,9 MW ist der Hauptanteil, mit 362 MW, in der Mittelspannungsebene installiert. Eine PLZ-scharfe Zuordnung der installierten Leistung ist in Abbildung 17 dargestellt. Tabelle 7:Landkreisspezifische installierte Leistung an Biomasse in Sachsen-Anhalt Biomasse Landkreis [MW] Altmarkkreis Salzwedel 28,41 Landkreis Anhalt-Bitterfeld 13,18 Landkreis Börde 27,86 Burgenlandkreis 15,24 Dessau-Roßlau 0,6 Halle (Saale) 0 Landkreis Harz 20,7 Landkreis Jerichower Land 13,45 Magdeburg 10,77 Landkreis Mansfeld-Südharz 20,83 Saalekreis 18,58 Salzlandkreis 25,59 Landkreis Stendal 166,28 Landkreis Wittenberg 36,38 Sachsen-Anhalt 397,87 43

44 Abbildung 17: Installierte Stromerzeugung aus Biomasse pro PLZ in Sachsen-Anhalt 44

45 3.7.4 Wasserkraft Die in Sachsen-Anhalt verteilte installierte Leistung an Stromerzeugung aus Wasserkraft in Laufwasserkraftwerken beläuft sich auf eine Summe von 25,4 MW. Eine Verteilung der installierten Leistungen auf die Landkreise ist in Tabelle 8 aufgeführt. Weiterhin zeigt Abbildung 18 die PLZ-scharfe Darstellung der installierten Leistung an Wasserkraft. Tabelle 8: Installierte Leistung an Wasserkraftwerken je Landkreis in Sachsen-Anhalt Wasserkraft Landkreis [MW] Altmarkkreis Salzwedel 0,02 Burgenlandkreis 2,45 Dessau-Roßlau 0,30 Halle 1,25 Landkreis Anhalt-Bitterfeld 2,65 Landkreis Börde 0,22 Landkreis Harz 8,77 Landkreis Mansfeld-Südharz 0,05 Landkreis Wittenberg 0,02 Saalekreis 3,50 Salzlandkreis 6,22 Sachsen-Anhalt 25,45 45

46 Abbildung 18: Installierte Wasserkraft in Sachsen-Anhalt, PLZ-scharf 46

47 3.7.5 Kraft-Wärme-Kopplung Die installierte Leistung an Stromerzeugung durch Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) in Sachsen-Anhalt beläuft sich gemäß des Anlagenregisters der Bundesnetzagentur auf MW. In die Erfassung der Kraftwerke der Kraft-Wärme-Kopplung fallen ausschließlich Anlagen mit einer Leistung größer als >10 MW, da nur für diese eine gesicherte Datenbasis besteht. Von der installierten Leistung entfallen 153 MW auf EEG-fähige Biomasse-KWK-Anlagen. Eine Auflistung der installierten Leistung der KWK-Anlagen mit Unterscheidung nach Energieträger ist in Tabelle 9 gegeben. Tabelle 9: installierte Leistung KWK-Anlagen, getrennt nach Energieträger Energieträger Anzahl Anlagen Installierte Leistung [MW] Abfall Biomasse Braunkohle Erdgas Mineralöl Sonstige Energieträger (nicht erneuerbar) 1 9 Tabelle 10 gibt einen Überblick über die aktuelle in Landkreise eingeordnete installierte KWK-Leistung in Sachsen-Anhalt. Eine Darstellung der PLZ-scharfen Zuordnung der installierten Leistung ist in Abbildung 19 dargestellt. Hinsichtlich der Anbindung der Anlagen, vor dem Hintergrund der Netzsimulation, wurde die Annahme getroffen, dass Anlagen bis zu einer Leistung von 100 MW an das Hochspannungsnetz (110 kv) angeschlossen sind. Alle darüber hinaus befindlichen Leistungsdimensionen werden der Höchstspannungs- (HöS-) Ebene (380 kv) zugeordnet. Das betrifft im Einzelfall das Braunkohlekraftwerk Schkopau. 47

48 Tabelle 10:Landkreisspezifische installierte Leistung an Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen in Sachsen-Anhalt KWK Landkreis [MW] Altmarkkreis Salzwedel 11,4 Landkreis Anhalt-Bitterfeld 115,9 Landkreis Börde 75,4 Burgenlandkreis 173,9 Dessau-Roßlau 49,0 Halle (Saale) 151,0 Landkreis Harz 0,0 Landkreis Jerichower Land 0,0 Magdeburg 58,4 Landkreis Mansfeld-Südharz 49,0 Saalekreis 1.160,2 Salzlandkreis 293,3 Landkreis Stendal 156,8 Landkreis Wittenberg 18,1 Sachsen-Anhalt 2.312,4 48

49 Abbildung 19: Installierte KWK-Leistung je PLZ-Gebiet in Sachsen-Anhalt Konventionelle Erzeugung Ein Großteil der Erzeugung aus konventionellen Energieträgern ist im vorhergehenden Abschnitt Kraft-Wärme-Kopplung bereits mit aufgeführt worden. Daher wird an dieser Stelle nicht gesondert auf die installierte Leistung aus konventioneller Erzeugung eingegangen. 49

50 4 Erfassung des Planungsstandes zum Ausbau der erneuerbaren Stromerzeugung in Sachsen-Anhalt 4.1 Planungsstand Windenergie Für Windenergie wurde ein Planungsbestand von 536 MW für Sachsen-Anhalt auf Basis der Daten der Regionalplanungsgemeinschaften ermittelt. Dies umfasst Anlagen, die sich in der Planung, in der Genehmigung sowie im Bau befinden. Hierbei sind alle Anlagen erfasst, die sich bereits zum in der Planung, Genehmigung oder im Bau befanden. Der Zeithorizont für die Umsetzung kann nicht angegeben werden, da dieser von Anlage zu Anlage variieren kann. Von dem kurzbis mittelfristig zu erwartenden Zuwachs gemäß des Planungsstandes an installierter Windleistung entfallen insgesamt 31,5 MW installierte Leistungen auf Anlagen, welche außerhalb der VE-Gebiete anzufinden sind. Die Summe der installierten Leistung aus derzeitigem Anlagenbestand und den geplanten Anlagen ist PLZ-scharf in Abbildung 20 dargestellt. 50

51 Abbildung 20: Summe installierter und geplanter Windleistung in Sachsen-Anhalt, PLZscharf 51

52 4.2 Planungsstand Photovoltaik Die installierte und zukünftig zu erwartende installierte Leistung aus Photovoltaik setzt sich prinzipiell aus zwei Hauptteilen zusammen: Zum einen die Leistung aus Freiflächen-Anlagen und zum anderen die Leistung von Dachflächenanlagen. Hierbei kann die Planung für künftige Installationen von PV-Anlagen nur für Freiflächen ermittelt werden, da Planungen für die Dachinstallation von PV-Anlagen nicht registriert sind. Diese werden erst registriert, wenn diese dem jeweiligen Netzbetreiber für den Netzanschluss gemeldet werden. Der hier dargestellte Planungsstand bezieht sich dementsprechend auf PV-Freiflächen-Anlagen, die in den jeweiligen Städten und Gemeinden erfasst sind. Die vorgestellten Zahlen stammen aus einer Befragung der in Sachsen-Anhalt existierenden Städte und Gemeinden und spiegeln den Stand der bereitgestellten Daten wieder (siehe hierzu Abschnitt 2.3). Der derzeitige Stand der Planung für neue PV-Freiflächenanlagen aus den Städten und Gemeinden, die Daten zur Verfügung stellen konnten, beträgt 225 MW, verteilt auf das Land Sachsen-Anhalt. Hierbei wurden die auswertungsfähigen Antworten ausgewertet, die von 76 % der befragten Gemeinden zur Verfügung gestellt wurden. Dies beinhaltet PV-Anlagen auf Industrie- und Gewerbeflächen sowie in Konversionsgebieten. Eine PLZ-scharfe Darstellung der geplanten, neu hinzukommenden Anlagen ist in Abbildung 21 gezeigt. 52

53 Abbildung 21: Geplante installierter Leistung von PV-Anlagen auf Freiflächen in Sachsen- Anhalt, PLZ-scharf 53

54 5 Ermittlung des Ausbaupotenzials für erneuerbare Energiequellen 5.1 Ausbaupotenzial Windenergie Methodik Die Ermittlung des vollständigen Ausbaupotenzials geschieht auf Basis der aktuell verfügbaren Daten vorwiegend aus den Regionalplanungsgemeinschaften. Hierbei wird die Methodik, welche in Abbildung 22 schematisch dargestellt ist, angewendet. Das Gesamtpotenzial für installierbare Leistung aus Windenergie kann unterschieden werden in das Potenzial, welches innerhalb ausgewiesener VE- Gebiete vorhanden ist, und das Potenzial, welches außerhalb von VE-Gebieten vorhanden ist. Das Potenzial innerhalb von VE-Gebieten ergibt sich hierbei aus den derzeit ausgewiesenen Flächen multipliziert mit einem repräsentativen Flächenbedarfswert. Zu beachten ist hierbei, dass keine zukünftigen Neuausschreibungen von VE- Gebieten in die Potenzialermittlung mit einfließen. Dies ist insbesondere zu berücksichtigen, da sich die Ausweisungen der Regionalplanungsgemeinschaften derzeit in der Überarbeitung befinden und dieser Prozess voraussichtlich 2016/2017 abgeschlossen sein wird. In der Rücksprache mit den RPGen wurde festgestellt, dass in Ausnahmefällen eine Randbebauung der VE-Gebiete in einem Bereich von etwa 100 m über die entsprechenden Grenzen hinaus genehmigt werden kann. Um diesen Umstand für die Studie zu berücksichtigen, wurde festgelegt, dass das erweiterte Flächenpotenzial bis zur Hälfte ausgeschöpft werden kann. Die Potenzialermittlung für installierbare Windenergie außerhalb von VE-Gebieten baut auf der Annahme auf, dass teilweises Repowering möglich ist. Repowering ist nur für den Fall möglich, dass in existierenden Windparks eine Leistungserhöhung stattfindet, während gleichzeitig die Anzahl der Anlagen reduziert wird. 54

55 Entsprechend wurden die vorhandenen Anlagen außerhalb von VE-Gebieten hinsichtlich der Eignung für ein Repowering untersucht, wobei ein repräsentativer Flächenbedarfswert zu Grunde gelegt wurde. Abbildung 22: Methodik zur Ermittlung des Windausbaupotenzials für Sachsen-Anhalt Eine wichtige Kenngröße für die Abschätzung des zukünftigen WKA-Potenzials ist der Flächenbedarfswert (FBW), welcher die Fläche beschreibt, die pro MW installierter Windanlagenleistung benötigt wird und welcher anhand repräsentativer Windparks ermittelt wurde. Voraussetzungen für die Ermittlung des Flächenbedarfswertes sind zum einen, dass repräsentative Windparks jünger als 10 Jahre und somit systemdienstleistungstauglich sind und zum anderen mindestens 20 WKA im Windpark installiert sind. Eine beispielhafte Darstellung zur Flächenermittlung eines Windparks ist dazu in Abbildung 23 dargestellt, in der sowohl die Fläche für VE- Gebiet (A VE (rot)) und Toleranzstreifen (A T (grün)) sowie die Standorte der Windkraftanlagen verzeichnet sind. 55

56 Abbildung 23: Flächenbedarfsermittlung für Windpark, Ausschnitt aus GIS-Programm Die Berechnung der einzelnen Flächenbedarfswerte der Regionalplanungsgemeinschaften erfolgt anschließend auf Basis der in Abbildung 23 dargestellten Flächenermittlung der einzelnen Windparks sowie der installierten Leistung der WKA. Zur Kalkulation des FBW wird dabei folgende Gleichung verwendet: = ä h +. + (1) FBW Flächenbedarfswert [ha/mw] A T Fläche Toleranzstreifen [ha] A VE Fläche Vorrang-/Eignungsgebiet [ha] Potenzial innerhalb Vorrang- und Eignungsgebieten Als Ausgangsbasis zur Potenzialermittlung innerhalb von VE-Gebieten dienen die entsprechenden ausgewiesenen Flächen. Eine Darstellung der entsprechenden Hektarzahlen aufgeschlüsselt auf die einzelnen PLZ-Gebiete zeigt Abbildung

57 Abbildung 24: Flächen der VE-Gebiete in Sachsen-Anhalt, PLZ-scharf Zur Ermittlung des Flächenbedarfswerts wurden die Flächenbedarfswerte aus repräsentativen Windparks verwendet. Aus den selektierten Windparks wird ein mittlerer Flächenbedarfswert abgeleitet, welcher sich zu 3,6 ha/mw ergibt. 57

58 Abbildung 25 zeigt hierzu als Referenzwerte die in den Gebieten der RPG erreichten Minima der Flächenbedarfswerte. Der im Gebiet der RPG Halle erreichte Minimalwert von 3,2 ha/mw ist für die Verallgemeinerung nicht geeignet, da es sich hierbei um nur drei Anlagen auf einer geringen Bezugsfläche von 24 ha handelt. Ein repräsentativer, minimaler Flächenbedarfswert wurde im Gebiet der RPG Harz ermittelt und stammt aus einem bestehenden Windpark mit ca. 252 ha und einer Gesamtleistung von 69,8 MW. Abbildung 25: Minimaler Flächenbedarfswert innerhalb der VE-Gebiete, geordnet nach RPGen Damit ergibt sich im sachsen-anhaltinischen Bereich ein Ausbaupotenzial für Windenergie innerhalb von VE-Gebieten unter Annahme der vollständigen Bebauung der existierenden Gebiete in Höhe von MW. Eine Übersicht, welches Potenzial an installierbarer Leistung innerhalb der VE-Gebiete (aufgeschlüsselt auf PLZ- Gebiete) bereithält, zeigt Abbildung

59 Abbildung 26: Windleistungspotenzial innerhalb von VE-Gebieten in Sachsen-Anhalt, PLZscharf 59

60 5.1.3 Potenzial außerhalb Vorrang- und Eignungsgebiete Die WKA außerhalb von VE-Gebieten sind allgemein nach aktueller Gesetzeslage für ein Repowering nicht fähig. Allerdings wird in der Praxis eine Genehmigung erlangt, die ein Repowering zulässt, wenn hierdurch die Anlagenanzahl mindestens halbiert wird und die installierte Leistung gleichzeitig steigt. Zur Ermittlung des Gesamtpotenzials außerhalb von VE-Gebieten wurde zum einen angenommen, dass bestehende Windparks, die die genannten Kriterien erfüllen, repowert werden sowie andere vorhandene Anlagen in den nächsten 20 Jahren zum Großteil ihren Standsicherheitsnachweis erbringen können und entsprechend weiter in Betrieb bleiben. Das reine Potenzial, was sich aus Repowering außerhalb der VE-Gebiete ergibt, beläuft sich Sachsen-Anhalt-weit auf 303 MW. Bei den bestehenden Anlagen wird davon ausgegangen, dass ein Drittel der Anlagen in den nächsten zwanzig Jahren außer Betrieb gehen werden. Das Gesamtpotenzial für installierte Windleistung außerhalb der VE-Gebiete für Sachsen-Anhalt beträgt entsprechend MW. Eine PLZ-scharfe Darstellung des Potenzials an installierbarer Windleistung für Sachsen-Anhalt ist in Abbildung 27 dargestellt. 60

61 Abbildung 27: Potenzial an installierter Windleistung außerhalb VE-Gebiete in Sachsen- Anhalt, PLZ-scharf 61

62 5.1.4 Gesamtpotenzial für Windenergie in Sachsen-Anhalt Aus der Summe des Potenzials für installierbare Leistung von WKAs innerhalb und außerhalb von VE-Gebieten ergibt sich das Gesamtpotenzial für installierbare Leistung für Windenergie. Hierbei wurden die in den Abschnitten und dargestellten Annahmen zu Grunde gelegt. Dies bedeutet, eine Neuausweisung von VE-Gebieten wurde nicht in Betracht gezogen; ein Flächenbedarfswert von 3,6 ha/mw wird angenommen, ein Drittel der Anlagen außerhalb von VE-Gebieten geht außer Betrieb und ein begrenztes Repowering außerhalb von VE-Gebieten ist durchführbar. Unter diesen Annahmen ergibt sich ein Gesamtpotenzial für installierbare Windleistung von MW. Dieses Potenzial ist PLZ-scharf in Abbildung 28 gezeigt. Eine tabellarische Übersicht zum Gesamtpotenzial innerhalb und außerhalb der VE-Gebiete unter Berücksichtigung der aktuell installierten Leistung sowie des Planungsstandes und des Potenzials ist in Tabelle 11 gezeigt. Tabelle 11: Übersicht zu installierter, geplanter und potenzieller Leistung innerhalb und außerhalb VE-Gebieten Installiert [MW] Geplant [MW] Gesamtpotenzial [MW] Innerhalb VE-Gebiete Außerhalb VE-Gebiete Gesamt

63 Abbildung 28: Gesamtpotenzial für installierbare Windleistung in Sachsen-Anhalt, PLZscharf 63

64 5.1.5 Gegenüberstellung zur Potenzialstudie des DEWI Neben der vorliegenden Studie beschäftigen sich ebenso andere Studien mit möglichen Potenzialen im Bereich regenerativer Energien in Sachsen Anhalt. Ein Beispiel hierfür ist eine Studie des DEWI [17], in der das mögliche Windpotenzial innerhalb des Netzhoheitsgebietes der AVACON AG in Sachsen Anhalt ermittelt wurde. Innerhalb dieser Studie wurde eine ähnliche Vorgehensweise verwendet. Im ersten Schritt wurde der Ist-Stand im Bereich der Windkraftanlagen definiert. Hierzu wurden ebenso Daten der regionalen Planungsgemeinschaften verwendet. Die neusten Daten sind dabei aus dem Jahr Im Anschluss wurden geplante Projekte ermittelt und mögliche Potenziale definiert. Bei der Bestimmung der geplanten Anlagen verwendete die DEWI-Studie ebenso Daten der regionalen Planungsgemeinschaften aus dem Jahr Darüber hinaus fanden regionale Entwicklungspläne und die Einspeiserdaten der AVACON AG Anwendung. Bei der Ermittlung des Potenzials wurde ebenso eine Unterscheidung zwischen Potenzialen innerhalb und außerhalb von Vorrang- und Eignungsgebieten vorgenommen. Innerhalb von Vorrang- und Eignungsgebieten wurde dabei angenommen, dass bei bereits bebauten Gebieten ein Repowering möglich ist und vorhandene Anlagen durch neue Anlagen mit einem Flächenbedarfswert von 4,5 ha/mw ersetzt werden. Dabei wurden lediglich Anlagen, die vor 2002 in Betrieb genommen wurden berücksichtigt. Für Vorrang- und Eignungsgebiete, die bereits ausgeschrieben sind, bei denen aber noch keine Anlagenplanung vorliegt, konnte die mögliche installierte Leistung ebenso über den Flächenbedarfswert ermittelt werden. Hierfür wurde ein Wert von 3,7 ha/mw angenommen. Außerhalb von Vorrang- und Eignungsgebieten wurde dagegen angenommen, dass alte Anlagen durch neue Anlagen mit einer mittleren Leistung von 3,5 MW ersetzt werden. Darüber hinaus ist beim Repowering außerhalb von Vorrang- und Eignungsgebieten darauf zu achten, dass mindestens eine Halbierung der Anlagenzahl stattfindet. Damit deckt sich die Vorgehensweise 64

65 des DEWI mit den Annahmen, die in dieser Studie getroffen wurden. Insgesamt ergeben sich Unterschiede nach Tabelle 12. Der Vergleich beider Studien zeigt, dass das Gesamtpotenzial beider Studien nahezu identisch ist. Die DEWI-Studie erreicht lediglich im Bereich der geplanten und bereits installierten Leistungen höhere Werte. Die vorliegende Studie erreicht dagegen höhere Werte im Bereich des Restpotenzials, d. h. die betrachteten Vorrang- und Eignungsgebiete sind in beiden Studien nahezu identisch. Tabelle 12: Vergleich zwischen ZERE und DEWI Studie Bereich ZERE DEWI installierte Leistung 1858 MW 2013 MW innerhalb VE 1250 MW 1248 MW außerhalb VE 608 MW 765 MW Planung gesamt 300 MW 1015 MW Restpotenzial 1572 MW 433 MW Repowering 147 MW 239 MW Rückbau außerhalb VE MW 0 MW Gesamt 3674 MW 3700 MW 65

66 5.2 Ausbaupotenzial Photovoltaik Methodik Zur Ermittlung des Potenzials an installierbarer Leistung für Photovoltaik in Sachsen-Anhalt werden unterschiedliche Komponenten separat ermittelt und analysiert. Hierbei handelt es sich um: Bestand auf Grün- und Ackerland, Freiflächenpotenzial auf Konversionsgebieten, Freiflächenpotenzial auf ausgewiesenen Industrie- und Gewerbegebieten, Dachflächenpotenzial und sogenannter 110-Meter-Streifen entlang von Bundesautobahnen und Schienenwegen. Für alle genannten Komponenten wird PLZ-scharf das Potenzial ermittelt und zum Gesamtpotenzial aufsummiert. Hierbei ist zu beachten, dass der sogenannte 110-Meter-Streifen unter den aktuellen Rahmenbedingungen nicht durchgängig nutzbar ist und die ermittelten Zahlen das theoretisch nutzbare Potenzial wiedergeben. Eine Übersicht über die Methodik zur Ermittlung des Gesamtpotenzials ist schematisch in Abbildung 29 dargestellt. Hierbei wird insbesondere bei der Bestimmung des PV-Potenzials auf Freiflächen in ausgewiesenen Konversions-, Industrie- und Gewerbegebieten auf Daten der 218 Städte und Gemeinden in Sachsen-Anhalt zurückgegriffen, welche im Rahmen einer Telefonbefragung ermittelt wurden. Zur Ermittlung des Potenzials im 110-Meter-Streifen wurde auf Geo-Informationsdaten zurückgegriffen, welche unter anderem aus Daten der Städte und Gemeinden, der Regionalplanungsgemeinschaften der Windenergie sowie aus öffentlich verfügbaren Quellen, wie Google Earth stammen. Zur Ermittlung des Dachflächenpotenzials wurde auf statistische Daten des Landes Sachsen-Anhalt zurückgegriffen, welche die existierenden Dachflächen beinhalten. 66

