BET Beratung für die Energiewirtschaft

Systemanalyse Energiewirtschaft

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Das „System Energiewirtschaft“ ist schon etwas Besonderes. Es umfasst mehr als die Technik, die Netze, Kraftwerke und Speicher. Da sind außerdem die Märkte und ihre Regularien, die Akteure und ihre Befindlichkeiten und ein normativer Rahmen aus Gesetzen und Verordnungen, der das alles zusammenhalten und regeln soll. 

System Energiewirtschaft

Systemanalyse für alle Gestalter der Energiewende

Das Energiesystem ist komplex, interdependent und träge. Komplex, weil bereits die einzelnen Elemente – insbesondere die Akteure – nicht prognostizierbar sind. Interdependent, da kein Element allein steht. Jedes wird beeinflusst und beeinflusst andere. Und es ist träge, da Technik, Märkte und vor allem Akteure Zeit benötigen, um mit Veränderungen umgehen zu lernen.

Das Energiesystem besteht aus vielen Bestandteilen und Mikrokosmen

Oft fokussieren wir auf das energetische System, das auch in der folgenden Abbildung detailliert dargestellt wird. Die eingetragenen Zahlenwerte sind eine mögliche Ausprägung, sie sind Platzhalter – andere Werte sind denkbar. Doch die intensive Beschäftigung mit den konkreten Werten, z.B. mit Hilfe einer Visualisierung im Sankey-Diagramm, ist notwendig, um fundierte Aussagen zu treffen. Bilanzielle Ausgeglichenheit ist eine notwendige Bedingung für das Funktionieren des Systems. 

Außerdem ist es gut, sich stets vor Augen zu halten, dass das energetische System nur einen Ausschnitt aus dem Ganzen darstellt. Der Fokus darf nicht zu eng werden.
 

Kooperation

Die Transformation des Energiesystems gelingt nur in der Zusammenschau

Und so ein System soll in kurzer Zeit grundlegend umgebaut werden!? Das ist eine besondere Herausforderung! Es gilt, die Einzelbaustellen im Kontext zu sehen, die Fragen und Einzelpunkte zu Linien zu verbinden, um Antworten zu generieren … connecting the dots. Die folgende Abbildung zeigt exemplarisch, wie groß die Themenvielfalt des bevorstehenden Umbaus ist und welche Punkte es zu verbinden gilt.

Wir unterstützen mit Methoden, Wissen und Erfahrung über den Umgang mit Interdependenzen, mit Quervernetzung zwischen den Bereichen, und bringen dabei Experten der verschiedenen Disziplinen effektiv zusammen. Diese Expertise fließt in vielfältige Studien und Forschungsprojekte ein, die sich wiederum grundsätzlich an alle Marktteilnehmer der Energiewirtschaft richten, die sich zukunftsfähig aufstellen und die Energiewelt von morgen gestalten wollen. Außerdem sind, wie bei allen Veränderungen, tief greifende Konflikte vorprogrammiert, denen wir auch begegnen müssen. ( Mediation in der Energiewirtschaft)

Lesezeichen

Drei Beispiele für diese Arbeit

1.   Ein nachhaltiges Energiemarktdesin für 2045
Wie alles mit allem zusammenhängt


2.   Vom Netzentwicklungsplan zum Systementwicklungsplan (SEP)
Ein Systementwicklungsplan als neuer Schritt: Warum?


3.   Forschungsprojekt "Netzbetreiberstrategien für das Jahr 2050"
Forschung an den methodischen Herausforderungen der Netzbetreiber


Projekt 42

Das Ziel der Transformation: Ein nachhaltiges Energiemarktdesign für 2045

Bei vielen Kunden und auch Beratern verfestigt sich der Eindruck, dass nach Jahren des Attentismus nun in der neuen Legislatur viele Akteure in Aktionismus umschwenken. Auf einmal ist kein Thema mehr zu heiß. Alles steht auf dem Prüfstand und wird hinterfragt. 

Natürlich beobachten wir bei BET diese Entwicklung aufmerksam. Halb scherzhaft hat das Arbeitsfeld intern den Titel „Projekt 42“ bekommen, weil es die Frage nach Allem stellt und Querverbindungen sichtbar macht, denn im Roman „Per Anhalter durch die Galaxis“ wird die Frage „nach Allem“ von einem Supercomputer mit „42“ beantwortet. Ähnlich umfassend und verwirrend scheint auf den ersten Blick die Herausforderung, vor der die Energiewirtschaft steht.  

