ADEQUACY 2050

WIE LASSEN SICH VERSORGUNGS­SICHER­HEIT UND KLIMANEUTRALITÄT ZUVERLÄSSIG ZUSAMMENDENKEN?​

TransnetBW präsentiert die neue Langfriststudie Adequacy 2050.

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Präsentation der neuen Langfriststudie Adequacy 2050

Zitate des Beirats

„Die Berücksichtung der Variabilität des Wetters und der Effekte des Klimawandels sind ein wichtiger Fortschritt in Adäquanzanalysen der Übertragungsnetzbetreiber. Ich hoffe, dass der sehr offene und inter-disziplinäre Austausch der Beiratsmitglieder das Projektteam sehr gut unterstützt hat."

Dr. Marion Schroedter-Homscheidt
- Gruppenleiterin Energiemeteorologie, Institute für Vernetzte Energiesysteme, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) e.V. -

„Flankierend zu den gesetzlichen Prozessen, wie z.B.  Netzentwicklungsplan und Versorgungssicherheitsmonitioring, ist die AQ 2050 Studie eine wichtige wissenschaftliche Untersuchung der nächsten 2-3 Dekaden, die tiefergehende Aspekte analysiert und eine größere Entwicklungsbandbreite des Gesamtsystems betrachtet."

Dr. Markus Doll
- Leiter Anlagen und Netzbetrieb, Bundesnetzagentur (BNetzA) -

„Ich finde es besonders gut, dass dem Wetter in der Studie eine zentrale Bedeutung beigemessen wird – und dass wir uns so intensiv mit der Frage auseinandergesetzt haben, wie Versorgungssicherheit auch unter veränderten klimatischen Bedingungen gewährleistet werden kann."

Dr. Hans Wolf von Koeller
- Leiter Energiepolitik – STEAG GmbH -

„Ein besonderes Highlight der Studie ist, dass sie sich nicht nur auf die Versorgungssicherheit im Sinne der Kapazitäten zur Stromerzeugung konzentriert – also darauf, ob genügend Kapazitäten zur Deckung der Nachfrage vorhanden sind – sondern auch die Übertragungsnetzkapazitäten berücksichtigt und somit eine ganzheitliche und Systemadäquanzstudie ermöglicht."

Prof. Dr. Dogan Keles
- Fachbereichsleitung Energiewirtschaft und Modellierung – Technische Universität Dänemark (DTU) -

„Die Studie schließt eine entscheidende Wissenslücke bei der Bewertung der langfristigen Versorgungssicherheit in einem klimaneutralen Energiesystem in Europa. Die Arbeit und die Diskussionen im Beirat waren geprägt von einem äußerst vielfältigen und interdisziplinären Ansatz. Diese Vielfalt bereicherte den Dialog und sorgte für eine ausgewogene Perspektive, die technische Machbarkeit, regulatorische Rahmenbedingungen und Marktgegebenheiten gleichermaßen berücksichtigte."

Dr. Philipp Alexander Ostrowicz
- Senior Research Advisor und Koordinator - Copenhagen School of Energy Infrastructure (CSEI) -

„Die Studie hat auch methodisch einen sehr interessanten Ansatz, indem sie drei Modelle koppelt, nämlich ein Energiesystemmodell, ein Marktmodell und ein Netzmodell, wodurch sich die Möglichkeit ergibt, ganz unterschiedliche Aspekte zu berücksichtigen. Für mich war es eine große Freude an der Studie als Beirat mitarbeiten zu dürfen. Denn insbesondere durch die vielfältigen Erfahrungen und das große Fachwissen der Studienbearbeiter und der Beiräte haben sich im Rahmen der Beiratssitzung sehr interessante Diskussionen ergeben, die aus meiner Sicht zu einem Mehrwert geführt haben. Sowohl für die Studie als auch für uns Beiräte."

Prof. Dr. Wolf Fichtner
- Institutsleiter Industriebetriebslehre und Industrielle Produktion und Lehrstuhlinhaber für Energiewirtschaft – Karlsruher Institute für Technologie (KIT) -

Über die Studie

  • Thema: Die Studie untersucht die langfristige Versorgungssicherheit (Systemadäquanz bzw. System Adequacy) in einem klimaneutralen deutschen Energiesystem 2045 und im europäischen Energiesystem 2050. Erzeugungskapazitäten (Erzeugungsadäquanz), Übertragungskapazitäten (Netzadäquanz) und ihre Wechselwirkungen werden dabei erstmals in einem integrierten Ansatz gemeinsam analysiert.
     