67 Abbildung 29: Methodik zur Ermittlung des Photovoltaik-Potenzials Dachflächenpotenzial Zur Ableitung des Photovoltaik-Potenzials auf Dachflächen in Sachsen-Anhalt wurde auf verfügbare statistische Daten zur Flächennutzung und existierender Wohnbauten in Sachsen-Anhalt zurückgegriffen [18]. Für das Dachflächenpotenzial werden Wohngebäude mit 1-2 Wohneinheiten (WE) und Wohngebäude mit mehr als 2 WE betrachtet. Zusätzlich wurden sonstige Gebäude mit in die Betrachtung einbezogen, um das Gesamtdachflächenpotenzial zu ermitteln. Zur Bestimmung der installierbaren Leistung für Ein- und Mehrfamilienhäuser wurden die Annahmen gemäß Tabelle 13 zu Grunde gelegt. Ausgehend von einer mittleren Strahlungsleistung von W/m 2 und einem durchschnittlichen PV-Wirkungsgrad von 12 % wird je nach Anlagengröße die installierte elektrische Leistung ermittelt. Hierbei werden für die unterschiedlichen 67

68 Häusergrößen unterschiedliche Nutzungsfaktoren angenommen, die Einflüsse wie Dachneigungen, Ausrichtungen und Bebauungsmöglichkeiten wiederspiegeln. Tabelle 13: Annahmen zur Abschätzung des Dachflächenpotenzials für Photovoltaik Parameter Angenommener Wert Wirkungsgrad von PV-Anlagen 12 % Flächenspezifische Strahlungsleistung W/m² Potenzielle Anlagengröße für Ein- und Zweifamilienhäuser 40 m² Potenzielle Anlagengröße für Mehrfamilienhäuser 100 m² PV-Nutzungsfaktor für Ein- und Zweifamilienhäuser 50 % PV-Nutzungsfaktor für Mehrfamilienhäuser 30 % Zur Ermittlung des Dachflächenpotenzials aller anderen Gebäude wurde die vorhandene Dachfläche dieser mit den Ausnutzungsfaktoren sowie einem Eignungsfaktor multipliziert. Aufgrund statistischer Daten wurde angenommen, dass ca. 20 % der Dachfläche generell nutzbar ist. Hierbei handelt es sich vorwiegend um Flachdächer. Von dieser resultierenden Dachfläche wiederum wird aufgrund statistischer Daten eine Ausnutzung von 80 % angenommen, welche Ausrichtung und ggf. Abschattung mit berücksichtigen. Eine Übersicht über die resultierende, effektive Solarmodulfläche, welche sich aus dieser Analyse ergibt, stellt Tabelle 14 dar. Tabelle 14: Abschätzung des PV-Dachflächenpotenzials für Sachsen-Anhalt Parameter Wert Solarfläche bei Gebäuden mit 1-2 Wohneinheiten m² Solarfläche bei Gebäuden mit >2 Wohneinheiten m² Solarfläche Sonstige Dachfläche m² Solarmodulfläche gesamt m² Stromerzeugungspotenzial Arbeit Stromerzeugungspotenzial Leistung GWh MW 68

69 Somit ergibt sich für die Dachflächen ein anzunehmendes Potenzial von insgesamt MW. Aufgeschlüsselt auf die einzelnen PLZ-Gebiete in Sachsen-Anhalt ist das Dachflächenpotenzial in Abbildung 30 gezeigt. Abbildung 30: PV-Dachflächenpotenzial in Sachsen-Anhalt, PLZ-scharf 69

70 5.2.3 Potenzial auf Industrie-, Gewerbe- und Konversionsflächen Zur Ermittlung des Freiflächenpotenzials auf Konversion-, Gewerbe- und Industrieflächen wurden die Daten aus der Gemeindebefragung ausgewertet. Die hier dargestellten Zahlen ergeben sich aus den potenziell nutzbaren Flächen für PV-Anlagen, welche weder bereits bebaut noch in Planung befindlich sind. Die Umrechnung der genannten Flächen in eine installierbare Leistung erfolgt durch einen mittleren ermittelten Flächenbedarfswert von 2,9 ha/mw. Die Darstellung der PLZ-scharfen Leistungspotenziale in Sachsen-Anhalt, welche über die bereits geplanten und installierten Anlagen hinausgehen, sind in Abbildung 31 gezeigt. Die Gemeindebefragung konnte zum aktuellen Stand eine auswertungsfähige Beantwortungsquote von 76 % erreichen. Die aktuellen Ergebnisse zum Stand der erfassten installierten Leistung auf Freiflächen, sowie deren Planung und das gesamte Potenzial, welches auf Freiflächen (Industrie-, Gewerbe- und Konversionsflächen) erreicht werden kann, ist in Tabelle 15 dargestellt. Zusätzlich listet die Tabelle die angenommene Hochrechnung für Freiflächen-PV-Anlagen, ausgehend von den erhaltenen Antworten der 76 % der Gemeinden auf das gesamte Land Sachsen-Anhalt auf. Das Gesamtpotenzial in Sachsen-Anhalt für PV-Anlagen auf Industrie,- Gewerbe- und Konversionsflächen beläuft sich unter Anwendung der genannten Hochrechnung auf MW. Tabelle 15: Befragungsergebnisse zum PV-Potenzial sowie Hochrechnung auf Sachsen- Anhalt Installiert [MW] Geplant [MW] Potenzial [MW] Auskunft der Gemeinden Hochrechnung auf LSA

71 Abbildung 31: PV-Freiflächenpotenziale für Sachsen-Anhalt, ohne installierte und geplante Anlagen, PLZ-scharf 71

72 5.2.4 Abschätzung des Potenzials für PV-Anlagen im 110-Meter-Streifen Mit dem sogenannten 110-Meter-Streifen ist der Streifen bezeichnet, der sich linksund rechtsseitig in einem Abstand von bis zu 110 m vom äußersten befestigten Fahrbahnrand bzw. Schienenwegrand befindet. Dieser Streifen bietet an sich Potenzial zur Nutzung als Fläche für die Installation von PV-Anlagen, unterliegt aber Einschränkungen die es zu berücksichtigen gilt [19], [20]. Diese sind unter anderem: Eine raumbedeutsame Nutzung als PV-Freiflächenanlage ist ausgeschlossen, wenn diese nicht mit der vorrangigen Funktion des Flächennutzungsplanes vereinbar ist. Gegebenenfalls kann hiervon durch Zielabweichungsverfahren abgewichen werden. Gemäß 9 Bundesfernstraßengesetz (FStrG) besteht an Bundesautobahnen eine Anbauverbotszone (40 m) bzw. eine Anbaubeschränkungszone (100 m), worunter auch PV-Anlagen fallen. Die Baubegrenzung kann ggf. überwunden werden, wenn bei der Aufstellung des Bebauungsplanes der Träger der Straßenbaulast mitwirkt. Die Installation von PV-Anlagen im 110-Meter-Streifen darf die Sicherheit und Leichtigkeit des Verkehrs nicht gefährden (zu beachten sind Blendungseffekte, Neugestaltung von Oberflächenentwässerung, zusätzliche Verkehrssicherungsmaßnahmen), Zu den Ausschlussflächen, in denen PV-Anlagen im 110-Meter-Streifen nicht errichtet werden können, zählen [20]: Waldgebiete, Siedlungsgebiete, Naturschutzgebiete, Nationalparks, Landschaftsschutzgebiete, EU-Vogelschutzgebiete (SPA), 72

73 Überschwemmungsgebiete, Trinkwasserschutzgebiete, Ausgleichs- und Ersatzflächen (AEM), Flora-Fauna-Habitat-Gebiete (FFH), Flächennaturdenkmale (FND), geschützte Landschaftsbestandteile (GLB), Gashochdruckleitungen (DN 800 bis 1000 incl. 4 m Schutzstreifen links und rechts), Flächen, die im Winterhalbjahr länger verschattet sind. Diese oben aufgeführten Ausschlusskriterien begrenzen die in Sachsen-Anhalt potenziell nutzbaren Flächen des 110-Meter-Streifens für PV sehr stark. Die größte Hürde wird hier durch 9 FStrG vorgegeben. Ungeachtet der gesetzlichen Einschränkungen wird im Folgenden die Abschätzung des PV-Potenzials für den 110-Meter-Streifen vorgestellt (siehe Abbildung 32). Abbildung 32: Methodik zur Abschätzung des PV-Potenzials für den 100-Meter-Streifen 73

74 Zur Ermittlung der potenziellen Flächen werden in einem ersten Schritt die gesamten verfügbaren Kilometer an Bundesautobahn und Schienenwegen identifiziert. In Sachsen-Anhalt beträgt der aktuelle Bestand an Bundesautobahn 609 km (Stand Januar 2013). Zusätzlich werden weitere 167 km (A14 und A143) in Bau befindliche Bundesautobahn für die Potenzialanalyse berücksichtigt. Das in Sachsen-Anhalt vorhandene Schienennetz hat eine relevante Länge von km. Aus Schienennetz und Straßennetz ergibt sich somit ein gesamtes Flächenpotenzial von ca ha für die Nutzung von PV-Anlagen. In einem nächsten Arbeitsschritt wird, aus dem ermittelten Flächenpotenzial, mit einer Segmentierung der Strecken eine Bewertung der Gebietsbeschaffenheit und Nutzbarkeit durchgeführt (vgl. Abbildung 33). Abbildung 33: Beispiel, Quantifizierung der PV-Flächenpotenziale durch Segmentierung Unter Berücksichtigung der Einschränkungen durch Gebietsbeschaffenheit und Nutzbarkeit des Flächenpotenzials ergibt sich ein gesamtes PV-Potenzial für den 110-Meter-Streifen von MW installierbare Leistung. Eine PLZ-scharfe- Aufschlüsselung der PV-Potenziale im 110-Meter-Streifen zeigt Abbildung

75 Abbildung 34: PV-Potenziale im 110-Meter-Streifen in Sachsen-Anhalt, PLZ-scharf Gesamtpotenzial für Photovoltaik in Sachsen-Anhalt Aus den in den vorherigen Kapiteln dargestellten Potenzialen sowie installierten und geplanten Anlagen lässt sich die Gesamtübersicht zur Photovoltaik ableiten. Hierbei 75

76 ergibt sich ein maximales Gesamtpotenzial, welches die Nutzung des 110-Meter- Streifens für PV bedingt, von MW. Eine Aufschlüsselung auf die einzelnen Kategorien ist in Tabelle 16 gezeigt. Tabelle 16: Installierte, geplante und potenzielle PV-Leistung in Sachsen-Anhalt Installiert [MW] Geplant [MW] Potenzial [MW] Dachflächen 498 k. A Freiflächen 1050* 326* 2.154* 110-Meter-Streifen k. A. k. A Gesamt 1.548* 326* 7.329* * )Die gekennzeichneten Zahlen sind Ergebnisse aus der Hochrechnung resultierend aus der Gemeindebefragung und somit nur als ungefähre Richtwerte zu interpretieren sind. Dies ist in Abschnitt erläutert. Die Datenerhebung hinsichtlich der installierten und geplanten PV-Anlagen, welche der Kategorie 110-Meter-Streifen zugeordnet sind, erwies sich als nicht aussagekräftig genug. Obwohl bereits Anlagen in der Nähe von Autobahnen und Schienenwegen installiert worden sind, kann keine eindeutige Zuordnung vorgenommen werden. Als Beispiel sei hier die Freiflächenanlage in Gerwisch genannt. Diese Anlage ist in direkter Nähe zu einem Schienenweg errichtet worden, erstreckt sich allerdings auf einer Fläche, welche am entferntesten Punkt über 400 m vom Schienennetz entfernt ist. Damit wurde sie nicht als Anlage im 110 m Bereich klassifiziert, sondern dem Anlagenbestand auf Industrie- und Ackerflächen zugeordnet. Weiterhin konnten keine Informationen zu geplanten Anlagen innerhalb des 110 m Streifens gewonnen werden. Nach Rücksprache mit der Bundesanstalt für Immobilienaufgaben sind im Land Sachsen-Anhalt noch keine EE-geeigneten Flächen im 110 m-bereich neben Autobahnen und Schienenwegen gesondert erfasst worden. Auch gestaltet sich die Planung zukünftiger Anlagen schwierig, da sich der Großteil der potentiellen Liegenschaften im planungsrechtlichen Außenbereich befindet, wodurch das Verfahren der Baugenehmigung zusätzlich erschwert wird. 76

77 5.2.6 Gegenüberstellung zu neuer Datengrundlage für Freiflächenanlagen (Planungsregionen R309 des Landesverwaltungsamtes) Im Bereich der Freiflächenanlagen ergibt sich mit den Planungsregionen des Landesverwaltungsamtes eine weitere Möglichkeiten zur Ermittlung der geplanten installierten Leistung je PLZ und Landkreis. Diese Daten stehen direkt als geogecatchtes Shapefile zur Verfügung, sodass eine einfache Zuordnung zu den PLZ-Regionen möglich ist (siehe Abbildung 35). Das Shapefile enthält Informationen über die Fläche, die geplante Leistung, die Anlagenart (Freifläche, Dachfläche), den Anlagenstatus (u. a. Bestand, Bauantrag, Genehmigung), den Landkreis und die Konversionsfläche für die einzelnen Planungsregionen, sodass im Anschluss eine Auswertung nach: Bestand/Planung und Freifläche/Dachfläche erfolgen konnte. Bei Regionen, für die keine geplante Leistung angegeben war, konnte über den bereits ermittelten Flächenbedarfswert von 2,9 ha/mw die mögliche Leistung aus der Fläche der Planungsregion bestimmt werden. Im letzten Schritt galt es geplante Anlagen im 110 m-streifen zu definieren. Dies erfolgte über das Hinterlegen der Autobahn- und Bahnstreckenverläufe in QGis und eine entsprechende Selektion der Planungsregionen, die in diesem liegen. Die Ergebnisse der installierten Leistung je Landkreis sind in Tabelle 17 zum Vergleich dargestellt. Hierbei ist erkennbar, dass sich bereits bei einer relativ groben geografischen Auflösung nach Landkreisen sehr große Unterschiede zwischen den einzelnen Methoden ergeben. Ebenso in Summe ergibt sich mit ca. 190 MW eine Differenz, die regional bereits zu einer Veränderung der Ergebnisse führen kann. Im Bereich einzelner Postleitzahlen lassen sich eine maximale positive Abweichung von 34,71 MW und eine maximale negative Abweichung von -51 MW verzeichnen. Da diese Abweichungen auch durch umliegende PLZ-Gebiete nicht kompensiert werden, können diese Differenzen bereits Auswirkungen auf die Knotenzuordnung und die spätere Simulationen der Versorgungssysteme haben. Hierzu zeigt Tabelle 18 die maximale positive und 77

78 negative Abweichung für jedes Szenario. Jedoch handelt es sich bei dem Bereich Photovoltaik nur um einen Teil der möglichen installierten Leistung. Unter Berücksichtigung der Ausbaupotenziale für Wind und Biomasse reduziert sich der maximale positive prozentuale Fehler im gemäßigten Szenario bereits auf 11 %. Es ist davon auszugehen, dass die vorhandenen Anteilsverschiebungen keine nennenswerten Auswirkungen auf die Simulationsergebnisse und die daraus resultierenden Schlussfolgerungen haben, allerdings werden die betreffenden Elemente des Netzes, bei denen eine entsprechend hohe Abweichung vorliegt auch vor diesem Hintergrund betrachtet und entsprechende Reservekapazitäten analysiert. Abbildung 35: Ausschnitt aus QGis mit PLZ-Layer und PV-Layer 78

79 Tabelle 17: Installierte Leistung der geplanten Freiflächenanlagen nach Landkreisen Landkreis nach R309 [MW] über Gemeindebefragung [MW] Altmarkkreis Salzwedel 13,72 18,62 Burgenlandkreis 34,90 20,79 Dessau-Roßlau 2,62 7,50 Halle 0,00 0,00 Landkreis Anhalt-Bitterfeld 72,25 39,93 Landkreis Börde 21,38 85,42 Landkreis Harz 18,55 31,29 Landkreis Jerichower Land 14,26 22,10 Landkreis Mansfeld-Südharz 77,62 15,27 Landkreis Stendal 69,81 17,14 Landkreis Wittenberg 41,49 22,84 Magdeburg 6,89 4,71 Saalekreis 34,28 20,91 Salzlandkreis 95,19 11,06 Gesamt 502,95 317,58 Tabelle 18: Maximale positive und negative Abweichung der PV-Leistung an den Verteilnetzknoten je Szenario Szenario ΔPpos,max [MW]/[%] ΔPneg,max [MW]/[%] Konservativ 3,13/14,4-4,11/-5,5 Gemäßigt 23,64/17,6-30,99/-24,8 ProEE 29,33/13,9-46,18/-26,6 5.3 Ausbaupotenzial Biomasse Nach der Energiestudie 2012 der Landesregierung Sachsen-Anhalts [26], im Auftrag des Ministeriums für Wissenschaft und Wirtschaft, wird sich das technische Potenzial für Biomasse in Zukunft nicht signifikant weiter erhöhen. Gründe dafür sind vor allem die Konkurrenz bei der Flächennutzung für die Lebensmittelproduktion oder für die stoffliche Weiterverarbeitung, sowie steigende Anforderungen zur Umweltverträglichkeit. Es wird prognostiziert, dass langfristig die Erzeugung von 79

80 elektrischer Energie aus fester Biomasse steigen wird und der Anteil von flüssiger Biomasse und Biogas sinkt. Insgesamt wird demnach angenommen, dass die Nettostromerzeugung aus Biomasse in Sachsen-Anhalt von 2,12 TWh/a (2011) auf 2,18 TWh/a (2030) leicht ansteigt [26]. Es wird daher davon ausgegangen, dass das Ausbaupotenzial von Biomasseanlagen zur Energieerzeugung in Sachsen-Anhalt gering ist. Eine zusätzliche mögliche Potenzialbetrachtung betrifft das Repowering von Bestandsanlagen. Durch eine optimierte Betriebsführung und effizientere Anlagenkonzepte ist es unter Umständen möglich, die energetische Ausbeute aus Biomasse signifikant zu steigern. In der komplexen Wirkungskette ergeben sich dazu verschiedenste Ansätze, welche eine allgemeine Aussage zum Repowering- Potenzial stark erschweren. Das Deutsche Biomasseforschungszentrum (DBFZ) führt z. Z. eine umfassende Studie über die Effektivität und die Auswirkungen von Repowering-Maßnahmen von Biogasanlagen durch. Die ersten Forschungsergebnisse sind für das Ende des Jahres 2015 zu erwarten [27]. Ein weiterer Einflussfaktor des Ausbaupotenzials der Energieerzeugung aus Biomasse bezieht sich auf die Auswirkungen des novellierten Erneuerbare Energien Gesetzes (EEG). Eine bevorstehende jährliche Deckelung des Anlagenzubaus, sowie eine Absenkung des Förderbetrags, würden einem weiteren Ausbau entgegenwirken. Zudem wird von Biomasseanlagen, begründet durch die schnelle Leistungsregelbarkeit, ein hoher Beitrag zur Systemdienstleistung erwartet, was den effektiven Anteil zur Nettostromerzeugung weiter verringern würde. Nicht zuletzt werden auch ökologische Gesichtspunkte eine Rolle spielen, wie die Verhinderung der Ausweitung von Anbauflächen für Energiepflanzen und eine damit verbundene Verbreitung von Monokulturen [28]. Eine Abschätzung des Ausbaupotenzials für Biomasse in Sachsen-Anhalt gestaltet sich unter den gegebenen Umständen als schwierig. Unter Berücksichtigung der 80

81 Ergebnisse der Energiestudie 2012 der Landesregierung Sachsen-Anhalt, den verschiedenen Einflussfaktoren aus der bevorstehenden EEG Novellierung und dem abgeschätzten Repowering-Potenzial von Bestandsanlagen aus den Datenbeständen, wird von einem Potenzialfaktor von 1,2 ausgegangen. Für die Zuordnung zu PLZ-Gebieten wird hierbei davon ausgegangen, dass die verteilte Leistungserzeugung im Land gleichmäßig auf 120 % der derzeitigen Situation anwächst. Das für das Land Sachsen-Anhalt prognostizierte Zubaupotenzial für Stromgenerierung aus Biomasse, beträgt demensprechend 80 MW, woraus sich ein Gesamtpotenzial von 478 MW ergibt. 5.4 Zusammenfassung des Ausbaupotenzials Die Zusammenfassung der Ausbaupotenziale der einzelnen Energiequellen, wie sie in den vorherigen Abschnitten erläutert wurden, sowie die derzeit installierte Leistung ist in Tabelle 19 aufgeführt. Tabelle 19: Zusammenfassung der installierten Leistung sowie der identifizierten Ausbaupotenziale Installiert [MW] Potenzial [MW] Windenergie Photovoltaik Biomasse