Politische Herausforderungen in der Energiewirtschaft

Die Erste Aufgabe besteht darin, das Erzeugungssystem umzubauen. Der Ausbau der EE muss durch Abschaffung hinderlicher Regelungen wie „10h“, durch vereinfachte Verfahren, durch echte Beteiligung der betroffenen Bevölkerung und durch eine tiefgreifende Reform der Anreiz- und Vergütungssysteme („post EEG“) massiv angekurbelt werden, denn, ganz schlicht: Wir brauchen die Energie im System. 

Zugleich steht der Kohleausstieg vor der Tür. Die Schaffung von Ausgleich ist nicht nur energetisch/bilanziell notwendig, sondern auch durch Flexibilitäten auf Last- und Erzeugungsseite und die dazu passenden Anreize (z.B. Tarife, Netzentgelte, SIP) und durch Speicher umsetzbar. Der Hochlauf des Energieträgers Wasserstoff nimmt beim Thema Speicherung eine Schlüsselrolle ein.

Außerdem benötigt das angestrebte Erzeugungssystem eine um- und ausgebaute Infrastruktur. Stromnetze und Gas- bzw. Wasserstoffinfrastrukturen und auch die Wärmeversorgung müssen auf die neue Welt vorbereitet werden. All diese Medien gemeinsam in einem Systementwicklungsplan zu denken, ist dringend geboten.

Politische Herausforderungen für Industrie und Verbraucher

Eine Herkulesaufgabe besteht – auch wenn sie nicht neu ist – im Energiesparen. Kein seriöses Net-Zero-Szenario kommt ohne massive Reduktion des Primärenergieverbrauchs aus. Hinter dem heute hohen Verbrauch stehen aber langlebige Wirtschaftsgüter wie Industrieanlagen (und die verbundenen Prozesse) und Gebäude. Nur durch eine stark beschleunigte Modernisierung von Gebäuden, Geräten und Industrie-Prozessen kann die benötigte Effizienzsteigerung erzielt werden. Ob das gelingen kann, hat viel mit Anreizen zu tun, also der Frage, ob es den Einzelnen eher Geld kosten oder sparen wird, sich CO2-neutral zu verhalten. 

Sie haben einen schlechten Ruf, aber ohne sie wird es nicht gehen: Die CO2-Senken. CCU, also die Nutzung von CO2 in industriellen Prozessen, wird einen Beitrag leisten. Um aber verbleibende Emissionen in 25-30 Jahren zu kompensieren, wird es notwendig sein, CO2 aktiv aus der Atmosphäre zu entfernen. Derzeit sieht es nicht so aus, als würden die Senken in Landwirtschaft und Natur hierfür ausreichen, also müssen wir anfangen, wieder über CCS zu sprechen. Dazu gehört ehrlicherweise nicht nur die Lagerstätte sondern auch eine CO2-Infrastruktur. 

Das Marktdesign ist das verbindende Element zwischen all diesen Aspekten. Die bis hierher genannten Schlagworte geben dabei nur einen ersten Überblick.

 

Es wird darauf ankommen, mit echtem politischem Willen in der Legislaturperiode ab 2021 unter Nutzung fundierter Sachkenntnis die fachlich richtigen und dabei verlässlichen Rahmenbedingungen für die Akteure der Energiewirtschaft zu schaffen. Eben ein wirkliches Marktdesign 2045.
 


 

Inhaltlicher Bezug zur "dena Netzstudie III"

Die Sektoren verbinden: Vom Netzentwicklungsplan zum Systementwicklungsplan

Eine spartenübergreifende Planung ist der Schlüssel zu effizientem Infrastrukturausbau.

Das Energiesystem befindet sich in einer hohen Transformationsdynamik, die auch in den kommenden Jahren weiter zunehmen wird. Der Umbau, der dem Oberziel der Dekarbonisierung und des Klimaschutzes dient, führt zu einer massiven Veränderung des Erzeugungsmixes.Auch die Nachfrageseite unterliegt Veränderungen in Menge und Struktur, als Beispiele können Ladevorgänge der Elektromobilität, Verhalten der „Prosumer“ oder elektrische Wärmepumpen genannt werden. 