  • Ziel: Im Fokus steht auch die Frage, wie robust der deutsche Netzentwicklungsplan (NEP 2023) gegenüber den Auswirkungen des Klimawandels ist – insbesondere dann, wenn Annahmen zur Flexibilität, etwa vollständig marktdienliche Prosumer, nicht wie geplant eintreten.
     
  • Ansatz: Stundenbasierte Analysen auf der Grundlage einer Modellkette (Energiesystemmodell → Marktmodell → Netzmodell) zeigen kostenoptimale Systemdesigns unter verschiedenen „Szenario-Clustern“ auf, darunter insbesondere:
    • Extremwetterjahre (geringe jährliche Energieerzeugung aus erneuerbaren Energiequellen, Hitzewellen, Kälteperioden)
    • Flexibilitätstechnologien und deren Einsatz (dezentral/zentral, national/international)

Definitionen

  • Erzeugungsadäquanz: Aus der Marktperspektive ist ausreichend Erzeugungskapazität (Resource Adequacy) gewährleistet, wenn das verfügbare Angebot am Strommarkt ausreicht, um die Nachfrage auf wirtschaftlich effiziente Weise zu decken. Dies setzt voraus, dass der Markt – unter vorhersehbaren und beherrschbaren Risiken wie Veränderungen der Stromnachfrage oder der Preise für Kohlenstoffdioxid (CO₂) – innerhalb des gegebenen politischen und wirtschaftlichen Rahmens eine angemessene Erzeugungskapazität bereitstellt.  Die wichtigsten Kennzahlen in diesem Zusammenhang sind „Energy Not Served“ (ENS, ausgedrückt in TWh/Jahr) und „Loss of Load“ (LoL, ausgedrückt in Stunden, d. h. Stunden, in denen die volle Versorgung nicht erreicht wird).
     
  • Netzadäquanz: Eine ausreichende Übertragungskapazität (Transmission Adequacy) ist gewährleistet, wenn die Stromversorgung auch physisch über das Netz übertragen werden kann, d. h. die Erzeugung kann entweder ohne Engpässe oder mit Engpassmanagementmaßnahmen an die Verbraucher geliefert werden.
     
  • Systemadäquanz (System Adequacy): Die Kombination aus ausreichend Erzeugungskapazität (Resource Adequacy) und ausreichend Übertragungs-kapazität (Transmission Adequacy).

Zentrale Ergebnisse

Der aktuelle NEP unterschätzt möglicherweise den Bedarf an Infrastruktur und Flexibilität aufgrund zu stark vereinfachter Wetterannahmen und idealisierten Verhaltens der Prosumers.

Wettervariabilität als systemkritischer Faktor

Klimaneutrale Energiesysteme müssen die jährliche Wettervariabilität berücksichtigen. Adequacy 2050 zeigt: Die Jahr-zu-Jahr Wind- und Solarstromerzeugung kann um bis zu 15 % schwanken – mit direkten Auswirkungen auf Versorgungssicherheit und Systemdesign.

Europäische Interkonnektivität senkt Kosten und Risiken.

Stärkere grenzüberschreitende Verbindungen (Interkonnektoren) schaffen ein effizienteres Energiesystem. Unsere Analysen zeigen ein Einsparpotenzial von bis zu 18 Milliarden Euro pro Jahr für Europa – bei gleichzeitig höherer Resilienz.

Flexibilität ist der Schlüssel – zentral wie dezentral.

Ein robustes, klimaneutrales Energiesystem braucht Vielfalt: von marktaktiven Prosumern über Wasserstoffkraftwerke und Batteriespeicher bis hin zu Interkonnektoren. Versorgungssicherheit entsteht nicht durch Einzellösungen, sondern durch ein stabiles Zusammenspiel verschiedener Flexibilitätsoptionen.

Energiesystemmodell-Ergebnisse

Um die Energiesystemmodell-Ergebnisse aufzurufen, klicken Sie bitte auf folgenden Link.

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Kontakt

Haben Sie Fragen zum Projekt oder möchten Sie sich hierzu mit uns austauschen?
Dann schreiben Sie eine E-Mail an Dr. Massimo Moser oder Dr. Georgios Savvidis, Projektleiter AQ2050.

Dr. Massimo MoserTeamleiter Energiesystemm.moser2@transnetbw.de
Dr. Georgios SavvidisIngenieur Energiemarkanalyseng.savvidis@transnetbw.de