82 6 Ableitung von relevanten Szenarien aus aktueller und prognostizierter Situation der Energieeinspeisung und -nutzung 6.1 Überblick Für die Betrachtung der Auswirkungen des weiteren Zubaus an erneuerbaren Energien in Sachsen-Anhalt werden entsprechende Szenarien definiert, die als Grundlage für eine Simulation dienen. Als Stichjahr für die Simulation wurde das Jahr 2033 gewählt, für welches entsprechend die installierten Leistungen, Lasten und Netzstrukturen im Rahmen von Szenarien definiert sein müssen. Um ein breites Möglichkeitsspektrum für den zukünftigen Ausbau abzudecken, wurden insgesamt drei Rahmenszenarien definiert: Szenario ProEE, Szenario Gemäßigter Ausbau, Szenario: Konservativer Ausbau. Diese Szenarien werden in den folgenden Abschnitten vorgestellt. Einige Annahmen werden in allen drei Rahmenszenarien gleich angenommen. Dies betrifft den Ausbau mit Kraft-Wärme-Kopplung, Wasserkraft, die Lastsituation, den Einsatz elektrischer Speicher sowie das verwendete Netzmodell. Diese allgemeinen Annahmen werden ebenfalls in den folgenden Abschnitten dargestellt. 6.2 Annahmen für alle Szenarien Wasserkraft Wasserkraft hat aufgrund der geringen installierten Leistung von derzeit 25,5 MW (Abschnitt 3.7.4) und dem nahezu ausgeschöpften Potenzial auch zukünftig keinen großen Stellenwert in der Gesamtbilanz. Sie verbleibt innerhalb der Szenarien jeweils auf den 25,5 MW installierter Leistung. 82

83 6.2.2 Kraft-Wärme-Kopplung Hinsichtlich der Anteilsverteilungen werden für das Jahr 2033 im Vergleich zur aktuellen Situation mit MW installierter Kraftwerksleistung oberhalb 10 MW (Abschnitt 3.7.5) keine Veränderungen in der traditionellen Erzeugung durch KWK-Anlagen unterstellt. Dieser Umstand liegt in der weiterhin in ähnlicher Form zu deckenden Grundlast begründet, da der signifikant steigende Anteil der Erzeugung aus Windkraft und Photovoltaik keine Grundlastfähigkeit besitzt und damit die entsprechend steigende Fluktuation weiterhin ausgeglichen werden muss. Auch Speicheranlagen werden hierbei voraussichtlich keine tragenden Ausgleichsaufgaben übernehmen können, da das Ausbaupotenzial an Speichern in Sachsen-Anhalt bis zum betrachteten Zeitpunkt begrenzt ist. Es werden sowohl die Standorte der KWK-Anlagen als auch die installierten Leistungen von in Summe MW für das Jahr 2033 angenommen Lastsituation Die im Land Sachsen-Anhalt betrachteten Lasten werden in dieser Studie untergliedert in Haushalte, Gewerbe, Landwirtschaft und Industrie. Beispielhaft sind drei Standardlastprofile in Abbildung 36 dargestellt. Damit ist eine vollständige Abbildbarkeit der qualitativen Leistungsbezüge durch die jeweiligen Standardlastprofile [29], bis auf die Ausnahme Industrie, gegeben. Für diese Lastart wurde ein Lastprofil (IN) angesetzt, welches aus der Aggregation von Messprofilen zehn typischer Industriebetriebe für den Zeitraum eines Jahres entstand. Die Verwendung dieser unterschiedlichen Lastprofile erlaubt eine grobe Abschätzung möglicher Belastungssituationen im elektrischen Netz sowie eine 83

84 perspektivische Skalierung, liefert jedoch kein Abbild der realen zeitlichen Belastungen, da unterschiedliche Regionen Deutschlands ein abweichendes Verbrauchsverhalten aufweisen. Ein Abbild der realen Netzsituation ist somit nur mit konkreten Netzdaten der Netzbetreiber möglich. Bei der Ermittlung der landkreisindividuellen Leistungsmaxima wurde gemäß dem in Abbildung 37 gezeigten Prinzip vorgegangen. auf 1000 kwh/a bezogene Wirkleistung [W] exemplarische Auswahl von BDEW Standardlastprofilen G0 L0 H0 00:00 04:00 08:00 12:00 16:00 20:00 00:00 Uhrzeit (MEZ) Abbildung 36: Qualitativer Verlauf von drei BDEW-Standardlastprofilen; [28][29] Abbildung 37: Ermittlung landkreisspezifischer Leistungsmaxima Die konsumierten Jahresenergiemengen wurden der Energiebilanz Sachsen- Anhalt 2010 [30] entnommen und liegen in der Granularität auf Landkreisebene vor. Das Verteilungskriterium für Haushaltslasten (H0) ist an der Einwohnerverteilung innerhalb des jeweiligen Landkreises [31], [32], [33] bemessen worden, während sich die landwirtschaftliche Nutzfläche [34], [35], [36] als Verteilungsmaßstab des Verbrauchs der Landwirtschaft (Profil L0) definieren ließ. Zur Anteilsverteilung für das Gewerbeprofil (G0) ist die Beschäftigten-Anzahl im verarbeitenden Gewerbe, Handel und Gastronomie, im Dienstleistungsgewerbe [37], [39] sowie im 84

85 Bürogebäude (Versicherungen etc.), für die Lastart Industrie die Beschäftigten des produzierenden Gewerbes [37], [39] angesetzt worden. Mittels des Belastungsfaktors m kann über die konsumierte Jahresenergiemenge W a je Bezugsareal die jeweilige Spitzenleistung P max ermittelt werden. t a steht hierbei für den Zeitraum eines Jahres. Der Belastungsfaktor m wird über die durchschnittlich umgesetzte Leistung in den zu Grunde gelegten (Standard-)Lastprofilen ermittelt und stellt gleichzeitig den Mittelwert der normierten Lastprofilzeitreihe dar. = Beispiel für Haushaltslasten (H0-Profil):, h = (2), 0 0 (3) m Belastungsfaktor [einheitenlos] W a Konsumierte Jahresenergiemenge [MWh] P max Spitzenleistung [MW] t a Zeitraum [h] Somit ergibt sich wie in Tabelle 20 gezeigt ein Gesamtbild über die Verteilungen der Spitzenleistungen. 85

86 Tabelle 20: Landkreisspezifische Zuordnung der Lasten zu Standardlastprofilen 2013 H0 G0 L0 IN [MW] [MW] [MW] [MW] Altmarkkreis Salzwedel 32,1 11,2 15,8 69,1 Landkreis Anhalt-Bitterfeld 63,6 20,4 10,0 191,7 Landkreis Börde 64,3 20,1 18,0 169,6 Burgenlandkreis 69,5 22,4 10,9 129,0 Dessau-Roßlau 31,0 14,8 1,0 63,5 Halle (Saale) 84,6 47,3 0,4 67,3 Landkreis Harz 83,3 28,6 12,1 164,0 Landkreis Jerichower Land 34,2 11,6 9,9 65,4 Magdeburg 85,7 50,4 0,8 107,8 Landkreis Mansfeld-Südharz 52,8 16,6 9,4 92,1 Saalekreis 71,1 24,8 11,3 175,1 Salzlandkreis 74,6 24,7 12,0 171,4 Landkreis Stendal 43,6 15,6 18,0 62,6 Landkreis Wittenberg 48,8 15,4 10,5 107,8 Sachsen-Anhalt 839,2 323,9 140, ,4 Vor dem Hintergrund der Lastprognostizierbarkeit auf das Jahr 2033 wurden zusätzlich der demografische Einfluss, sowie Entwicklungen in der Erwerbssituation mit einbezogen. Zu diesem Zweck wurde die Bevölkerungsstudie 2008 [38], beauftragt durch das statistische Landesamt Sachsen-Anhalt, zu Grunde gelegt, in der landkreisscharf der Entwicklungstrend vom Jahr 2008 ausgehend bis zum Jahr 2025 definiert wird. Da das Stützjahr dieser Studie 2033 ist, wurde die Methode der Diskontrechnung gewählt, die die Entwicklung über das Jahr 2025 hinaus mit exponentiellem Entwicklungskoeffizienten c wiedergibt (Gleichung 4). Diese Methode birgt den Vorteil, dass die Bevölkerung rechnerisch nicht auf null zurückgehen kann, wie im linearen Fall. 86

87 = 0 1 (4) n Entwicklungszeitraum [a] B n Bevölkerung nach der Entwicklungszeit einheitenlos B 0 Bevölkerung zu Beginn der Betrachtung einheitenlos c Jährlicher Entwicklungskoeffizient [%/a] Zur Ermittlung des Entwicklungskoeffizienten c wurde die allgemeingültige Gleichung (Gleichung 4) für die vorhandenen Prognose- und Bestandsdaten (2025 und 2008) umgestellt und angewendet (Gleichung 5). Die Landkreis-spezifischen Ergebnisse sind in Tabelle 21 gelistet. = 1 0 (5) n Entwicklungszeitraum [a] B n Bevölkerung nach der Entwicklungszeit einheitenlos B 0 Bevölkerung zu Beginn der Betrachtung einheitenlos c Jährlicher Entwicklungskoeffizient [%/a] 87

88 Tabelle 21: Einwohnerentwicklung in Sachsen-Anhalt zur Einflussermittlung auf das H0-Lastprofil Bezug Projektion Entwicklungskoeffizient c [TEW] [TEW] [%/a] [TEW] [TEW] Dessau-Roßlau 88,7 70,0 1,38 82,7 62,6 Halle (Saale) 233,0 209,7 0,62 225,9 199,6 Magdeburg 230,0 225,7 0,11 228,8 223,7 Altmarkkreis Salzwedel 91,9 72,4 1,40 85,7 64,7 Landkreis Anhalt-Bitterfeld 182,0 143,8 1,38 169,8 128,7 Landkreis Börde 182,9 147,4 1,26 171,6 133,1 Burgenlandkreis 199,2 156,1 1,42 185,4 139,2 Landkreis Harz 237,7 190,1 1,31 222,5 171,1 Landkreis Jerichower Land 98,1 76,8 1,43 91,3 68,4 Landkreis Mansfeld-Südharz 155,3 112,3 1,89 141,1 96,4 Saalekreis 201,3 165,3 1,15 190,0 150,7 Salzlandkreis 215,6 164,6 1,58 199,1 145,0 Landkreis Stendal 125,4 97,3 1,48 116,4 86,3 Landkreis Wittenberg 140,8 108,0 1,55 130,2 95,3 Sachsen-Anhalt 2.381, ,3 1, , ,5 Die Modellierung der prognostizierten Lastprofile für Gewerbe und Industrie orientiert sich in beiden Lastsparten ebenfalls an der Bevölkerungsentwicklung. Speziell wird jedoch hierbei das Verhältnis von Erwerbstätigen zu Erwerbsfähigen des jeweiligen Landkreises [39], [40] als Bezug angenommen. Während im Jahr 2005 die Quote für nicht Erwerbstätige bei 23,8 % lag, nahm diese in den Folgejahren stetig ab und erreichte 2011 einen Wert von etwa 18,0 %. Dieser Trend wurde bis zum Jahr 2033 fortgesetzt und in diesem Jahr bei einem Anteil von 10,0 % als Endwert angenommen. Veranschaulicht ist dies in Abbildung 38. Entsprechend wurden die Veränderungen in der Ausprägung der jeweiligen Spitzenlasten berücksichtigt. 88

89 Abbildung 38: Prognostizierte Entwicklung der Erwerbssituation in Sachsen-Anhalt In dem Last-Sektor Landwirtschaft wurden keine Anpassungen vorgenommen, da unterstellt wird, dass sich das landwirtschaftliche Produktionsverhalten und die Nutzfläche nicht wesentlich verändern. Zusammenfassend zeigt Abbildung 39 die Entwicklung der prognostizierten Last in Sachsen-Anhalt im Vergleich des Jahres 2013 (linear ermittelter Wert) und Es ist zu erkennen, dass ein deutlicher Rückgang der Lasten vorhanden ist. Tabelle 22 zeigt eine Splittung der Lastanteile nach Landkreisen für das Jahr

90 Abbildung 39: Leistungsmaxima nach Lastprofil und Landkreisen, Prognose 2033 Tabelle 22: Leistungsmaxima nach Lastprofil und Landkreis, Prognose 2033 Spitzenlast je Lastprofilart für 2033 Summe zeitungleich EW H0 G0 L0 IN Pmax,zu,x [MW] [MW] [MW] [MW] [MW] Dessau-Roßlau ,5 10,1 1,0 43,2 77,8 Halle (Saale) ,8 32,1 0,4 45,7 153,0 Magdeburg ,8 34,3 0,8 73,3 192,2 Altmarkkreis Salzwedel ,2 7,6 15,8 47,0 94,6 Landkreis Anhalt-Bitterfeld ,2 13,8 10,1 130,3 202,4 Landkreis Börde ,9 13,7 18,0 115,3 196,8 Burgenlandkreis ,2 15,2 11,0 87,7 166,0 Landkreis Harz ,1 19,4 12,2 111,5 207,2 Landkreis Jerichower Land ,6 7,9 9,9 44,5 88,0 Landkreis Mansfeld-Südharz ,1 11,3 9,4 62,6 119,4 Saalekreis ,5 16,9 11,3 119,0 203,7 Salzlandkreis ,3 16,8 12,0 116,5 199,6 Landkreis Stendal ,3 10,6 18,0 42,6 103,6 Landkreis Wittenberg ,7 10,5 10,5 73,3 130,0 Sachsen-Anhalt ,2 220,4 140, 1.112, 2.134,4 90

91 Für die angestrebte PLZ-scharfe Lasten-Splittung innerhalb der Landkreise wurde eine Analogie zwischen Einwohnern (EW) je Landkreis und Postleitzahlen (PLZ) je Landkreis [41] ermittelt. Durchschnittlich ist vor dem Hintergrund und mit dem Stand 2011 von einer Einwohneranzahl von EW pro PLZ-Gebiet ausgegangen worden, während ohne kreisfreie Städte von EW auszugehen ist. Abbildung 40, rechts zeigt die Korrelation zwischen EW/PLZ und Einwohnern je Landkreis. Die gestrichelte Funktion stellt den vereinfachten Zusammenhang zwischen den beiden Kenngrößen dar, wenn die kreisfreien Städte nicht mit einbezogen werden. Dadurch kann PLZ-scharf eine Verteilung der Einwohner vorgenommen werden und erfüllt damit die Anforderung an die PLZ-genaue Modellierung der Region Sachsen-Anhalt, siehe Abbildung 41. Abbildung 40: Zusammenhang zwischen Einwohnern pro PLZ und Landkreis 91

92 Abbildung 41: PLZ-scharfe Modellierung der Lasten in Sachsen-Anhalt (S.-A.) Speicher Für elektrische Speicher werden folgende Annahmen zur Berücksichtigung in den Szenarien getroffen: Das Pumpspeicherkraftwerk Wendefurth kann zur Speicherung genutzt werden. Hierbei wird eine Erzeugungsleistung von 80 MW angesetzt und eine maximale Bezugsleistung von 72 MW. Die Speicherkapazität beträgt 523 MWh bei einem Systemwirkungsgrad von 80 %. Stationäre dezentrale Speicher werden bis 2033 keine nennenswerte Rolle spielen und werden somit nicht berücksichtigt. Elektromobilität wird, nach aktuellen Entwicklungsgradienten bewertet, bis 2033 keinen ausschlaggebenden Beitrag leisten und wird somit in die Szenarien nicht explizit einfließen. 92

93 6.2.5 Modellparametrierung des elektrischen Netzes Im Rahmen der Modellierung der Windkraft für die Netzsimulation ist das Ziel, eine PLZ-scharfe Simulation zu erreichen. Die Erzeugung aus Windkraft (sowie auch für PV-Anlagen) wird von der installierten Anlagenleistung sowie durch die Windgeschwindigkeit (und solare Einstrahlung) bestimmt. Territorial ergeben sich unterschiedliche Einflüsse, die Berücksichtigung in der Erzeugungscharakteristik finden müssen, um Realitätsnähe mit dem Bezug auf die Netzbelastung zu gewährleisten. Zu diesem Zweck wurde die REMO (regionales Modell)-Datenbank [42] genutzt. In dieser vom Umweltbundesamt beauftragten und im Max-Plank- Institut erstellten Datenbank sind nach einem Wettermodell berechnete Sonneneinstrahlungs- und Windgeschwindigkeits-Profile in der Auflösung 0,1 x 0,1 (Längen- x Breitengrad) für 100 Jahre im Bereich Deutschlands, Österreichs und der Schweiz, in einer zeitlichen Auflösung von 1 h hinterlegt. Zu Grunde gelegt wurden Messdaten seit der Klimaaufzeichnung um 1960, während die Verifikation des Modells mit Klimadaten aus den Jahren 1979 bis 2003 erfolgte. Der Bereich von Sachsen-Anhalt umfasst 26 x 20 REMO-Cluster. Aus Gründen der Modellreduktion und der Simplifizierung wurde die Auflösung für diesen Bereich auf 13 x 10 Flächenelemente festgelegt (siehe Abbildung 42). Den jeweiligen Flächenelementen wurden Postleitzahlen zugewiesen, die eine, ihrem Gebiet entsprechende Verlaufscharakteristik der Wind- und PV-Erzeugungsanlagen besitzen. Für die Modellierung der durch PV-Anlagen gewonnen Energie wird die gleiche Methodik angewandt. 93

94 N53 00 N52 30 N52 00 N N E10 34 E11 04 E11 34 E12 04 E12 34 E13 11 Abbildung 42: Postleitzahlenregionen von Sachsen Anhalt im geografischen Raster 94

95 6.3 Szenario Pro EE Allgemeine Annahmen für das Szenario In dem Szenario Pro EE wird die Annahme getroffen, dass alle ermittelten Potenziale zum Ausbau der Erneuerbaren Energien genutzt werden können. Für WKA und Biomasse-Anlagen wird von einer jährlich konstanten Neuinstallation und für Photovoltaik von einer ansteigenden Neuinstallation bis zum Jahr 2033 ausgegangen Annahmen für Windenergie Für das Szenario wird angenommen, dass sowohl Potenzialflächen innerhalb der VE-Gebiete als auch das Repowering (auch außerhalb von VE-Gebieten) zu einer konstanten jährlichen Neuinstallation führen. Laut [43] wurden ca ha für Neuausweisungen für zusätzliche Flächen von Vorrang- und Eignungsgebieten für Windkraft angenommen seit Bislang wurden von diesem Anteil etwa ha bereits in die neuen Regionalplanungen aufgenommen, was einen Verbleib von weiteren ha Flächenanteil bewirkt. Für die Ausschöpfung dieser Fläche als Potenzial für den Windkraftausbau wurden zwei maßgebliche Annahmen getroffen. Es wurde angenommen, dass mit dem o.g. Flächenbedarfswert von 3,6 ha/mw installiert wird. Damit ergibt sich eine potenzielle Leistung von weiteren 833 MW, die in neuausgewiesen VE-Gebieten nutzbar gemacht werden kann. Summiert wird für die VE-Gebiete in Sachsen-Anhalt ein Leistungspotenzial von MW definiert. Zusammenfassend sind die betreffenden Leistungswerte in Tabelle 23 veranschaulicht. 95

96 Tabelle 23: Potenzialabschätzung innerhalb der Wind- Vorrang- und Eignungsgebiete Deklaration Leistung [MW] Aktuell installiert Zur Zeit in Planung 496 Restpotenzial Neuausweisung 833 Summe Die Windleistung, welche außerhalb von VE-Gebieten in diesem Szenario installiert werden kann, ergibt sich zu maximal MW (siehe hierzu 5.1.3). Für die Neuinstallation der WKA-Leistung wird von einer konstanten jährlichen Neuinstallation von 266 MW ausgegangen. Bemessen wird dieser Ausbaugradient an der Entwicklung der vergangenen 14 Jahre. Dies verursacht einen stetigen Anstieg für die prognostizierte Entwicklung der installierten WKA-Leistung bis zu einer Leistung von MW im Jahr Sowohl der jährlich konstante Zubau als auch die Entwicklung der installierten Leistung sind grafisch aufgearbeitet in Abbildung 43 und Abbildung 44 dargestellt. Dabei werden die gesicherten Daten als Statistik (grün) und die Prognose (grau) abgebildet. Die erwartete progressive Entwicklung zeigt sich dann auch in dem Anstieg der installierten Leistung um MW in dem Zeitraum von 2013 bis Dabei wird das Potenzial etwa in 2028 ausgeschöpft, wobei der Ausbau in diesem Jahr bei ca. 260 MW liegt. 96

97 Abbildung 43:Jährlich neu installierte WKA-Leistung in Sachsen-Anhalt, Szenario pro EE 2033 Abbildung 44: Entwicklung der installierten WKA-Leistung in Sachsen-Anhalt, Szenario pro EE

98 6.3.3 Annahmen für Photovoltaik Für die Photovoltaik-Leistung wird aufgrund der 100 %-igen Nutzung der vielfältig vorhandenen Potenzialflächen, wie Dachflächen, Flächen von Konversionsgebieten usw. ein Potenzial von MW definiert (Abschnitt 5.2.5). Im Zuge der Szenarienentwicklung wurde ein jährlicher Zuwachs der neu installierten PV-Leistung bis zum Jahr 2033, auf eine insgesamt installierte Leistung von MW unterstellt. Damit ist für die installierte PV-Leistung nicht von einer Deckelung auszugehen. Das ProEE -Szenario beinhaltet somit eine nahezu Verfünffachung der Ende 2013 (1.517 MW) installierten PV-Leistung in Sachsen- Anhalt bis zum Jahr Dargestellt ist dies nachfolgend in Abbildung 45 und Abbildung 46, mit dem entsprechend kontinuierlichen Anstieg der installierten Leistung in Sachsen-Anhalt. Abbildung 45:Jährlich neu installierte PV-Leistung in Sachsen-Anhalt, Szenario pro EE

99 Abbildung 46:Entwicklung der installierten PV-Leistung in Sachsen-Anhalt, Szenario pro EE Annahmen für Biomasse Für die Biomasse wird in diesem Szenario eine optimistische, konstante jährliche Neuinstallation bis zum Jahr 2033 prognostiziert. Das zu Grunde gelegte maximal erreichbare Potenzial wird aufgrund optimistischer Annahmen auf 651 MW abgeschätzt und geht über das Potenzial hinaus, welches in Abschnitt 5.3 definiert wurde. Hierbei wurden als Ausgangsbasis die derzeit in Sachsen-Anhalt installierten Biomasse-Anlagen, welche für die Verstromung genutzt werden, in die Betrachtung mit einbezogen sowie die in vorigen Studien ermittelten Biomasse-Potenziale. Die hierfür verwendeten Daten stammen aus der Biomasse-Potenzialstudie des Landes Sachsen-Anhalt [44]. In dieser Studie wurde für das Jahr 2008 ein für die Verstromung genutztes technisches Potenzial an Primärenergie von 5,8 PJ angegeben, welches unter Berücksichtigung des Konversionswirkungsgrades (ca. 37 %) und der mittleren Vollaststundenzahl (4363 h) eine installierte Leistung von ca. 360 MW ergibt. Dieses Potenzial wurde in diesem betrachteten Zeitraum 99

100 nicht vollständig genutzt. Zur Ermittlung des noch verfügbaren Potenzials wurden die gemäß der Biomasse-Potenzial-Studie noch frei verfügbaren, in 2008 noch nicht genutzten Potenziale in denselben Verhältnissen für die Nutzung für die Verstromung, für Wärme und für Bio-Kraftstoffe hochskaliert. Laut Studie sind hier weitere 4,4 PJ für die Verstromung verfügbar. Dies ergibt eine potenzielle elektrische Leistung aus der Verstromung dieses Anteils von weiteren 281 MW. Das sich ergebende Gesamtpotenzial für Biomasse, als Summe dieser beiden Leistungen, wird in diesem Szenario auf 651 MW angesetzt. Dabei beträgt die jährlich neu installierte Biomasse-Leistung, wie in Abbildung 47 dargestellt, 28 MW. Diese prognostizierte konstante Installation führt zu einer installierten Biomasse-Leistung von 651 MW, welche im Jahr 2023 (vgl. Abbildung 48) auf Grund des erreichten Ausbaupotenzials reduziert wird und im Jahr 2024 auf 0 MW zurückgeht. Damit ist die erwartete installierte Leistung ca. 250 MW höher als im Jahr Abbildung 47:Jährlich neu installierte Biomasse-Leistung in Sachsen-Anhalt, Szenario pro EE

101 Abbildung 48:Entwicklung der installierten Biomasse-Leistung in Sachsen-Anhalt, Szenario pro EE Szenario Gemäßigter Ausbau Allgemeine Annahmen für das Szenario Das Szenario Gemäßigter Ausbau beruht auf begrenzenden Annahmen zur Nutzung der ermittelten Potenziale zum Ausbau der Wind- und PV-Leistung. Die jährlich neu installierte Leistung nimmt dabei für Biomasse und WKA nur geringfügig von 2014 bis 2033 ab und bleibt für PV auf einem konstanten Niveau Annahmen für Windenergie Für die Betrachtung des gemäßigten Szenarios werden WKA-Potenziale innerhalb der VE-Gebiete genutzt. Jedoch kommt es nur sehr begrenzt zu einem Repowering der bestehenden Anlagen außerhalb der VE-Gebiete, wodurch ein geringfügiger Rückgang der jährlich neu installierten WKA-Leistung, wie in Abbildung 49 dargestellt, von ca. 170 MW (2014) auf 145 MW (2033) angenommen wird. Die 101

102 installierte WKA-Leistung für Sachsen-Anhalt steigt dabei von ca MW (2013) um ca MW auf MW im Jahr 2033 an (Abbildung 50). Die Prognosefunktion in Abbildung 49 zeigt einen Einbruch im Jahr 2032, was auf das Erreichen des ausgeschöpften Potenzials von MW zurückzuführen ist ebenfalls an der Abflachung des prognostizierten Bestandes (Abbildung 50) zu erkennen. Abbildung 49:Jährlich neu installierte WKA-Leistung in Sachsen-Anhalt, Szenario gemäßigter Ausbau

103 Abbildung 50:Entwicklung der installierten WKA-Leistung in Sachsen-Anhalt, Szenario gemäßigter Ausbau Annahmen für Photovoltaik Für die PV-Installation wird ausschließlich eine eingeschränkte Nutzbarkeit der Potenzialflächen erwartet. Dabei kann der 110-Meter-Streifen nicht für die Installation von PV-Anlagen genutzt werden. Weiterhin werden Konversionsflächen, Dachflächen usw. nur eingeschränkt für den PV-Ausbau verwendet. Mit der Annahme eines jährlich, bis zum Jahr 2033, konstanten Zubaus von 108 MW (vgl. Abbildung 51), was dem durchschnittlichen jährlichen PV-Ausbau von 2004 bis 2013 entspricht, erreicht die in Sachsen-Anhalt installierte PV-Leistung einen Wert von MW (vgl. Abbildung 52). Dies entspricht einem Zuwachs der installierten PV-Leistung von 2013 bis 2033 um ca. 143 %. 103

104 Abbildung 51:Jährlich neu installierte PV-Leistung in Sachsen-Anhalt, Szenario gemäßigter Ausbau 2033 Das erhobene Potenzial aus Abschnitt mit MW (Nutzung von Dachfläche, Industrie-, Gewerbe- und Konversionsfläche, kein 110-Meter-Streifen) wird in dieser Konstellation nicht ausgeschöpft. 104

105 Abbildung 52:Entwicklung der installierten PV-Leistung in Sachsen-Anhalt, Szenario gemäßigter Ausbau Annahmen für Biomasse Für die jährliche Biomasse Neuinstallation wird erwartet, dass sie sich in den ersten 10 Jahren bis 2023 (7 MW) halbiert und anschließend nur noch wenig bis auf 5 MW (2033) verringert. Der entsprechende Verlauf ist dafür in Abbildung 53 dargestellt. In Konsequenz daraus ergibt sich für das Jahr 2033 eine installierte Biomasse- Leistung von 559 MW (vgl. Abbildung 54), die 160 MW höher als im Jahr 2013 ist. 105

106 Abbildung 53:Jährlich neu installierte Biomasse-Leistung in Sachsen-Anhalt, Szenario gemäßigter Ausbau 2033 Abbildung 54:Entwicklung der installierten Biomasse-Leistung in Sachsen-Anhalt, Szenario gemäßigter Ausbau

107 6.5 Szenario Konservativer Ausbau Allgemeine Annahmen für das Szenario In dem Szenario Konservativer Ausbau 2033 wird von einer eingeschränkten Nutzbarkeit der Potenziale der Erneuerbaren Energien ausgegangen. Dies beinhaltet einen verminderten Zubau von PV und WKA. Dabei werden eine PV-Nutzung innerhalb des 110-Meter-Streifen sowie ein Repowering außerhalb der VE-Gebiete ausgeschlossen. Für die Modellierung der jährlich neu installierten WKA-, PV- und Biomasse Leistung wird einheitlich von einem fallenden Verlauf ausgegangen, der durch eine Potenzfunktion mit negativem Exponenten beschrieben wird Annahmen für Windenergie In diesem Szenario werden lediglich die Potenzialflächen innerhalb der VE-Gebiete genutzt, was dazu führt, dass für das Jahr 2033 eine installierte Leistung von MW prognostiziert wird. Die entsprechenden Verläufe zur jährlich neu installierten Leistung und daraus resultierend die Entwicklung der installierten WKA- Leistung sind nachfolgend in den Abbildung 55 und Abbildung 56 dargestellt. Der fallende Verlauf der jährlich neu installierten Leistung führt dazu, dass die Entwicklung der installierten WKA-Leistung immer weiter abflacht und im Jahr 2033 mit einer Neuinstallation von 23 MW fast gänzlich stagniert. Im Vergleich zum Jahr 2013 werden somit für das Jahr 2033 ca MW mehr installierte WKA-Leistung prognostiziert, was einer Steigerung von 34 % im Vergleich zur aktuellen Situation entspricht. 107

108 Abbildung 55: Jährlich neu installierte WKA-Leistung in Sachsen-Anhalt, Szenario Konservativer Ausbau 2033 Abbildung 56: Entwicklung der installierten WKA-Leistung in Sachsen-Anhalt, Szenario konservativer Ausbau

109 6.5.3 Annahmen für Photovoltaik Mit einer starken Verringerung der jährlichen Neuinstallation von PV-Leistung ab dem Jahr 2022 (kleiner 10 MW) wird, für das Zukunftsszenario 2033 eine installierte Leistung von MW prognostiziert. Hintergrund dafür bildet die Annahme, dass die ermittelten Potenzialflächen, wie z.b. Dachflächen und Freiflächen nur gering bzw. wie im Fall des 110-Meter-Streifens gar nicht genutzt werden. Die jährlich neu installierte Leistung mit 3,11 MW neu installierte PV-Leistung für das Jahr 2033 fällt folglich gering aus und ist in Abbildung 57 veranschaulicht. Die Entwicklung der installierten PV-Leistung (Abbildung 58) von 2013 bis 2033, verdeutlicht für dieses Szenario einen geringen Zuwachs von 300 MW, was einem Anteil von ca. 21 % darstellt. Abbildung 57:Jährlich neu installierte PV-Leistung in Sachsen-Anhalt, Szenario Konservativer Ausbau

110 Abbildung 58:Entwicklung der installierten PV-Leistung in Sachsen-Anhalt, Szenario konservativer Ausbau Annahmen für Biomasse Auch für die Biomasse wird in diesem Szenario, ein geringer Zuwachs in der Entwicklung der installierten Leistung bis zu einer Biomasse-Leistung von 446 MW für das Jahr 2033 prognostiziert. Ab dem Jahr 2026 wird dabei für dieses Szenario praktisch keine Neuinstallation mehr erwartet. Dies führt dazu, dass erwartet wird, dass die installierte Biomasse-Leistung um 50 MW von 2013 bis 2033 ansteigt. Eine Veranschaulichung zu den prognostizierten Verläufen von jährlich neu installierter und der Entwicklung der Biomasse-Leistung geben dazu Abbildung 59 und Abbildung

111 Abbildung 59:Jährlich neu installierte Biomasse-Leistung in Sachsen-Anhalt, Szenario Konservativer Ausbau 2033 Abbildung 60:Entwicklung der installierten Biomasse-Leistung in Sachsen-Anhalt, Szenario konservativer Ausbau

112 6.6 Betrachtung der Szenarien im Kontext existierender Netzstudien Zusammenfassend sind die relevanten Erzeugungstechnologien mit entsprechenden Leistungen für Sachsen-Anhalt innerhalb der Szenarien in Tabelle 24 dargestellt. Tabelle 24: Zusammenfassung der angenommenen Ausbauszenarien Technologie Szenario konservativ Szenario gemäßigt Szenario pro EE Windkraft [MW] Photovoltaik [MW] Biomasse [MW] Wasserkraft [MW] Geothermie [MW] KWK [MW] Im Kontext mit den einschlägigen Studien Energiestudie Sachsen-Anhalt (EnStudST), Energiewende Ostdeutschland (EnWdOst) sowie den Netzentwicklungsplänen der Übertragungsnetzbetreiber NEP 2013 und NEP 2014, vorgestellt und analysiert im Arbeitspaket 1, werden die angenommenen Entwicklungstendenzen der verschiedenen Erzeugungstechnologien mit dem Blick auf die entwickelten Szenarien erörtert. Dabei ergibt sich im Hinblick auf die Windkraft, wie Abbildung 61 zeigt, innerhalb der Szenarien eine Spreizung der installierten Leistung von ca. 5,3 GW bis ca. 8,0 GW. Insbesondere im Vergleich zum Szenario B2034 ergeben sich annähernde Übereinstimmungen mit dem Szenario gemäßigt und im Vergleich zur Energiestudie Sachsen-Anhalt mit dem Szenario konservativ. Die Annahmen der Studie Energiewende Ost für 2030 werden aktuell bereits nahezu erreicht. Das Szenario ProEE wird in den Vergleichsstudien nicht abgebildet und stellt damit einen progressiven Ansatz dar, der den Prognosehorizont erweitert. Hinsichtlich der Positionierung spannt sich der Parameterraum um den Wert auf, der sich im NEP-Szenario B2034 wiederfinden 112

113 lässt, welcher mit dem Szenario gemäßigt vergleichbar ist. Dieser Szenarien- Leistungswert wird daher als vergleichbar eingestuft. Abbildung 61: Windausbauprognosen für das Gebiet von Sachsen-Anhalt In der Erzeugungstechnologie PV ist die Spreizung der angenommenen Ausbauleistungen von ca. 1,3 GW bis ca. 3,0 GW sehr weit vollzogen (Abbildung 62). Allerdings befinden sich zwei Prognosen unterhalb der aktuell installierten Leistung von ca. 1,5 GW und werden für die Szenarienentwicklung als nicht relevant eingestuft. Die Annahmen für Szenario gemäßigt und konservativ orientieren sich an den Studien EnStudST, bzw. dem NEP-Szenario B2034. Das Szenario ProEE weicht hiervon sehr deutlich ab, stellt jedoch damit eine Richtungsweisung für eine mögliche, wenn auch fernere, Entwicklung dar. Eine Vergleichbarkeit ergibt sich bei den im Bereich der PV gemachten Annahmen beim Szenario gemäßigt mit dem NEP-Szenario B

114 Abbildung 62: PV-Ausbauprognosen für das Gebiet von Sachsen-Anhalt Seitens der Biomasse erstreckt sich der aus den erwähnten Studien prognostizierte Werteraum von ca. 0,3 0,7 GW (vgl. Abbildung 63). Während die EnStudST deutlich geringere Leistungen und EnWdOst gleiche Leistungen annehmen, im Vergleich zu derzeit aktuellen Werten, verzeichnen Szenario konservativ und gemäßigt einen Zuwachs von Leistung, wobei letzteres vergleichbar mit der angenommenen Leistung des NEP B2034 ist. Ein deutlich höherer Leistungswert, mit knapp 1,0 GW, wird von Szenario ProEE repräsentiert. Eine Vergleichbarkeit ergibt sich für die hier geschilderten Leistungswerte für Biomasse im Bereich des Szenarios gemäßigt mit dem NEP-Szenario B

115 Abbildung 63: Biomasse-Ausbauprognosen für das Gebiet von Sachsen-Anhalt Zusätzlich zum Vergleich mit vorhandenen Studien erlaubt Tabelle 25 einen Vergleich zwischen den definierten Szenarien und der Ausbauprognose Seitens des Verteilnetzbetreibers MITNETZ STROM für Netzbereich in Sachsen-Anhalt der durch die MITNETZ STROM versorgt wird. Im Bereich der Windkraft-Ausbauprognose ergeben sich sehr gute Übereinstimmungen mit den Szenarien 2033 Gemäßigt und ProEE, was darauf hindeutet, dass die Vorgehensweisen bei den Ausbauprognosen nahezu identisch sind. Im Bereich der Photovoltaik-Prognose zeigt sich jedoch, dass der VNB hier einen eher konservativen Ausbau prognostiziert, sodass bei dieser Erzeugungstechnologie das Szenario 2033 Konservativ die besten Übereinstimmungen aufweist. Die Ausbaugrade für Biomasse liegen alle auf einem ähnlichen Niveau. Die geringste Abweichung zeigt sich hierbei zwischen den Ausbauprognosen des VNB und dem Szenario 2033 Gemäßigt. Auch insgesamt ergibt sich die beste Übereinstimmung zwischen dem Szenario 2033 Gemäßigt und den Ausbauprognosen des Netzbetreibers. 115

116 Tabelle 25: Ausbauprognosen ZERE/MITNETZ STROM im Vergleich Technologie VNB Szenario 2033 Konservativ Szenario 2033 Gemäßigt Szenario 2033 ProEE Windkraft 3960, , , ,07 Photovoltaik 1001,2 1076, , ,74 Biomasse 141,15 122,78 153,89 179,21 Gesamt 5102, , ,02 Zum Vergleich der erzeugbaren Energiemengen werden die innerhalb der Szenarien unterstellten Leistungen für Sachsen-Anhalt mit einer typischen Volllaststunden- Anzahl versehen (siehe Tabelle 26) und mit dem Verbrauch, bezogen auf ein Jahr, verglichen. Die resultierenden, zu erwartenden Energiemengen sind in 116

117 Tabelle 27 hinterlegt. Ebenfalls in dieser Tabelle sind die installierten Leistungen, sowie für die Lasten die zeitgleichen Lastspitzenwerte aufgeführt. Tabelle 26: Typische Volllaststunden regenerativer Erzeugungsanlage, gemäß [46] Erzeugungstechnologie Volllaststunden Windkraft 1729 Photovoltaik 966 Biomasse 4363 Wasserkraft 3582 KWK

118 Tabelle 27: Installierte Leistungen und erzeugbare, jährliche Energiemengen sowie elektrische Lasten (Leistung entspricht zeitgleichem Maximalwert)innerhalb der Szenarien für das Jahr 2033 Technologie Szenario Szenario Szenario Last/Verbrauch konservativ gemäßigt pro EE (szenarienübergreifend) Pinstalliert EErzeugung Pinstalliert EErzeugung Pinstalliert EErzeugung PLast EVerbrauch [MW] [GWh] [MW] [GWh] [MW] [GWh] [MW] [GWh] Windkraft Photovoltaik Biomasse Wasserkraft Summe

119 7 Entwicklung des Netzmodells für das Verteilnetz in Sachsen-Anhalt 7.1 Bestimmung der Erzeugungsprofile Die umspannwerksscharfe Ermittlung der Erzeugungsprofile erfolgte in zwei Schritten. Im ersten Schritt galt es die, bereits postleitzahlscharf vorhandenen, installierten Leistungen auf die einzelnen Umspannwerke aufzuteilen. Im zweiten Schritt wurden Einspeiseprofile für die betrachteten Erzeugungstechnologien erstellt und den einzelnen Umspannwerken zugeordnet. Bei der Definition des Leistungspotenzials je PLZ wurden die, in Kapitel 6 definierten, Potenziale für die Szenarien konservativ, gemäßigt und ProEE verwendet. Somit ergeben sich für jedes PLZ-Gebiet verschiedene mögliche Potenziale mit unterschiedlichen Nutzungsgraden innerhalb der einzelnen Szenarien. Die Einzelpotenziale wurden in Abhängigkeit vom gewählten Szenario postleitzahlscharf addiert. Wird ein mögliches Potenzial in einem Szenario nur teilweise ausgeschöpft, erfolgte eine relative Aufteilung auf die einzelnen PLZ-Gebiete, d. h. PLZ-Regionen mit einem hohen Potenzial besitzen auch die höchsten Ausbaugrade. Dabei ergab sich eine Ungenauigkeit im Bereich der Windkraftanlagen innerhalb von Vorrang- und Eignungsgebieten. Aufgrund der Abschätzung des maximalen Ausbaupotenzials über die Fläche des Vorrang- und Eignungsgebiet, ergaben sich zum Teil PLZ- Gebiete, in denen die installierte Leistung bereits größer ist, wie das Ausbaupotenzial über den Flächenbedarfswert. Da die Ermittlung der Szenarien auf den Potenzialflächen beruht, wurde für die betreffenden Gebiete die geringere Leistung angenommen. Da es sich hierbei lediglich um ein Delta von 27 MW, verteilt auf gesamt Sachsen-Anhalt, handelt, kann dieser Fehler als vernachlässigbar angenommen werden. Bei der anschließenden Aufteilung der postleitzahlscharfen installierten Leistung auf die Umspannwerke konnte eine Unterscheidung der diversen Knotentypen 119

120 vorgenommen werden (siehe Tabelle 28). Die EE-Knoten zeichnen sich dadurch aus, dass sich der Netzverknüpfungspunkt in der HS-Ebene befindet. Im Bereich der PV-, Biomasse- und KWK-Anlagen konnten die betroffenen Anlagen direkt aus den Anlagenstammdaten der Regelzone 50Hertz Transmission selektiert und den HS- Knoten zugeordnet werden. Im Bereich der Windkraft wurden dagegen die Windparks nahe von EE-Knoten direkt in dem verwendeten GIS-Tool selektiert und im Anschluss den am nächsten befindlichen Knoten zugeteilt. Bei sehr großen Windparks und somit mehreren möglichen Anschlussknoten erfolgte eine gleichmäßige Aufteilung auf die Knoten. Hierbei ergibt sich eine Ungenauigkeit, da bei der Betrachtung der Windparks in dem GIS-Tool nicht ermittelt werden kann, Tabelle 28: Definition der unterschiedlichen Knotentypen Knotentyp Industrie HS/MS EE Beschreibung Anschluss industrieller Verbraucher direkt an der HS Übergabestelle zur unterlagerten Spannungsebene Anschluss regenerativer Erzeugungsanlagen direkt an der HS welche Anlagen direkt an der HS-Ebene angeschlossen sind und welche der Anlagen womöglich an der MS-Ebene angeschlossen sind. Dies kann zu einer Verschiebung von einem Teil der installierten Leistung um einen Knoten führen. Zur Zuordnung der MS-Anlagen wurde zuerst die installierte Leistung in der HS-Ebene aus den PLZ- Daten herausgerechnet. Im Anschluss wurden Grenzverläufe zwischen den einzelnen Umspannwerken definiert. Dies erfolgte über die geografische Mitte zwischen den Umspannwerken, wodurch sich Einzugsgebiete für jedes Umspannwerk ergeben. Hierbei wurden lediglich die HS/MS-Umspannwerke berücksichtigt. Die Ermittlung dieser Grenzen verdeutlicht Abbildung 64. Im Anschluss war es möglich die 120

121 Abbildung 64: Einzugsgebiete je UW; (a) Definition von Abstandskreisen (b) Schnittpunkte der Abstandskreise je UW; (c) Definition der Grenzen; (d) Einzugsgebiete der UW s installierten Leistungen je PLZ anteilig auf die einzelnen Umspannwerke zuzuordnen. Zur Modellierung der volatilen Einspeisung aus Wind- und PV-Anlagen über einen großen zeitlichen Horizont diente das Klimamodell REMO des Max-Planck-Instituts für Meteorologie. Die REMO-Datenbank enthält Datensätze für Windgeschwindigkeiten und solare Einstrahlungsdichten bis in das Jahr Diese Daten liegen in einer zeitlichen Auflösung von einer Stunde und einer geografischen Auflösung 0,1 x 0,1 vor. Nach dem Auslesen der geografischen Breite und Länge für jedes Umspannwerk konnten diesen Umspannwerken die entsprechenden Profile 121

122 zugeordnet werden. Um darüber hinaus die zeitliche Auflösung der elektrischen Last von 15 Minuten zu berücksichtigen, erfolgte eine lineare Interpolation der stündlichen Werte. Aus den umspannwerksscharfen Profilen für Windgeschwindigkeit und solare Einstrahlungsdichte wurden anschließend die Erzeugungsprofile ermittelt. Hierzu dienten charakteristische Leistungskennlinien für die jeweiligen Energieträger (Abbildung 65). Abbildung 65: Einspeisekennlinien für Wind- und PV-Anlagen Für KWK-Anlagen erfolgte der Betrieb analog zum Wärmebedarf in Sachsen Anhalt. Eine Ableitung der KWK-Einspeisung über das gesamte Jahr ist hierbei über die mittlere monatliche Temperatur möglich. Stellvertretend für das Bundesland Sachsen-Anhalt können hier die Daten der Wetterstation Magdeburg verwendet werden, für die frei verfügbare, historische Messdaten direkt über den Internetauftritt des Deutschen Wetterdienstes bezogen werden können. Die Messdaten der einzelnen Monate wurden über den gesamten betrachteten zeitlichen Horizont (Januar 2000 bis Dezember 2013) gemittelt. Die resultierenden Ergebnisse sind in dargestellt. Die Stufung des KWK-Profiles wurde so gewählt, dass die in Tabelle 26 definierten Volllaststunden für die Einspeisung aus KWK-Anlagen eingehalten werden. 122

123 7.2 Bestimmung der Lastprofile Die Bestimmung der Lastprofile erfolgte analog zur Erstellung der Erzeugungsprofile für die einzelnen Umspannwerke, d. h. die bereits vorhandene postleitzahlscharfe elektrische Last wurde entsprechend der definierten Grenzverläufe auf die einzelnen Umspannwerke aufgeteilt. Im Gegensatz zur installierten Leistung an regenerativen Energien wurden hierbei jedoch nur Industrieknoten und HS/MS-Knoten berücksichtigt. Reinen EE-Knoten wurde keine elektrische Last zugeordnet. Kann eine Postleitzahl mehreren Knoten zugeordnet werden, erfolgte eine gleichmäßige Aufteilung der elektrischen Last entsprechend der Anzahl der Knoten. Aus der definierten elektrischen Last je Umspannwerk konnten die Lastprofile über die Multiplikation mit den pu-standardlastprofilen ermittelt werden. 7.3 Modellierung der Netzstruktur der 110 kv-ebene Im Rahmen des Projektes werden die 110 kv-teilnetzgebiete der MITNETZ STROM mbh und AVACON AG im Landkreis Sachsen Anhalt hinsichtlich bereits existierender erneuerbarer Erzeugungseinheiten unter Berücksichtigung von KWK-Anlagen (Szenario 2013) als auch voraussichtlich kommender erneuerbarer Erzeugungseinheiten (Szenario 2033 konservativ, gemäßigt, proee ; siehe Kapitel 6) nachgebildet und untersucht. Das betrachtete Teilnetz ist in Abbildung 66 dargestellt. Im Wesentlichen umfasst das sachsen-anhaltinische Gebiet der MITNETZ STROM mbh die Landkreise Mansfeld-Südharz, Wittenberg, Saalekreis, Dessau- Roßlau, Harz und Anhalt-Bitterfeld. Das Gebiet der AVACON AG umfasst dagegen die Landkreise Harz, Salzlandkreis, Stendal, Magdeburg, Jerichower Land und Börde. 123

124 Abbildung 66: Simulationsmodell des LSA-110kV Netzes 124

125 Basierend auf den von den jeweiligen Netzbetreibern zur Verfügung gestellten Netzdaten zur Netzstruktur und zu den Betriebsmittelparametern wurde in einer Simulationsumgebung ein Netzmodell entwickelt, das sowohl statische punktuelle Simulationen zur Plausibilitätsprüfung als auch quasidynamische Simulationen (Auflösung: 15 Minuten) für einen Zeitbereich von einem Jahr erlaubt. Das Netzmodell enthält 464 Leitungen, 361 Netzknoten, 687 Anlagen mit hinterlegten Last- bzw. Erzeugungsprofilen (PV, Wind, Biogas, KWK, Lasten) und 11 Koppelstellen mit dem 220 kv bzw. 380 kv Übertragungsnetz sowie dazugehörigen Last/Verbraucheinheiten. 125

126 8 Simulationsergebnisse der 110 kv-netzebene 8.1 Referenzszenario 2013 Für die in Kapitel 6 aufgeführten Simulationsszenarien sind nachfolgend die Ergebnisse und Auswertungen dargestellt. Für jedes Szenario wurden punktuelle Betrachtungen durchgeführt, die einen jeweils kritischen Netzarbeitspunkt darstellen und mit den verantwortlichen Verteilnetzbetreibern abgestimmt wurden. Zudem wurden folgende Parameter zur Auswertung der Simulationsergebnisse definiert: Leitungsbelastung ( 60 % und > 60 % des thermischen Grenzstromes) Diese 60 %-Grenze stellt im Bereich des 110 kv-netzes die planungsrelevante Strombelastungsgrenze für den (n-0)-betrieb dar, da bei höheren Auslastungen der Ausfall einer Leitung bzw. ein auftretender (n-1)-fall zu einer deutlichen Überlastung der betroffenen Leitung führen kann. Aufgrund von wetterbedingten Effekten, z. B. höhere Windgeschwindigkeiten, ist eine Anpassung der (n-1)-grenze in Richtung höherer zulässiger Leitungsauslastungen möglich. Die Untersuchung dieser Effekte ist jedoch nicht Gegenstand dieser Studie und kann in der Auswertung daher nicht berücksichtigt werden. Die Auswertung der Leitungsbelastung erfolgt für alle Leitungsabschnitte innerhalb des Simulationsmodells. Ein Leitungsabschnitt ist hierbei immer zwischen zwei Knoten (Umspannwerk, Einschleifung, Verteiler usw.) definiert, sodass sich eine real bestehende 110 kv-leitung aus mehreren Leitungsabschnitten zusammensetzt. Die Simulationsergebnisse zu jedem Szenario aus dem betrachteten Szenario-Pool sind unter Berücksichtigung der oben definierten Parameter kontinuierlich bewertet und grafisch hinterlegt. Zur Bewertung werden die ermittelten Betriebsmittelauslastungen herangezogen, wobei sowohl der maximale Auslastungswert innerhalb der unterschiedlichen Planungsregionen als auch die 126

127 relative Häufigkeit an überlasteten Leitungsabschnitten bewertet wird. Der maximale Auslastungswert wird hierbei auf den thermischen Grenzstrom unter Normbedingungen bezogen. Insgesamt treten in der Region Magdeburg auf 12,41 % aller Leitungsabschnitte Belastungen über 60 % auf. Der Mittelwert der Leitungsauslastung auf diesen überlasteten Leitungen beträgt dabei 92,76 %. Die weiteren Simulations- und Auswertungsergebnisse zeigt Abbildung 67. Im Bereich der Knotenspannungen kann festgehalten werden, dass hier keine Grenzwertverletzungen im Szenario 2013 auftreten. Für den Fall einer (n-1)-verletzung kann es unter entsprechenden Rahmenbedingungen jedoch auch zu Verletzungen der zulässigen Spannungsbänder kommen. Eine detaillierte Betrachtung wird hier nicht weiter dargestellt. Abbildung 67: Anteil überlasteter Leitungsabschnitte pro Region. Szenario

128 8.2 Szenario konservativ 2033 Das konservative Szenario, dass in Kapitel 6.5 beschrieben wurde, zeichnet sich im Vergleich zu den anderen Ausbauszenarien durch einen verminderten Zubau der erneuerbaren Energien aus. Innerhalb des Szenarios erhöht sich die installierte Windleistung um 1300 MW im Vergleich zum Jahr 2013, was einer Steigerung von 34 % entspricht. Zusätzlich erfolgt ein Zubau der installierten PV-Leistung von 300 MW. Dies entspricht einer prozentualen Steigerung von ca. 21 %. Auch im Bereich der Biomasse lässt sich ein geringer Zuwachs der installierten Leistung verzeichnen, sodass innerhalb des konservativen Szenarios eine Biomasse- Leistung von 446 MW für das Jahr 2033 prognostiziert wurde. Die Simulationsergebnisse, die in Abbildung 68 dargestellt sind, zeigen eine intensivere Auslastung des Verteilnetzes im Land Sachsen-Anhalt im Vergleich zum Szenario Ohne eine Änderung der 110 kv Netzstruktur (keine Berücksichtigung von Netzausbaumaßnahmen) zeigen die durchgeführten Simulationen, dass in dieser Region bereits 54,84 % aller Leitungsabschnitte überlastet sind. 128

129 Abbildung 68: Anteil überlasteter Leitungsabschnitte pro Region. Szenario 2033 Konservativ 8.3 Szenario gemäßigt 2033 Im Szenario 2033 gemäßigt (siehe Kapitel 6.4) zeigt sich bereits ein deutlicher Anstieg der installierten Leistung von erneuerbaren Energien. Die installierte WKA- Leistung im Land Sachsen Anhalt steigt in diesem Szenario von ca MW im Jahr 2013 um ca MW auf MW im Jahr 2033 an. Mit der Annahme eines jährlich konstanten Zubaus der PV-Leistung von 108 MW, was dem durchschnittlichen jährlichen Leistungsanstieg von 2004 bis 2013 entspricht, erreicht die in Sachsen-Anhalt installierte PV-Leistung einen Wert von ca. 3,7 GW im Jahr Dies entspricht einem Zuwachs von ca. 143 %. Im Bereich der Biomasse erhöht sich die installierte Leistung um 160 MW und erreicht somit im Szenario 2033 gemäßigt einen Wert von 559 MW. Auch im Szenario 2033 gemäßigt tritt die maximale Leitungsüberlastung in der Region Altmark auf. Hierbei wurden Netzausbaumaßnahmen nicht berücksichtigt. 129

130 Darüber hinaus zeigen mit einem Anteil von 64,52 % in der Region Altmark auch die meisten Leitungsabschnitte eine Überlastung über 60 % (siehe Abbildung 69). Die weiteren Simulations- sowie Auswertungsergebnisse sind in Kapitel 8.5 dargestellt. Abbildung 69: Anteil überlasteter Leitungsabschnitte pro Region. Szenario 2033 Gemäßigt 8.4 Szenario ProEE 2033 Im Szenario 2033 ProEE wurde angenommen, dass alle ermittelten Potenziale zum Ausbau der erneuerbaren Energien genutzt werden können (siehe Kapitel 6.3). Für WKA und Biomasse-Anlagen wird von einer jährlich konstanten Neuinstallation und für Photovoltaik von einer ansteigenden Neuinstallation bis zum Jahr 2033 ausgegangen. In diesem Szenario ist ein erheblicher Zuwachs der erneuerbaren Energien zu bemerken. Bezüglich der Windenergie prognostiziert man einen stetigen Anstieg der installierten Leistung bis zu einem Wert von MW im Jahr Ebenso erreicht die installierte PV-Leistung durch die Nutzung aller Potenziale einen 130

131 sehr hohen Wert von MW im Jahr Die erwartete installierte Biomasse- Leistung ist um ca. 250 MW höher als im Jahr Abbildung 70 zeigt einen deutlichen Anstieg der Leitungsauslastung im Szenario 2033 ProEE. Auch in diesem Szenario wurden Netzausbaumaßnahmen nicht berücksichtigt. Der Anstieg der regenerativen Erzeugung führt dabei zu einem Anteil von 56,55 % an überlasteten Leitungsabschnitten in der Region Magdeburg. Der maximale Anteil an Leitungsüberlastungen tritt dagegen weiterhin in der Region Altmark mit einem Anteil von 77,42 % auf. Die hohe Auslastung des sachsenanhaltinischen Netzes im Szenario 2033 ProEE verdeutlicht noch einmal ein Vergleich der verschiedenen Szenarien in Tabelle 29. Abbildung 70: Anteil überlasteter Leitungsabschnitte pro Region. Szenario 2033 pro EE 8.5 Zusammenfassungen zur Netzsimulation für die 110kV-Ebene Abbildung 71 stellt die Ergebnisse zur Anzahl der überlasteten Leitungen innerhalb der einzelnen Regionen grafisch dar. Wie zu erwarten war, kann die geringste Anzahl an überlasteten Leitungsabschnitte im Szenario 2013 und die höchste 131

132 Anzahl im Szenario 2033 ProEE verzeichnet werden, wobei in allen Szenario das gleiche Netz, ohne Berücksichtigung von Ausbaumaßnahmen zu Grunde gelegt wurde. Abbildung 71: Anzahl der überlasteten Leitungsabschnitte pro Region. 110 kv Netz Tabelle 29 fasst die Anzahl der überlasteten Leitungsabschnitte pro Region für alle Szenarien darüber hinaus noch einmal zusammen. Tabelle 29: Anzahl der überlasteten Leitungsabschnitte pro Region. 110 kv Netz Szenario ABW Altmark Halle Magdeburg Harz LSA Konservativ Gemäßigt proee Die Region Altmark sind in den Szenarien 2033 konservativ und gemäßigt die Überlastungen am höchsten ausfallen. Dies ist auf den hohen Ausbau im Bereich Windkraft zurückzuführen, wofür in der Region Altmark das größte Potential besteht. Im Szenario 2033 ProEE verschiebt sich das Belastungsmaximum in die 132

133 Region Magdeburg. Dies ist bedingt durch den deutlichen Anstieg an installierter Photovoltaik-Leistung. Darüber hinaus kann festgestellt werden, dass bereits heute (Referenzszenario 2013) punktuell mit erhöhten Strombelastungen zu rechnen ist, die sich aufgrund des verstärkten und regional unterschiedlich stark verteilten EE- Ausbaus weiter erhöhen. Um in Zukunft kritische Netzbelastungen zu vermeiden und die Potentiale im Bereich der erneuerbaren Energien auszunutzen sind daher Netzausbaumaßnahmen notwendig, deren Höhe direkt vom Durchdringungsgrad der erneuerbaren Energien abhängt. In Abstimmung mit den Netzbetreibern hat sich aufgrund der gewonnenen Erkenntnisse gezeigt, dass im gemäßigten Szenario ein Ausbaubedarf von insgesamt 800 km Leitungslänge für Sachsen-Anhalt im 110 kv- Netz als realistisch angesehen werden kann. Zusätzlich zum Ausbau der 110 kv- Leitungsnetze erlauben weitere Maßnahmen wie die Errichtung zusätzlicher Verknüpfungspunkte zu übergeordneten Netzen die Integration des erwarteten Zubaus an erneuerbaren Energien in das sachsen-anhaltinische Verteilnetz. Je nach tatsächlichem Ausbaugrad der regenerativen Energien und über eine kontinuierliche Fortschreibung der Prognose kann dieser Wert zukünftig nach oben und unten variieren. 133

134 9 Simulation der Mittel- und Niederspannungsebene Zusätzlich zu der 110 kv-netzebene wurden ebenso exemplarische Nieder- und Mittelspannungsnetze in Sachsen-Anhalt modelliert und eine Simulation dieser Netze durchgeführt. Hierbei konnte jedoch festgestellt werden, dass diese exemplarischen Netze die reale Netzsituation innerhalb der beiden Netzebenen nicht abbilden können, sodass hierfür umfassendere Simulationen notwendig wären, die aufgrund des erheblichen Umfangs im Rahmen dieser Studie jedoch nicht durchgeführt werden konnten. Es ist jedoch festzuhalten, dass derzeit ebenso in der Nieder- und Mittelspannungsebene Netzausbaumaßnahmen erforderlich sind und stattfinden, die sich u. a. auf den EE-Ausbau zurückzuführen lassen. 134

135 10 Gasnetzbedingtes Einspeisepotenzial für Bio-Methan in Sachsen-Anhalt 10.1 Überblick Zur Ermittlung des Potenzials an einspeisefähiger Menge an Bio-Methan in die Gasnetze in Sachsen-Anhalt wurden die Gasnetzbetreiber der überregionalen Netze befragt. Hierbei handelt es sich um die Gasnetze der MITNETZ GAS, Erdgas Mittelsachsen, AVACON und der Betreiber des übergeordneten Übertragungsnetzes ONTRAS. Im Rahmen von Befragungen konnten Abschätzungen getroffen und Analysen zur Potenzialermittlung durchgeführt werden. Eine Aussage, wann die Kapazitätsgrenzen der einzelnen Netzbetreiber zur Aufnahme von Bio-Methan erreicht sein werden, kann seitens der Netzbetreiber nicht eindeutig beantwortet werden, da unter Berücksichtigung der Novellierung des EEG bereits geplante Projekte zur Erzeugung von Bio-Methan ggf. in Frage gestellt werden. Allerdings lässt sich eine Tendenz ableiten und die Situation darstellen. Derzeit befinden sich in Sachsen-Anhalt 17 Biogas-Anlagen in Betrieb, welche eine Gasnetz-Anbindung haben und in das örtliche Biogas-Netz einspeisen. Diese können eine gesamte Einspeisemenge von ca Nm³/h erreichen. Hierin sind keine Anlagen enthalten, welche das erzeugte Gas ausschließlich direkt vor Ort verstromen bzw. verbrennen und somit keinen Einspeisepunkt in das Gasnetz besitzen MITNETZ GAS Das Gasnetz der MITNETZ GAS versorgt Gebiete in Sachsen, Sachsen-Anhalt und Thüringen und umfasst eine Länge von knapp km. Das Netz der MITNETZ GAS umfasst 61 Netzkopplungspunkte zu vorgelagerten Netzbetreibern, wovon 58 eine Kopplung zum ONTRAS darstellen(stand ) [47]. Nachgelagert im Netz der MITNETZ GAS befinden sich 92 Netzkopplungspunkte, primär zur Kopplung mit den 135

136 Netzen der städtischen Gasversorger. Eine Auflistung der vor- und nachgelagerten Netzkopplungspunkte befindet sich im Anhang 15.1 in Tabelle 31 und Tabelle 32. Zurzeit speisen in das Netz der MITNETZ GAS acht Biogasanlagen ein, welche im Jahr 2013 eine Menge von 46 Mio. m³ erzeugten [48]. Hiervon befinden sich fünf im Sachsen-anhaltinischen Teil des Netzes der MITNETZ GAS. Anhang15.1, Tabelle 33 zeigt eine Übersicht, über die Anlagen im Netz der MITNETZ GAS, sowie über geplante und im Bau befindliche Anlagen. Die acht derzeit betriebenen Anlagen haben zusammen eine installierte Leistung von Nm³/h. Im Rahmen von Workshops und Interviews zwischen der MITNETZ GAS, der Ottovon-Guericke-Universität und dem Fraunhofer IFF wurde eine Analyse der Situation durchgeführt und eine Abschätzung der Entwicklung und der Konsequenzen für das Gasnetz getroffen. Derzeit stellt sich die Situation für den Netzbetreiber als unkritisch dar und weiteres Potenzial zur Aufnahme von Bio-Methan ist vorhanden. Abhängig vom weiteren Zubau mit Biogas-Anlagen wird hier mittelfristig mit einer Sättigung gerechnet, sodass ohne weiteren Zubau von Gasabnehmern eine Rückverdichtung erforderlich sein wird. Angesichts der aktuellen Entwicklung wird allerdings eher damit gerechnet, dass dieser Zeitpunkt sich weiter nach hinten verschiebt AVACON AG Die Avacon AG betreibt ihr Gasnetz auf allen Druckebenen in Sachsen-Anhalt, Niedersachsen sowie einigen Teilen von Hessen und Nordrhein-Westfalen. Die Gesamtlänge des Netzes auf allen Druckebenen beträgt dabei ,9 km (Stand ) [49]. Die Hochdruckleitungen werden hierbei durch die Avacon Hochdrucknetz GmbH betrieben. Das Erdgasnetz der Avacon AG ist prinzipiell in der Lage aktuell weitere Einspeisung von Biogas-Methan aufzunehmen, auch wenn dies nicht auf alle Netzgebiete zutrifft. 136

137 Laut Selbstauskunft der Avacon AG, können in den meisten Teilen neue Biogas- Anlagen angebunden werden, soweit deren Leistung 700 Nm³/h nicht übersteigt [50]. Bei größeren Leistungen ist eine Einzelfallprüfung erforderlich. Die Karte in Anhang 15.2 stellt das Gasnetz der Avacon AG dar und kennzeichnet, in welchen Bereichen zusätzlich Biogas-Einspeisungen möglich sind (grün markierte Leitungen) und in welchen Bereichen die Kapazitätsgrenzen derzeit erreicht sind (rot markierte Leitungen). Da die Avacon AG Netze auf unterschiedlichen Druckebenen betreibt, ist eine Rückverdichtung in diesem Netz schon alltäglich vorzufinden, sodass auch der Abtransport von erzeugtem Bio-Methan in überlagerte Netzebenen täglich stattfinden. Entsprechend groß wird die weitere Aufnahmekapazität eingeschätzt. Eine Sättigung ist somit noch nicht absehbar Erdgas Mittelsachsen Das Gasnetz der Erdgas Mittelsachsen GmbH (EMS) umfasst eine Gesamtlänge von km (Stand: ; inkl. Hausanschlüsse) und erstreckt sich über die Landkreise Salzlandkreis, Anhalt-Bitterfeld, Börde und Jerichower Land. Das Netz der EMS hat ein nachgelagertes Netz (Netzbetreiber: Stadtwerke Schönebeck). Vorgelagert sind die Netze der ONTRAS und MitNetzGas. Eine Übersicht zu den Kopplungsstellen befindet sich im Anhang Im Netzgebiet der Erdgas Mittelsachsen sind derzeit vier Biogas-Anlagen in Betrieb. Zwei weitere Anlagen sollen im ersten Quartal 2015 in Betrieb gehen. Alle diese Anlagen haben jeweils eine Leistung von 700 Nm³/h. Mit Inbetriebnahme der oben erwähnten letzten beiden in Planung befindlich Anlagen und somit des Betriebes aller sechs Anlagen ist die Kapazität des Gasnetzes der Erdgas Mittelsachsen voraussichtlich ausgeschöpft. Je nach Temperatur- und Abnahmesituation im Sommer 2015 könnten dann bereits bei sechs Einspeiseanlagen temporär Engpässe bzgl. der Aufnahmefähigkeit des Netzes der EMS auftreten. Eine zusätzliche 137

138 Aufnahme von Biogas durch weitere Projekte oder Leistungssteigerungen ( Re- Powering ) der vorhandenen Anlagen wird dann nur noch möglich, wenn zeitweise eine mit Energieaufwendungen behaftete Rückverdichtung in das vorgelagerte Netz der ONTRAS stattfindet oder wenn weitere Anschlüsse mit Gasbezug im Netz der Erdgas Mittelsachsen hinzukommen 10.5 ONTRAS Die ONTRAS Gastransport GmbH ist ein überregionaler Ferngasnetzbetreiber dessen Gasnetz einen Gastransport innerhalb des Gebietes der neuen Bundesländer ermöglicht. Das Netz hat eine Gesamtlänge von km [51] und befindet sich ausschließlich auf Hochdruckebene. Entsprechend gibt es im Netzgebiet der ONTRAS Kopplungsstellen zu den Netzbetreibern wie der Avacon AG, MITNETZ GAS und Erdgas Mittelsachsen, sowie zu weiteren Gasnetzbetreibern. Zur Bio-Methan-Einspeisung wurden durch die ONTRAS keine konkreten Zahlen zur Bio-Methan-Einspeisung in deren Netzgebiet zur Verfügung gestellt, da diese vorwiegen aus den unterlagerten Druckebenen stammt. Im Rahmen einer Befragung konnte allerdings ermittelt werden, dass durch die ONTRAS allerdings weder mittelnoch langfristig Schwierigkeiten gesehen werden, die aus den unterlagerten Netzen eingespeiste Bio-Methan-Menge zu transportieren. 138

139 11 Bewertung der EE-Ausbauplanung unter Berücksichtigung der Netzsituation in Sachsen-Anhalt 11.1 Analyse von Netzeingriffsmaßnahmen und engpässen Einführung Gemäß 13 und 14 EnWG sind Netzbetreiber verpflichtet, Gefährdungen und Störungen der Elektrizitätsversorgung durch geeignete Maßnahmen zu beseitigen. Mögliche Ursachen für eine Gefährdung des stabilen Netzbetriebs sind strombedingte Netzengpässe, Ungleichgewichte zwischen Erzeugung und Verbrauch oder Grenzwertverletzungen der Spannungswerte. Die dem Netzbetreiber zur Verfügung stehenden Maßnahmen sind im 13 EnWG geregelt und in Abbildung 72 als Übersicht dargestellt. Um die Gefährdungssituation zu beseitigen, sind die betroffenen Netzbetreiber zunächst gezwungen, auf netzbezogene Maßnahmen zurückzugreifen, die die Belastung des Systems z. B. durch die gezielte Steuerung von Netzelementen verringern. Sind diese Instrumente nicht ausreichend, kommen marktbezogene Maßnahmen zum Einsatz. Zu den marktbezogenen Instrumenten zählen in erster Linie Redispatch-Maßnahmen sowie der Abruf von Regelleistung. Kann das Netzproblem trotz der vollständigen Ausschöpfung der vorrangegangen Maßnahmen nicht behoben werden, so dürfen die Netzbetreiber auf Grundlage von 13 (2) EnWG weitere Anpassungsmaßnahmen ergreifen. Zu diesen Maßnahmen zählt die Wirkleistungsreduktion von Erzeugungsanlagen, wobei EEG- und KWK-G geförderte Anlagen im Rahmen des sogenannten Einspeisemanagements gemäß den Vorgaben der EEG nachrangig abzuregeln sind. 139

140 Netzproblem Netzbezogene Maßnahmen gemäß 13 Abs. 1 S. Nr.1 EnWG Marktbezogene Maßnahmen gemäß 13 Abs. 1 S. Nr.2 EnWG Anpassungsmaßnahmen gemäß 13 Abs. 2 EnWG i.v.m. 11 EEG Redispatchment Vertraglich vereinbarte Abschaltung EE Konv. Kraftwerke, EE, KWK Einspeisemanagement EE, KWK Rangfolge Abbildung 72 Übersicht zu Maßnahmen im Rahmen des 13 EnWG, Quelle: Ecofys Im Folgenden wird die Bedeutung der zwei Maßnahmen, Redispatchment und Einspeisemanagement, für Sachsen-Anhalt differenziert erläutert und deren Auswirkungen für die EE-Anlagen hervorgehoben Redispatchment Der Redispatch wird den marktbezogenen Maßnahmen zugeordnet und bezeichnet energetisch ausgeglichene Netzeingriffe zur Beseitigung von Netzengpässen. Sofern entsprechende Grenzwerte der Betriebsmittel (insbesondere Leitung und Transformator) überschritten werden, fordert der Netzbetreiber die Kraftwerksbetreiber vor dem Engpass zu einer Reduzierung und nach dem Engpass zu einer Erhöhung der Wirkleistungseinspeisung auf. Hierdurch entlastet der Netzbetreiber gezielt die betroffenen Betriebsmittel und gewährleistet zugleich die Einhaltung der Systembilanz im deutschen Regelverbund. Als Grundlage dienen bilaterale Rahmenverträge zwischen Netzbetreibern und Anlagenbetreibern. Gemäß 13 (1a) sind Erzeugungsanlagen und Speicher mit einer Netto-Nennwirkleistung 140

141 ab 10 MW verpflichtet, den Redispatch-Anweisungen des für ihren Anschluss zuständigen Netzbetreibers Folge zu leisten. Die relevanten Anlagen sind grundsätzlich steuerbar, unterliegen jedoch ggf. Mindestlastbedingungen, die beim Einsatz berücksichtigt werden müssen. Anlagen der Kraft-Wärme-Kopplung können ebenfalls zum Redispatch herangezogen werden, falls der von der Wärmebereitstellung unabhängig einsetzbare Teil ihrer Leistung mindestens 10 MW beträgt (Bundesnetzagentur, Beschluss BK , [52]). In der Praxis werden derzeit keine EEG geförderten Erzeugungsanlagen in den Redispatch mit einbezogen. Im Rahmen von zwei Pilotprojekten untersuchen die Übertragungsnetzbetreiber TenneT und 50Hertz aktuell aber eine mögliche Ausgestaltung von Redispatch-Maßnahmen im Zusammenspiel mit EE-Anlagen. Redispatchment in den Regionen des LSA Die Auswertung der historischen Redispatch-Maßnahmen in Sachsen-Anhalt wird in - von Netzengpässen betroffene Netzelemente und - in das Redispatchment einbezogene Kraftwerke unterteilt. Nach dem aktuell vorliegenden Monitoringbericht der Bundesnetzagentur [53] waren im Jahr 2012 vor allem die Netzelemente Helmstedt-Wolmirstedt (westlich von Magdeburg) und Vieselbach-Pulgar (südlich von Halle) betroffen. Abbildung 73 bietet eine geographische Einordnung dieser beiden 380-kV Leitungsabschnitte. Die Ursache für die Maßnahmen liegt dabei stets in strombedingten Netzengpässen. Zur Entlastung dieser Netzelemente führte 50Hertz Redispatch-Maßnahmen mit einer Gesamtdauer von rund 800 h und einer betroffenen Energie von knapp 400 GWh durch (vgl. Tabelle 30). Diese Energiemenge entspricht einem Anteil von rund 20 % des deutschlandweiten Umfangs an strombedingten Redispatch-Maßnahmen. 141

142 Abbildung 73 Vom strombedingten Redispatch betroffene Netzelemente in LSA im Jahr 2012, Quelle: Ecofys Tabelle 30 Übersicht betroffener Netzelemente in LSA, Strombedingte Redispatch- Maßnahmen im Jahr 2012, Quelle: BNetzA Monitoringbericht 2013 [53] Betroffene Netzelemente Dauer in Std. Menge in GWh Helmstedt-Wolmirstedt Vieselbach-Pulgar Gegenüber dem hohen Anteil an Maßnahmen zur Entlastung von betroffenen Betriebsmitteln wird in LSA bisher nur ein einziges Kraftwerk in den Redispatch einbezogen. Die veröffentlichten Daten der Übertragungsnetzbetreiber [54] für das 142

143 Jahr weisen für das Braunkohlekraftwerk Schkopau (südlich von Halle) eine Gesamteinsatzdauer von mehr als 300 h aus. Der in den aufgeforderten Maßnahmen umgesetzte Energieumfang für Schkopau entspricht rund 2 % des Gesamtumfangs der deutschlandweiten strombedingten Redispatch-Maßnahmen im Jahr Somit liegt der Anteil der vom strombedingten Redispatch betroffenen Netzelemente mit 20 % um den Faktor 10 höher als der Umfang der in Maßnahmen einbezogenen Kraftwerke. Der Ausbau der dezentralen Erzeugung, vorrangig in den Verteilnetzen, führt darüber hinaus dazu, dass sich die systemverantwortlichen Verteilnetzbetreiber (z. B. MITNETZ STROM) bereits mit Konzepten zum Einsatz von Redispatch- Maßnahmen im Verteilnetz auseinandersetzen. Diese Maßnahmen dienen zum Einen zur Beseitigung von Netzengpässen im eigenen Netzbereich, können zum Anderen jedoch auch die Übertragungsnetzbetreiber unterstützen. Hierbei ist eine Absprache zwischen dem ÜNB und VNB notwendig, um einen koordinierten Netzbetrieb auf beiden Seiten weiterhin zu gewährleisten Einspeisemanagement Sofern dem Netzbetreiber marktbezogene Maßnahmen nicht im ausreichenden Umfang zur Verfügung stehen, ist der Einsatz von Zwangsmaßnahmen im Rahmen des 13 (2) EnWG zulässig. Insbesondere in Verteilnetzen, in denen in der Regel wenige Redispatch-fähige Kraftwerke, aber sehr viele EEG und KWK-G geförderte Anlagen installiert sind, erlangt das Einspeisemanagement eine zunehmende Bedeutung im Rahmen der Systemführung. In Abgrenzung zu Redispatch- 1 Detaillierte Informationen zu durchgeführten Redispatch-Maßnahmen werden von den Übertragungsnetzbetreibern erst seit 2013 veröffentlicht. 143

144 Maßnahmen handelt es sich beim Einspeisemanagement um Zwangsmaßnahmen, denen kein energetischer Bilanzausgleich zu Grunde liegt. Gesetzliche Grundlage des Einspeisemanagement Die detaillierte Erklärung des EEG-Einspeisemanagements ist durch den Bundesnetzagentur-Leitfaden in [55] und [56] gegeben, in dem die konkrete Betrachtung der Maßnahmen nach 13 Abs.2 EnWG i. V. m. 14 EEG erläutert ist. Einspeisemanagement beschreibt die Zwangsmaßnahmen von temporärer Reduzierung der Einspeiseleistung von EEG und KWK-G geförderten Anlagen [55]. Die Abregelung der Erneuerbaren Energien-, Kraft-Wärmekopplung- und Grubengas-Anlagen erfolgt nachrangig gegenüber konventionellen Erzeugungsanlagen. Demnach dürfen dezentrale Erzeugungsanlagen grundsätzlich erst dann einbezogen werden, wenn alle weiteren Maßnahmen im Sinne des 13 EnWG ergriffen wurden (Vgl. Abbildung 72) und die Erzeugung der konventionellen Anlagen im betroffenen Netzgebiet auf ein netztechnisches Minimum reduziert wurde. Gemäß 15 EEG sind Netzbetreiber zur Entschädigung der abgeregelten Energiemengen verpflichtet, sofern die Ursache für das Einspeisemanagement ein Netzengpass im Verteil- oder Übertragungsnetz ist. Der Eigenanteil des Anlagenbetreibers beläuft sich auf maximal 1% der Einnahmen des laufenden Jahres. Liegt die Ursache für die Leistungsreduzierung in einer Nichteinhaltung der Systembilanz, dann hat der Anlagenbetreiber keinen Anspruch auf Entschädigung der entgangenen Einnahmen. Grundsätzlich darf der Netzbetreiber alle nach dem EEG und KWK-G geförderten Anlagen mit einer installierten Leistung von über 100 kw in die Maßnahme zur Abregelung mit einbeziehen. Darüber hinaus sind PV-Anlagen 144

145 mit einer installierten Leistung von mehr als 30 kw und maximal 100 kw nachrangig abzuregeln. Ein energetischer Ausgleich der Systembilanz durch die entgegengesetzte Regelung der Einspeiseleistung von zwei Erzeugungsanlagen wie beim Redispatch erfolgt beim Einspeisemanagement nicht. Sofern ein Netzengpass die Ursache für eine Einspeisemanagement -Maßnahme ist, führt diese stets zu einem Ungleichgewicht der Systembilanz Methodik der Analyse Diese Analyse baut auf der Methodik auf, die bereits in den Studien Einspeisemanagement in Schleswig-Holstein und Abschätzung der Bedeutung des Einspeisemanagements nach 14 EEG und 13 Abs. 2 EnWG verwendet wurde [56], [57]. Als Grundlage für die Auswertung dienen öffentlich im Internet verfügbare Daten der betroffenen Netzbetreiber[58], [59], [60], [61]: Avacon AG (Avacon), Mitteldeutsche Netzgesellschaft Strom mbh (MITNETZ Strom), HSN Magdeburg GmbH (HSN Magdeburg), 50Hertz Transmission GmbH (50Hertz). Dazu zählen insbesondere Anlagenregister, Angaben zu den von Einspeisemanagement betroffenen Netzregionen und Umspannwerken, sowie Informationen zu den Einsätzen von Einspeisemanagement. Dabei unterscheidet sich die Qualität der Ergebnisse aufgrund der uneinheitlichen Datenbasis, die durch die Netzbetreiber online zur Verfügung gestellt wird ( 12 EEG zum Einsatz von Einspeisemanagement nach 14 EEG). Auf Basis der veröffentlichten Netzkarten und Netzregionen erfolgte eine automatisierte Zuordnung von Einspeisemanagement - Region und PLZ-Gebiet. Aus der Verschneidung dieser Daten werden die betroffenen 145

146 Regionen und die jeweils normierte Gesamtdauer der Einspeisemanagement - Einsätze ermittelt. In der aktuellen Auswertung wurden die Gesamtausfallarbeit einer Region und die normierte Gesamtdauer berücksichtigt. Dabei ist zu beachten, dass der normierte Wert keine Informationen über die Menge der abgeregelten Energie, d. h. über die Ausfallarbeit liefert. Für die Berechnung der Werte wird die ursprüngliche Dauer eines jeden Einsatzes auf eine Leistungsreduktion um 100 % normiert. Mit dieser Methodik lassen sich Aussagen darüber treffen, wie viele volle Stunden es in einer Region zu einem Einspeisemanagement -Einsatz kam. Mit der Einschätzung von Obergrenzen der normierten Dauer wird außerdem gezeigt, wie lange eine Anlage in der Region maximal abgeregelt wurde Einspeisemanagement in Sachsen-Anhalt Die Anzahl der in Sachsen Anhalt getätigten Abregelungen hat sich aufgrund des deutlichen Ausbaus der regenerativen Energien in den letzten Jahren deutlich erhöht. Im Jahr 2014 lassen sich bereits 350 Einsätze verzeichnen. Bei der regionalen Verteilung auf die einzelnen Verteilnetzbetreiber zeigen sich dabei deutliche Unterschiede. In dem Netzgebiet der AVACON AG ist die Anzahl der Einspeisemanagementmaßnahmen in den letzten Jahren nahezu konstant geblieben und stieg lediglich von 42 im Jahr 2012 auf 44 im Jahr 2014 an. Die Anzahl der Einspeisemanagement-Maßnahmen im Gebiet der HSN Magdeburg stieg dagegen von bereits 97 Maßnahmen im Jahr 2012 auf 202 Maßnahmen im Jahr 2014 an. Im sachsen-anhaltinischen Netzgebiet des Verteilnetzbetreibers MITNETZ STROM konnten im Jahr 2014 dagegen 104 Einspeisemanagement-Maßnahmen verzeichnet werden. Darüber hinaus lässt sich nicht nur in Sachsen Anhalt, sondern im gesamten Netzgebiet des Verteilnetzbetreibers MITNETZ STROM ein deutlicher Anstieg der notwendigen Einspeisemanagement-Maßnahmen verzeichnen. So stieg für das gesamte Netzgebiet die Anzahl der Maßnahmen von 97 im Jahr 2012 auf 183 im 146

147 Jahr 2014 an. Hierbei waren neben Abschaltungen aufgrund von Überlastungen im eigenen Netz (87 im Jahr 2012 und 169 im Jahr 2014) ebenso Leistungsreduzierungen für den übergeordneten Übertragungsnetzbetreiber 50Hertz Transmission notwendig (10 im Jahr 2012 und 14 im Jahr 2014). Der Anstieg der getätigten Einspeisemanagement-Maßnahmen lässt sich dabei nicht nur auf den höheren Anteil der regenerativen Energien, sondern auch auf den derzeit voranschreitenden Netzausbau zurückführen. Netzausbaumaßnahmen führen zu Zeiten, in denen die Baumaßnahmen stattfinden und z. T. bestehende Leitungen abgeschaltet werden müssen, zu einer sinkenden Übertragungskapazität des Netzes und bedingen dadurch zusätzlich die Abregelung von Erzeugungsanlagen. Einen Überblick über die allgemeine regionale Verteilung der Einspeisemanagement- Maßnahmen in Sachsen Anhalt gibt Abbildung 74. Hierin sind die von Einspeisemanagement betroffenen Gebiete in Sachsen-Anhalt im Jahr 2012 mit der normierten Gesamtdauer der Einspeisemanagement-Einsätze und der resultierenden Ausfallarbeit dargestellt. Über alle Regionen in Sachsen-Anhalt betrug die normierte Einsatzdauer in der Summe rund 250 h. Demnach wurden die betroffenen Anlagen für diese Gesamtdauer in Ihrer Einspeiseleistung immer auf 0 % reduziert. Eine teilweise Reduzierung auf die technisch umsetzbaren 30 % bzw. 60 % wurde nicht vorgenommen. Im Netzgebiet der HSN Magdeburg sind mehr als die Hälfte der Stunden mit Einspeisemanagement -Maßnahmen angefallen. Die verbleibenden Stunden verteilen sich annährend in gleichen Teilen auf die Netzgebiete der MITNETZ Strom und Avacon. In der regionalen Betrachtung ist die Region um Weißenfels im Jahr 2012 mit rund 36 h vollständiger Abregelung am stärksten betroffen gewesen. Insgesamt sind in zehn Regionen Windkraftanlagen (WKA) um mehr als zehn Volllaststunden abgeregelt worden. Diese stark betroffenen Regionen konzentrieren sich auf den Süden und den Norden von Sachsen-Anhalt. 147

148 Abbildung 74: Von Einspeisemanagement betroffene Regionen in Sachsen-Anhalt im Jahr 2012, nach der normierten Gesamtdauer (links) und der Gesamtausfallarbeit (rechts), Quelle: Ecofys Für die Abschätzung der im Jahr 2012 angefallenen Ausfallarbeit ergibt sich ein Summenwert von rund 27 GWh. Da für die Berechnung der Ausfallarbeit stets die Nennleistung der Anlagen als Bezugsgröße verwendet wird, handelt es sich bei dieser Angabe um eine Obergrenze. Nach den Aussagen der Netzbetreiber werden aber WKA in der Regel bei einer hohen relativen Einspeisung, also bei Werten nahe der Nennleistung abgeregelt. In der regionalen Betrachtung fällt die meiste Ausfallarbeit in den Regionen der Umspannwerke Helmstedt (bzw. Hakenstedt) und Klostermansfeld an. Dies lässt sich vor allem mit der hohen installierten Leistung an WKA in diesen Regionen erklären (Vgl. Abbildung 15). Weiterhin ergibt die 148

149 Abschätzung, dass in rund zehn von ca. 80 betroffenen PLZ-Regionen jeweils mehr als 1 GWh an Windenergie abgeregelt wurde. Für den Großteil der betroffenen Regionen liegt der Wert aber jeweils unter 0,01 GWh. Im Ergebnis zeigt sich, dass grundsätzlich in vielen Gebieten von Sachsen-Anhalt WKA abgeregelt werden, aber der Großteil der Ausfallarbeit sich in wenigen Regionen konzentriert. Im deutschlandweiten Vergleich fällt in Sachsen-Anhalt weniger als 5 % der Gesamtausfallarbeit an Untersuchung der EE-Ausbauplanung auf netzrelevante Aspekte Zur detaillierten Analyse der EE-Ausbauplanung auf netzrelevante Aspekte ist es erforderlich auf Netzdaten zuzugreifen, die im Eigentum der jeweiligen Netzbetreiber liegen. Aus rechtlichen und wirtschaftlichen Gründen unterliegen diese Daten bei den Netzbetreibern der Geheimhaltung, sodass hier nicht auf öffentlich zugängliche Daten zurückgegriffen werden kann. Entsprechend findet hier die Kooperation mit den jeweiligen Netzbetreibern statt. Auf Grundlage der Zusammenarbeit aus anderen Forschungsprojekten besteht hier ein kooperatives Verhältnis zwischen Netzbetreibern und der Otto-von-Guericke-Universität bzw. dem Fraunhofer IFF. Im Rahmen diverser Workshops wurden in einem ersten Schritt die grundsätzlichen Fragestellungen zur EE-Ausbauplanung mit den Netzbetreibern diskutiert, sowie die Möglichkeiten zur Datenbereitstellung geprüft sowie die Abstimmung mit der detaillierten Definition der erforderlichen Daten durchgeführt. Die Begutachtung der zuvor vorgestellten Szenarien basiert auf Grundlage einer Simulation des elektrischen Netzes mit dem Ziel, potenzielle Netzengpässe zu identifizieren. Hierbei kommt unter anderem die Analyse durchgeführter Netzeinspeisemanagement-Maßnahmen zum Einsatz. Zusätzlich beinhaltet dies die Analyse der Auslastung von Betriebsmitteln, Spannungsbandbetrachtungen sowie 149

150 teilweise (in den relevanten Netzgebieten und Ebenen) eine Engpassbetrachtung unter Berücksichtigung von Kriterien gemäß dem Stand der Technik. Für die prognostizierten Szenarien ist die Berücksichtigung von bereits vorhandenen Ausbauplanungen seitens der Netzbetreiber erforderlich. Entsprechend der Ergebnisse aus Abschnitt 0 zeigt sich, dass entsprechende Ausbaumaßnahmen erforderlich sind, welche teilweise bereits in der Umsetzung befindlich sind. Abhängig vom angewendeten Zukunftsszenario steigt der Bedarf an Ausbaumaßnahmen entsprechend. 150

151 12 Ableitung von Handlungsempfehlungen 12.1 Schlussfolgerungen Der Landesentwicklungsplan 2010 (LSA) stellt generell eine geeignete Grundlage für den weiteren Ausbau der erneuerbaren Energien dar. Die gegebenen Prämissen (z. B. Schutz landwirtschaftlicher Flächen) sind nicht als grundsätzliche Hemmnisse anzusehen. Die gegenwärtig ausgewiesenen Flächen bieten noch ein beträchtliches Ausbaupotenzial für erneuerbare Energien, das bis weit ins kommende Jahrzehnt reicht. Somit ist während der kommenden Dekade von einem substantiellen Zuwachs an EE-Kapazitäten auszugehen. Eine allgemeine Sättigung des Ausbaus zum Ende des untersuchten Zeitrahmens im Jahr 2033 zeichnet sich in allen hier betrachteten Szenarien ab. Bestimmend sind der Zubau an Solarenergie, insbesondere in der Nieder- und Mittelspannung sowie der Windenergie in der Mittel- und Hochspannung. Der EE-Ausbau ist nicht zwingend auf neue oder schwierig zu erschließende Flächen (wie z. B. 110 m Streifen) angewiesen. Bereits ausgewiesene und beplante potentielle Flächen genügen, um die Ziele des Energiekonzeptes 2030 zu erreichen. Angesichts der demografischen Entwicklung bzw. der daraus folgenden Lastentwicklung wird die Netzinfrastruktur in Sachsen-Anhalt in den kommenden Dekaden maßgeblich durch den EE-Ausbau bestimmt werden. Die Einspeiseleistung wird zunehmend als Bemessungsgröße für die Netzplanung herangezogen. Die aktuelle Datenlage zum zu erwartenden EE-Zubau ist bei den Behörden sehr fragmentiert, wenig belastbar und von unterschiedlicher Qualität. Beispielsweise besteht kein einheitliches und Akteurs-übergreifendes System zur Datenerfassung. Vorhandene Daten werden derzeit über verschiedene Methoden erfasst und verwendet. Weiterhin ist eine einheitliche, konsolidierte sowie belastbare Datenbasis zum EE-Ausbau auf Landesebene nicht verfügbar. Eine gegenseitige Abstimmung 151

152 der Planungskörperschaften - bis hinunter auf Gemeindeebene - findet faktisch nicht statt, eine strukturelle Koordinierung mit anderen Akteuren (z. B. Netzbetreibern) dementgegen schon. Der erfolgt aber nicht immer gleichermaßen koordiniert, strukturiert und zielorientiert. Zusammengefasst besteht ein offenkundiger Bedarf an einem moderierten und strukturierten regelmäßigen Dialog zwischen den betroffenen Akteuren Schlussfolgerungen hinsichtlich der Netzsituation in Sachsen-Anhalt Grundsätzlich vollzieht sich der EE-Ausbau wie auch der Netzausbau weiterhin in einem stark veränderlichen Umfeld. Das betrifft die politischen und regulativen Rahmenbedingungen genauso wie die technischen Herausforderungen. Die Netzsituation im Bundesland Sachsen-Anhalt ist trotz großer Fortschritte in den vergangenen Jahren angespannt, welche sich in zeitweisen Überlastungen des Netzes äußert. Das Land steht was die EE-Ertragsverluste durch Maßnahmen des Einspeisemanagement betrifft, gegenwärtig bundesweit an vierter Stelle. Schließt man das Bundesland Schleswig-Holstein, das die Mehrheit der Einspeisemanagement-Maßnahmen verzeichnet, aus, entfallen auf Sachsen-Anhalt ca. 20 bis 25% der verbleibenden diesbezüglichen Ertragsverluste. Das Einspeisemanagement stellt für die Betreiber von EE-Anlagen bereits jetzt eine schwer planbare Größe in der Projektbewertung dar. Sowohl der Umfang als auch die Komplexität der Maßnahmen wird in Zukunft zunehmen. Gegenwärtig werden die entsprechenden Risiken für die Betreiber zum überwiegenden Teil durch die Härtefallregelung im EEG aufgefangen. Eine Änderung des Rechtsrahmens bzw. eine substantielle Zunahme der Maßnahmen nach 13.2 EnWG hätte potentiell starke Auswirkungen auf den weiteren EE-Ausbau. Zwei Netzelemente auf der Übertragungsebene im Land Sachsen-Anhalt verursachen (energetisch) ca. 20% des bundesweiten, strombedingten Redispatchbedarfs. Die 152

153 Erzeugungskapazitäten, die direkt im Bundesland zur Klärung dieses Redispatchbedarfs zur Verfügung stehen, sind hingegen sehr begrenzt. Es ist naheliegend, dass künftig EE-Anlagen, die sich in der Direktvermarktung befinden, in die Redispatchment-Prozesse einbezogen werden. Hierbei bestehen große Unsicherheiten bezüglich der rechtlichen und wirtschaftlichen Konsequenzen. Weiterhin fördert das bereits etablierte, abgestimmte Vorgehen der Flächennetzbetreiber in der 50 Hertz Regelzone und ein intensiver Austausch mit dem Übertragungsnetzbetreiber die Planungssicherheit für die Netzbetreiber zu verbessern, die Planungssicherheit für Projektierer und Entwickler dezentraler Erzeugungsanlagen zu verbessern, eine strategische Infrastrukturplanung zu unterstützen und volkswirtschaftlich optimale Lösungen zu finden beziehungsweise diese gegenüber der Politik zu vertreten. Abschließend zeigen die Analysen, dass der Netzausbau auf der Übertragungsebene auch die Netzsituation auf der 110 kv Ebene beeinflussen wird. Zum Teil reichen die entsprechenden Entwicklungen bis weit in die Zukunft, zum Teil sie. sind vorläufig grundsätzlich unsicher (z. B. HGÜ Leitung mit Start im südlichen Sachsen-Anhalt). 153

154 12.3 Handlungsempfehlungen Die Beschlüsse des Koalitionsvertrages zum transparenten Umbau der Energieversorgung mit erneuerbaren Energien und zur Schaffung eines Flächenmanagements auf Landesebene sollten umgesetzt werden. Weiterhin sollte der vom Landesentwicklungsplan vergebene Rahmen als verbindlicher Maßstab zur Anwendung kommen. Die Erfassung der raumplanerischen Basisdaten zum weiteren EE-Ausbau sollte im Rahmen des Flächenmanagements einheitlich organisiert werden. Konkret sollten die Daten in einem einheitlichen Format sowohl auf der Ebene der Gemeinden als auch der regionalen Planungsgemeinschaften zusammengefasst und kontinuierlich gepflegt werden. Dabei sollten auch bisher unsichtbare Flächen (z. B. Entwicklungsgebiete für Gewerbe in den Kommunen sowie Brach- und Dachflächen) strukturell erfasst werden. Der bestehende Dialog der Akteure sollte regelmäßig in strukturierter und verbindlicher Form fortgesetzt werden. Es empfiehlt sich dringend, eine größere Verbindlichkeit des Dialogs anzustreben, die über den reinen Austausch von Informationen und Standpunkten hinausgeht. Hierbei gilt es alle Akteure mit einzubeziehen, wie Netzbetreiber auf Verteilnetz- und Übertragungsnetzebene, Vertreter der Anlagenbetreiber sowie der Planungsgemeinschaften. Zur Realisierung muss einerseits das Mandat und die Verantwortlichkeit formell klar geregelt werden, andererseits muss die Neutralität der Akteure der Dialogplattform gewährleistet bleiben. Vor diesem Hintergrund und angesichts der Beschlüsse im Koalitionsvertrag liegt es nahe, die Verantwortlichkeit für die Plattform und für das Flächenmanagement beim Ministerium für Landwirtschaft und Umwelt anzusiedeln. Das Mandat der Dialogplattform sollte unter Einbeziehung der Wirtschaftsressorts und des Umweltressorts auch das Streben nach einem volkswirtschaftlich 154

155 ausgewogenen EE-Ausbau umfassen. Im Rahmen des regelmäßigen, verbindlichen Dialoges sollen sowohl aktuelle Herausforderungen und Lösungsmöglichkeiten betrachtet werden als auch zukünftige Herausforderungen im Fokus stehen. Zur Sicherstellung der Verwertung der Dialogergebnisse muss die Möglichkeit gegeben sein, verbindliche Maßnahmen abzuleiten und diese durch den Mandatsträger durchzusetzen zu lassen. Der intensivierte Dialog zwischen den beteiligten Akteuren sollte in der Form gestaltet sein, dass zukünftige Planungen für die Festlegung von bevorzugten Gebieten für den EE-Zubau über die derzeitigen Planungsmechanismen hinausgehen. So sollten in diesen Prozess auch die Gegebenheiten und geplanten Maßnahmen aus dem Bereich der Versorgungsnetze mit einbezogen werden. Durch eine raumordnerische Optimierung auch unter Aspekten der elektrischen Netze kann ein vermehrter Netzausbau zukünftig reduziert werden. Eine optimale Anpassung zwischen Gebietsausweisung und Netzausbau ist anzustreben Handlungsempfehlungen unter Berücksichtigung der Netzsituation in Sachsen- Anhalt Vor dem Hintergrund der bereits angespannten Netzsituation führt der energische Ausbau der Verteilnetze aufgrund unzureichend verfügbarer Betriebsmittel während der Bauarbeiten temporär zu einer weiteren Anspannung der Netzsituation. Die Vergütungsansprüche für Anlagenbetreiber in diesem Zusammenhang sind gegenwärtig teils ungeklärt. Daraus können sich Verzögerungen und nach Klärung überraschende Umfänge neuer Anschlussbegehren ergeben. Auch an dieser Stelle trägt eine enge Abstimmung von Planungsbehörden und Netzbetreibern dazu bei, Verzögerungen oder Verwerfungen beim Netzausbau zu vermeiden. Die rechtlichen und wirtschaftlichen Konsequenzen der erwartbaren Einbeziehung von EE-Anlagen in Redispatchment-Prozesse bedürfen noch der Klärung, vor allem 155

156 aber der Kommunikation mit den betroffenen Akteuren. Nur so können deren Verhalten und die sich ergebenden Konsequenzen für den EE- und Netzausbau langfristig abgeschätzt werden. Die geschilderten Planungsunsicherheiten für Netzbetreiber, Projektierer und Entwickler dezentraler Erzeugungsanlagen werden sich auf den unterschiedlichen Netzebenen unterschiedlich manifestieren und teils über die Netzebenen hinweg durchgreifen. Genau deshalb ist es wichtig, die Planungsdaten der einzelnen Körperschaften mit ihren jeweiligen Horizonten zusammenzuführen und zu verschränken. 156

157 13 ZERE-Studie im Kontext zu vorhandenen Verteilnetzstudien Sowohl die vorliegende Studie als auch die dena Verteilnetzstudie [62] und die BMWi Verteilnetzstudie [63] zeigen, dass zur Integration der zukünftig installierten Leistung an Erneuerbaren Energien in das elektrische Verteilnetz ein hoher Netzausbaubedarf besteht. Dieser Netzausbaubedarf konnte im Rahmen dieser Studie für das Bundesland Sachsen-Anhalt konkretisiert werden, sodass sich vor allem im Bereich des 110 kv-verteilnetzes mit einem Netzausbaubedarf von ca. 800 km an Leitungen aktuellere Zahlen ergeben. Darüber hinaus gibt die Analyse der überlasteten Leitungen innerhalb der unterschiedlichen regionalen Planungsgemeinschaft einen genaueren Überblick über die regionale Zuordnung des notwendigen Netzausbaubedarfs in Sachsen-Anhalt. Im Gegensatz zu den beiden Verteilnetzstudien konzentriert sich die vorliegende Studie auf das Bundesland Sachsen-Anhalt. Daher waren für diese Region sehr viel detailliertere Analysen bezüglich der Ausbaupotentiale im Bereich der regenerativen Energien möglich. Somit war es möglich für die unterschiedlichen regenerativen Energieerzeugungsanlagen konkrete Ausbaupotentiale auf postleitzahlscharfer Ebene zu bestimmen. Sowohl in der DENA Verteilnetzstudie als auch der BMWi Verteilnetzstudie wird der gemeinde- bzw. umspannwerksscharfe Ausbau der regenerativen Energien lediglich über statistische Daten extrapoliert. Die im Rahmen der ZERE-Studie ermittelten regionalen Ausbaupotentiale können somit als Grundlage für weitergehende Analysen im Bundesland Sachsen-Anhalt verwendet werden. 157

158 14 Quellennachweise Da die Quellenangaben meisten kumulativ benutzt wurden, ist der Quellenverweis nicht immer im Text genau gekennzeichnet. [1] Statistisches Landesamt, Home/Daten_und_Fakten/3/33/331/331111/Flaechen tatsaechliche_nutzu ng_nach_jahren.html, Zugriff [2] Statistisches Landesamt, Daten_und_Fakten/ [3] EEG-Anlagenregister, Zusammenstellung der Deutschen Gesellschaft für Solarenergie, Zugriff am [4] Übersicht regionale Planungsgemeinschaften in Sachsen-Anhalt, Zugriff am [5] Sachlicher Teilplan Windenergienutzung in der Planungsregion Anhalt- Bitterfeld-Wittenberg, [6] Deutsche Übertragungsnetzbetreiber: Netzentwicklungsplan 2013 [7] Zugriff am [8] EuPD und Deutsches CleanTech Institut: Energiestudie mit Prognosen der Energiekennzahlen für die Jahre 2020 und 2030 zur Vorbereitung der Fortschreibung des Energiekonzeptes der Landesregierung von Sachsen- Anhalt, im Auftrag des Ministerium für Wissenschaft und Wirtschaft (LSA), veröffentlicht am [9] EuPD und Deutsches CleanTech Institut: Auswirkungen der Energiewende auf Ostdeutschland, im Auftrag des Bundesministeriums des Inneren, veröffentlicht am [10] DEWI: Deutsches Windenergie Institut (2013):Windenergie in Deutschland. Online verfügbar unter: [11] DWG: Deutsche WindGuard GmbH (August 2012): Status des Windenergieausbaus in Deutschland. 1. Halbjahr Datenquelle Zeitraum : Deutsches Windenergieinstitut (DEWI). Berlin. 158

159 [12] Verordnung zu Systemdienstleistungen durch Windenergieanlagen (2009): (Systemdienstleistungsverordnung - SDLWindV) Bundesgesetzblatt Jahrgang 2009 Teil I Nr. 39, , Bonn [13] Ecofys, Deutsche WindGuard, Becker Büttner Held, IFK Stuttgart (2013): Entwicklung einer Nachrüstungsstrategie für Erzeugungsanlagen am Mittelund Niederspannungsnetz zum Erhalt der Systemsicherheit bei Über- und Unterfrequenz. Untersuchung im Auftrag des BMWi [14] Studie Potenzial der Windenergienutzung an Land, Bundesverband WindEnergie, 2. Auflage, März 2012 [15] Verteilnetzstudie Rheinland-Pfalz, Endbericht, im Auftrag des Ministerium für Wirtschaft, Klimaschutz, Energie und Landesplanung Rheinland-Pfalz, Januar 2014 [16] DENA Netzstudie Energiewirtschaftliche Planung für die Netzintegration von Windenergie in Deutschland an Land und Offshore bis zum Jahr 2020, Februar 2005 [17] B. Neddermann, J. Raabe, P. Payen, G. Schulz-Fedoriv: Noch reichlich Potenzial für die Windenergienutzung im nördlichen Sachsen-Anhalt. DEWI Magazin No. 45, August [18] Statistische Daten aus Statistik Lokal Ausgabe 2007, Stand [19] Machbarkeitsstudie zu Optionen der Refinanzierbarkeit von zusätzlichen Lärmschutzbauwerken durch PV-Module an der A4 bei Eisenach, Thüringer Institut für Nachhaltigkeit und Klimaschutz, Dezember 2012 [20] Leitfaden Photovoltaik-Projekte an Bundesautobahnen in Thüringen, Thüringer Energie- und Green-Tech-Agentur, November 2011 [21] Statistisches Landesamt Sachsen-Anhalt, Straßennetz des Landes Sachsen- Anhalt : des_landes_sachsen_anhalt.html, Zugriff am [22] Ministerium für Landesentwicklung und Verkehr, Schienennetz und Schienenverkehr in Sachsen-Anhalt, Sachsen-Anhalt: Zugriff am [23] Stromerzeugung aus Biomasse, Zwischenbericht 2013 (DBFZ) [24] Biomassepotenzialstudie 2012 für Sachsen-Anhalt 159

160 [25] Einspeisung von Biogas in das Erdgasnetz, Institut für Energetik und Umwelt ggmbh [26] Energiestudie mit Prognosen der Energiekennzahlen für die Jahre 2020 und 2030 zur Vorbereitung der Fortschreibung des Energiekonzeptes der Landesregierung von Sachsen-Anhalt, ownloads/ /.4./data/energiestudie-data.pdf [27] [28] Entwurf eines Gesetzes zur grundlegenden Reform des Erneuerbare- Energien-Gesetzes und zur Änderung weiterer Bestimmungen des Energiewirtschaftsrechts, rue.pdf [29] VDEW (aktuell: BDEW) Repräsentative VDEW-Lastprofile ; VDEW Frankfurt (Main) 1999 [30] Statistisches Landesamt Sachsen-Anhalt, Energiebilanz Sachsen-Anhalt 2010, Auftraggeber Ministerium für Wirtschaft und Wissenschaft Sachsen- Anhalt, Halle (Saale), 2013, Zugriff am [31] Statistisches Landesamt Sachsen-Anhalt, Bevölkerung und Erwerbstätigkeit Bevölkerung der Gemeinden nach Kreisen : Zugriff am [32] Statistisches Landesamt Sachsen-Anhalt, Bevölkerung und Erwerbstätigkeit Bevölkerung der Gemeinden : Zugriff am [33] Statistisches Landesamt Sachsen-Anhalt, Bevölkerung und Erwerbstätigkeit Bevölkerung der Gemeinden : Zugriff am

161 [34] Statistisches Landesamt Sachsen-Anhalt, Bodenfläche 2010 nach Art der tatsächlichen Nutzung und nach Kreisen in Sachsen-Anhalt : t atsaechliche_nutzung_nach_kreisen_20101.html, Zugriff am [35] Statistisches Landesamt Sachsen-Anhalt, Bodenfläche 2011 nach Art der tatsächlichen Nutzung und nach Kreisen in Sachsen-Anhalt : t atsaechliche_nutzung_nach_kreisen_2011.html,zugriff am [36] Statistisches Bundesamt, Land- und Forstwirtschaft, Fischerei Bodenflächen nach Art der tatsächlichen Nutzung : laechennutzung/bodenflaechennutzungpdf_ pdf? blob=publication File,Zugriff am [37] Statistisches Landesamt Sachsen-Anhalt, Bevölkerung und Erwerbstätigkeit Erwerbstätigkeit am Arbeitsort, Standard-Arbeitsvolumen und Vollzeitäquivalente nach Kreisen : Zugriff am [38] Ministerium für Landesentwicklung und Verkehr des Landes Sachsen-Anhalt, Stabsstelle Demografische Entwicklung und Prognosen, Auswertungen zur 5. regionalisierten Bevölkerungsprognose Sachsen-Anhalt, Magdeburg, August 2010, Zugriff am [39] Statistisches Landesamt Sachsen-Anhalt, Bevölkerung und Erwerbstätigkeit Erwerbstätige am Arbeitsort nach Kreisen : Zugriff am [40] Statistisches Landesamt Sachsen-Anhalt, Bevölkerung nach der Beteiligung am Erwerbsleben in Sachsen-Anhalt seit 1991 : _nach_der_beteiligung_am_erwerbsleben.html, Zugriff am [41] Postleitzahlen und Ortsverzeichnis in Deutschland : 161

162 [42] Umweltbundesamt, Max-Planck-Institut für Meteorologie, Bundesanstalt für Gewässerkunde, Regionale Klimasimulationen für Deutschland, Österreich und die Schweiz, präsentiert in Dessau am 25. April 2006, Zugriff am [43] Klimaschutzkonzept Potenziale für eine nachhaltige Klimaschutzpolitik in Sachsen-Anhalt, ENERKO GmbH, Juli 2008 [44] Durchführung einer Biomassepotenzialstudie 2007 für das land Sachsen- Anhalt - Derzeitige und zukünftige Potenziale sowie energetische und stoffliche Nutzungsmöglichkeiten, Landgesellschaft Sachsen-Anhalt mbh, 2007 [45] Deutsche Übertragungsnetzbetreiber: Netzentwicklungsplan 2014 [46] Die Karte der Erneuerbaren Energien : [47] MITNETZ GAS, Veröffentlichungspflichten: Zugriff am [48] Pressegespräch der MITNETZ GAS vom in Halle [49] Avacon AG, Gasnetz: Zugriff am [50] Avacon AG, Hochdrucknetz: ng_1083.aspx, Zugriff am [51] Ontras, Strukturdaten: Zugriff am [52] Beschluss. Aktenzeichen: BK Online verfügbar unter mern/1bk-geschaeftszeichen-datenbank/bk6/2011/bk bis100/BK /BK6_11_098_Beschluss.pdf? blob=publicationfile, zuletzt geprüft am [53] Monitoringbericht 2013 der Bundesnetzagentur, Stand: Juni Online verfügbar unter Bundesnetzagentur/Publikationen/Berichte/2013/131217_Monitoringbericht 2013.pdf? blob=publicationfile&v=15 162

163 [54] 50Hertz Transmission GmbH; Amprion GmbH; TransnetBW GmbH; TenneT TSO GmbH (Hg.) (2014): EEG-Anlagenstammdaten, Online verfügbar zuletzt geprüft am [55] Bundesnetzagentur (2011): Leitfaden zum EEG-Einspeisemanagement. Abschaltrangfolge, Berechnung von Entschädigungszahlungen und Auswirkungen auf die Netzentgelte. Online verfügbar unter [56] Ecofys (2012): Einspeisemanagement in Schleswig-Holstein, Studie im Auftrag des Ministeriums für Energiewende, Landwirtschaft, Umwelt und ländliche Räume des Landes Schleswig-Holstein online verfügbar: node.html, letzter Aufruf: [57] Ecofys (2012): Abschätzung der Bedeutung des Einspeisemanagements nach 11 EEG und 13 Abs. 2 EnWG, Studie im Auftrage des Bundesverbandes Windenergie e.v. [58] Avacon AG, Netz, [59] MITNETZ STROM, Zahlen und Fakten, en/entlastungsmassnahmen [60] Hsn Magdeburg, Einsätze Einspeisemanagement 2014: [61] 50Hertz Transmission GmbH: [62] Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena), dena-verteilnetzstudie, Berlin, 2012, Dokumente/denaVNS_Abschlussbericht.pdf#page=12&zoom=auto,-104,566 [63] E-Bridge Consulting GmbH, Forschungsprojekt Nr. 44/12 Moderne Verteilnetze für Deutschland (Verteilernetzstudie), 2014, tzstudie,property=pdf,bereich=bmwi2012,sprache=de,rwb=true.pdf 163

164 15 Anhang 15.1 Netzdaten der MITNETZ GAS Tabelle 31: Übersicht der vorgelagerten Netzkopplungsstellen der MITNETZ GAS Netzkopplungspunkt vorgelagerter Netzbetreiber Marktgebiet SW ASL, Aschersleben Westdorf - MITGAS Aschersleben GASPOOL EVG - MITGAS Löbichau-Beerwalde ETG GASPOOL EVG - MITGAS Kelbra ETG GASPOOL ONTRAS-MITGAS Netz, Abberode ONTRAS GASPOOL ONTRAS-MITGAS Netz, Altenburg West ONTRAS GASPOOL ONTRAS-MITGAS Netz, Aschersleben Nord ONTRAS GASPOOL ONTRAS-MITGAS Netz, Baalberge ONTRAS GASPOOL ONTRAS-MITGAS Netz, Bad Düben ONTRAS GASPOOL ONTRAS-MITGAS Netz, Bad Dürrenberg (FGL 31/TN 231) ONTRAS GASPOOL ONTRAS-MITGAS Netz, Beilrode ONTRAS GASPOOL ONTRAS-MITGAS Netz, Bennungen ONTRAS GASPOOL ONTRAS-MITGAS Netz, Bernburg-Peißen MR 201 (FGL /205.01) ONTRAS GASPOOL ONTRAS-MITGAS Netz, Bitterfeld enviainfra ONTRAS GASPOOL ONTRAS-MITGAS Netz, Böhlen Lippendorf ONTRAS GASPOOL ONTRAS-MITGAS Netz, Brehna ONTRAS GASPOOL ONTRAS-MITGAS Netz, Elsnig ONTRAS GASPOOL ONTRAS-MITGAS Netz, Endorf ONTRAS GASPOOL ONTRAS-MITGAS Netz, Flößberg ONTRAS GASPOOL ONTRAS-MITGAS Netz, Forberge ONTRAS GASPOOL ONTRAS-MITGAS Netz, Fuchshain ONTRAS GASPOOL ONTRAS-MITGAS Netz, Ganzig ONTRAS GASPOOL ONTRAS-MITGAS Netz, Gestewitz ONTRAS GASPOOL ONTRAS-MITGAS Netz, Gleina-Lehndorf ONTRAS GASPOOL ONTRAS-MITGAS Netz, Gollma ONTRAS GASPOOL 164

165 ONTRAS-MITGAS Netz, Großkugel ONTRAS GASPOOL ONTRAS-MITGAS Netz, Großwülknitz ONTRAS GASPOOL ONTRAS-MITGAS Netz, Halle-Angersdorf ONTRAS GASPOOL ONTRAS-MITGAS Netz, Heldrungen ONTRAS GASPOOL ONTRAS-MITGAS Netz, Könderitz ONTRAS GASPOOL ONTRAS-MITGAS Netz, Kröllwitz ONTRAS GASPOOL ONTRAS-MITGAS Netz, Lausigk ONTRAS GASPOOL ONTRAS-MITGAS Netz, Lehma ONTRAS GASPOOL ONTRAS-MITGAS Netz, Lippendorf ONTRAS GASPOOL ONTRAS-MITGAS Netz, Lippendorf/Kieritzsch ONTRAS GASPOOL ONTRAS-MITGAS Netz, Lobstädt ONTRAS GASPOOL ONTRAS-MITGAS Netz, Lucka ONTRAS GASPOOL ONTRAS-MITGAS Netz, Merseburg Nord I ONTRAS GASPOOL ONTRAS-MITGAS Netz, Merseburg Nord II ONTRAS GASPOOL ONTRAS-MITGAS Netz, Minkwitz ONTRAS GASPOOL ONTRAS-MITGAS Netz, Müchauer Mark ONTRAS GASPOOL ONTRAS-MITGAS Netz, Mühlstedt ONTRAS GASPOOL ONTRAS-MITGAS Netz, Narsdorf ONTRAS GASPOOL ONTRAS-MITGAS Netz, Neukieritzsch ONTRAS GASPOOL ONTRAS-MITGAS Netz, Niedersteinbach/Penig ONTRAS GASPOOL ONTRAS-MITGAS Netz, Oppin ONTRAS GASPOOL ONTRAS-MITGAS Netz, Pissen ONTRAS GASPOOL ONTRAS-MITGAS Netz, Queis ONTRAS GASPOOL ONTRAS-MITGAS Netz, Querfurt ONTRAS GASPOOL ONTRAS-MITGAS Netz, Regis-Breitingen ONTRAS GASPOOL ONTRAS-MITGAS Netz, Roßleben ONTRAS GASPOOL ONTRAS-MITGAS Netz, Roßwein ONTRAS GASPOOL ONTRAS-MITGAS Netz, Spergau-Bäumchen ONTRAS GASPOOL ONTRAS-MITGAS Netz, SW Herzberg ONTRAS GASPOOL ONTRAS-MITGAS Netz, Taucha ONTRAS GASPOOL ONTRAS-MITGAS Netz, Wiederitzsch ONTRAS GASPOOL ONTRAS-MITGAS Netz, Wintersdorf ONTRAS GASPOOL 165

166 ONTRAS-MITGAS Netz, Wippra ONTRAS GASPOOL ONTRAS-MITGAS Netz, Wittenberg-Trajuhn ONTRAS GASPOOL ONTRAS-MITGAS Netz, Wolfen Fuhnestraße ONTRAS GASPOOL ONTRAS-MITGAS Netz, Zieko ONTRAS GASPOOL ONTRAS-MITGAS Netz, Zschöchergen ONTRAS GASPOOL Tabelle 32: Liste der nachgelagerten Netzkopplungsstellen der MITNETZ GAS Netzkopplungspunkt nachgelagerter Netzbetreiber Marktgebiet MITGAS - SW ASL, Aschersleben Nord Aschersleben GASPOOL MITGAS - SW ASL, Aschersleben Ost Aschersleben GASPOOL MITGAS - SW ASL, Aschersleben Winningen Aschersleben GASPOOL MITGAS - SW Bernburg, Neuborna Bernburg GASPOOL MITGAS - SW Bernburg, Ost Bernburg GASPOOL MITGAS - SW Bernburg, Peißen Bernburg GASPOOL MITGAS - SW Bitterfeld-Wolfen, Bitterfeld Anhaltstraße Bitterfeld-Wolfen GASPOOL MITGAS - SW Bitterfeld-Wolfen, Bitterfeld Bergmannssiedlung Bitterfeld-Wolfen GASPOOL MITGAS - SW Bitterfeld-Wolfen, Bitterfeld Freiherr-vom-Stein- Straße Bitterfeld-Wolfen GASPOOL MITGAS - SW Bitterfeld-Wolfen, Bitterfeld Friedensstraße Bitterfeld-Wolfen GASPOOL MITGAS - SW Bitterfeld-Wolfen, Bitterfeld Heinrich von Kleist Straße Bitterfeld-Wolfen GASPOOL MITGAS - SW Bitterfeld-Wolfen, Bitterfeld Leinedamm Bitterfeld-Wolfen GASPOOL MITGAS - SW Bitterfeld-Wolfen, Bitterfeld Platz der Jugend Bitterfeld-Wolfen GASPOOL MITGAS - SW Bitterfeld-Wolfen, Bitterfeld Ziegelstraße Bitterfeld-Wolfen GASPOOL MITGAS - SW Bitterfeld-Wolfen, Bitterfeld Zscherndorfer Weg Bitterfeld-Wolfen GASPOOL MITGAS - SW Bitterfeld-Wolfen, Greppin Mühlweg Bitterfeld-Wolfen GASPOOL MITGAS - SW Bitterfeld-Wolfen, Greppin Platz des Friedens Bitterfeld-Wolfen GASPOOL MITGAS - SW Bitterfeld-Wolfen, Holzweißig Karlstraße Bitterfeld-Wolfen GASPOOL MITGAS - SW Bitterfeld-Wolfen, Holzweißig Mühlweg Bitterfeld-Wolfen GASPOOL MITGAS - SW Bitterfeld-Wolfen, Holzweißig Straße des Friedens Bitterfeld-Wolfen GASPOOL 166

167 MITGAS - SW Wolfen, Fuhnestraße Bitterfeld-Wolfen GASPOOL MITGAS - SW Wolfen, Rödgen-Zschepkau Bitterfeld-Wolfen GASPOOL MITGAS - SW Wolfen, Steinfurther Straße Bitterfeld-Wolfen GASPOOL MITGAS - SW Wolfen, Wachtendorf Bitterfeld-Wolfen GASPOOL MITGAS - SW Borna, Eula Borna GASPOOL MITGAS - SW Borna, Gewerbegebiet Borna GASPOOL MITGAS - SW Borna, Kesselshainer Siedlung Borna GASPOOL MITGAS - SW Borna, Krankenhaus Borna GASPOOL MITGAS - SW Borna, Ost Borna GASPOOL MITGAS - SW Borna, Raupenhain Borna GASPOOL MITGAS - SW Borna, Zedtlitz Borna GASPOOL MITGAS - GV Delitzsch, Benndorf Delitzsch GASPOOL MITGAS - GV Delitzsch, Döbernitzer Straße Delitzsch GASPOOL MITGAS - GV Delitzsch, Kyhnaer Weg Delitzsch GASPOOL MITGAS - GV Delitzsch, Schenkenberg Delitzsch GASPOOL MITGAS - Dessau, Mosigkau TN 320 Dessau GASPOOL MITGAS - Dessau, Ost Dessau GASPOOL MITGAS - Dessau, Mosigkau Dessau GASPOOL MITGAS - SW Döbeln, Masten Döbeln GASPOOL MITGAS - SW Döbeln, Polditz-Bockelwitz Döbeln GASPOOL MITGAS - SW Döbeln, Süd Döbeln GASPOOL MITGAS - SW Eilenburg, Nord-Ost Eilenburg GASPOOL MITGAS - SW Eilenburg, West Eilenburg GASPOOL MITGAS - Eins Energie, Obergräfenhain Eins Energie GASPOOL MITGAS - SW Eisleben, Benndorf Eisleben GASPOOL MITGAS - SW Eisleben, Helbraer Straße Eisleben GASPOOL MITGAS - SW Eisleben, Süd/Strohügel Eisleben GASPOOL MITGAS - EnviaInfra, Bitterfeld enviainfra GASPOOL MITGAS - envia INFRA, MTP Thalheim I enviainfra GASPOOL MITGAS - envia INFRA, MTP Thalheim II enviainfra GASPOOL MITGAS - Erdgas Mittelsachsen, Aken Amselweg Erdgas Mittelsachsen GASPOOL MITGAS - Erdgas Mittelsachsen, Aken Heidestraße Erdgas Mittelsachsen GASPOOL 167

168 MITGAS - Erdgas Mittelsachsen, AkenKleinzerbster Straße Erdgas Mittelsachsen GASPOOL MITGAS - Erdgas Mittelsachsen, Aken Köthener Landstraße Erdgas Mittelsachsen GASPOOL MITGAS - EVIL, Plaußig Industriepark EVIL GASPOOL MITGAS - SW Hettstedt, Großörner Minimalmarkt Hettstedt GASPOOL MITGAS - SW Hettstedt, Großörner Ort Hettstedt GASPOOL MITGAS - SW Hettstedt, Leimbach Hettstedt GASPOOL MITGAS - SW Hettstedt, Mansfeld Hettstedt GASPOOL MITGAS - SW Hettstedt, Nord Hettstedt GASPOOL MITGAS - SW Hettstedt, Süd Hettstedt GASPOOL MITGAS - SW Hettstedt, Walbeck Hettstedt GASPOOL MITGAS - SW Leipzig, Nord Leipzig GASPOOL MITGAS - SW Leipzig, Süd Leipzig GASPOOL MITGAS - SW Merseburg, Nord I Merseburg GASPOOL MITGAS - SW Merseburg, Ost Merseburg GASPOOL MITGAS - SW Merseburg, Tankstelle Merseburg GASPOOL MITGAS Netz - ONTRAS, Bernburg-Peißen MR 202 (FGL /205.02) ONTRAS GASPOOL MITGAS - optimizationengineers, Löberitz optimizationengineers GASPOOL MITGAS - optimizationengineers, Salzfurthkapelle optimizationengineers GASPOOL MITGAS - SW Quedlinburg, Magdeburger Straße Quedlinburg GASPOOL MITGAS - SW Quedlinburg, Suderöder Chaussee Quedlinburg GASPOOL MITGAS - SW Quedlinburg, Westerhäuser Straße Quedlinburg GASPOOL MITGAS - Rheingas, Burkartshain Rheingas GASPOOL MITGAS - SW Sangerhausen, Martinsriether Weg Sangerhausen GASPOOL MITGAS - SW Sangerhausen, Oberröblingen Sangerhausen GASPOOL MITGAS - SW Sangerhausen, Othaler Weg Sangerhausen GASPOOL MITGAS - SW Sangerhausen, Riestedt Sangerhausen GASPOOL MITGAS - SW Schkeuditz, Bierweg Schkeuditz GASPOOL MITGAS - SW Schkeuditz, Dölzig Gewerbegebiet Schkeuditz GASPOOL MITGAS - SW Schkeuditz, Kursdorf Schkeuditz GASPOOL MITGAS - SW Torgau, Graditz Torgau GASPOOL MITGAS - SW Torgau, Nord Torgau GASPOOL 168

169 MITGAS - SW Torgau, Nordwest Torgau GASPOOL MITGAS - SW Torgau, Pflückuff Torgau GASPOOL MITGAS - SW Torgau, Süd Torgau GASPOOL MITGAS - SW Wittenberg, Bülzig Wittenberg GASPOOL MITGAS - SW Wittenberg, Coswig Am Güterbahnhof Wittenberg GASPOOL MITGAS - SW Wittenberg, Klieken GG Wittenberg GASPOOL MITGAS - SW Wittenberg, Klieken OT Buro Wittenberg GASPOOL MITGAS - SW Wittenberg, Klieken Schulstraße Wittenberg GASPOOL MITGAS - SW Wittenberg, Zahna Wittenberg GASPOOL Tabelle 33: Übersicht der Bio-Methan Anlagen mit Anbindung an das Netz der MITNETZ GAS Standort Bundesland Status Leistung Zörbig Sachsen-Anhalt in Betrieb 2500 Nm³/h Könnern 2 Sachsen-Anhalt in Betrieb 1740 Nm³/h Erdeborn Sachsen-Anhalt in Planung 1100 Nm³/h Holleben Sachsen-Anhalt in Betrieb 700 Nm³/h Stedten (Röblingen am See) Sachsen-Anhalt in Betrieb 700 Nm³/h Könnern 1 Sachsen-Anhalt in Betrieb 650 Nm³/h Ringleben Thüringen in Planung Heygendorf Thüringen in Bau Niederröblingen Thüringen in Bau Terpitz Sachsen in Planung Raitzen Sachsen in Planung Espenhain Sachsen in Planung Rackwitz Sachsen in Betrieb Waldpolenz Sachsen in Betrieb Leuben Sachsen in Betrieb 169

170 15.2 Einspeisekapazitäten im Gasnetz der AVACON 15.3 Netzdaten des Gasnetzes der Erdgas Mittelsachsen Tabelle 34: Liste der vorgelagerten Netzkopplungspunkte der Erdgas Mittelsachsen Netzkopplungspunkt vorgelagerter Netzbetreiber Marktgebiet VNG-EMS SBK Hummelberg ONTRAS ONTRAS VNG-EMS Calbe Übernahmestation ONTRAS ONTRAS VNG-EMS SFT Förderstedter Str. IEG ONTRAS ONTRAS VNG-EMS Saale- Dreieck Übernahmestation ONTRAS ONTRAS VNG-GS Zerbst ONTRAS ONTRAS EMS GUD Staßfurt ONTRAS ONTRAS NAP Staßfurt ONTRAS ONTRAS 170