Durch die Dargebotsabhängigkeit der erneuerbaren Energien und deren weiter steigenden Anteil kommt der Sektorkopplung eine immer größere Bedeutung zu. Zudem führen die erwartete und im Rahmen der nationalen Wasserstoffstrategie beschlossene Ausbreitung des Energieträgers Wasserstoff in vielerlei Hinsicht zu Veränderungen, die die bisherigen Sektorengrenzen überspringen. All diese Änderungen im Inneren Deutschlands beeinflussen zudem das Import-Export-Verhalten an den Bundesgrenzen. 
Kurzum: Die Transportaufgabe in allen Sektoren ändert sich schnell und tiefgreifend, auch die Verteilnetze stehen vor regional unterschiedlich ausgeprägten aber teilweise einschneidenden Veränderungen. 

Die Rahmenbedingungen für die Netzplanung müssen modernisiert werden

Die zunehmenden Wechselwirkungen verschiedener Energieträger - insbesondere Strom, Gas, Wärme und Wasserstoff - verlangen eine sektorübergreifende Betrachtung der Infrastrukturen über die bisher weitgehend getrennten Prozesse der Netzentwicklungspläne Strom und Gas hinaus.
Um die bisherige Planungslogik von Energienetzen an die hohe Dynamik der Gegenwart und Zukunft anzupassen und sie auf ihre Kernaufgaben zu fokussieren, schlagen wir vor, der bisherigen, individuellen Netzentwicklungsplanung einen sektorübergreifenden Prozess vorzuschalten: Die Systementwicklungsplanung. Dieser Prozess soll gewährleisten, dass auf Basis gesellschaftlicher Erwartungen und politischer Entscheidungen die Infrastrukturbetreiber einen sektorübergreifenden verlässlichen Rahmen erhalten. Dieser Zwischenschritt ist mit dem Systementwicklungsplan (SEP) im Projekt „dena Netzstudie III“ entwickelt und erprobt worden.


PDF-Download: Abschlussbericht-dena-Netzstudie III


BET hat dabei die Rolle des fachlichen Gutachters für dena eingenommen und die Entwicklung der SEP- Methodik maßgeblich geprägt. Die folgende Graphik verbildlicht, wie der neue Zwischenschritt „SEP“ sich in die bestehende Planungslogik einfügt. 

Zwischen Zielen von Politik und Gesellschaft einerseits und der konkreten sektorübergreifenden Infrastrukturplanung andererseits findet der SEP aus den eingangs skizzierten Gründen seine Berechtigung. Aus methodischer Sicht ist es zweckdienlich, hierbei zwischen den „sicheren“ und den unsicheren Aspekten der Zukunft zu unterscheiden. Innerhalb der unsicheren Aspekte wiederum ist es sinnvoll, die Differenzierung nach Größen, die durch die deutsche Politik und Gesellschaft beeinflussbar sind, und denen, die nicht oder kaum beeinflussbar sind, sehr sorgfältig vorzunehmen. Diese Kaskade führt zur Identifizierung der zu entscheidenden Fragen, der sogenannten Weichenstellungen. 

Die Anforderungen an den Systementwicklungsplan lassen sich aus dem Problemaufriss ableiten:

  • Langfristige Planung 
  • Integrierte Betrachtung über die Sektorengrenzen hinweg
  • Leitbild für die Zukunft 
  • Leitfrage: „Auf welche Zukunft müssen die Energie-Infrastrukturen vorbereitet werden?“ 

Hinsichtlich der gesellschaftlichen Diskussion muss aus dem SEP zudem ein Narrativ entstehen. Die Botschaft, warum Energiewende wichtig und erstrebenswert ist und in welche Zukunft wir uns da gemeinsam begeben wollen, auch wenn es teilweise Mühen kostet, dient dem Zweck der Akzeptanz und damit der Machbarkeit der Energiewende.  
 

Man muss ein Bild von der Zukunft haben,
wenn man irgendwo hinwollen soll!  

 


Assets

Forschungsprojekt "Netzbetreiberstrategien für das Jahr 2050"

Forschung an den methodischen Herausforderungen der Netzbetreiber

Im Umfeld des raschen und tiefgreifenden Wandels der kommenden Jahre spielen die Netzbetreiber (NB) eine nochmals besondere Rolle, denn ihre Assets sind besonders langlebig.

Vor diesem Hintergrund haben wir uns in einem Forschungsprojekt  zum Ziel gesetzt, für die zweite Hälfte der Energiewende optimierte Strategien für Netzbetreiber zu erarbeiten.   „Optimiert“ kann dabei auf Grund der sehr verschiedenen Ausgangslagen der Netzbetreibers nur bedeuten, dass die Strategie individuell aus einzelnen Handlungsoptionen kombiniert ist. Die Unterschiedlichkeit der Netzbetreiber kann sich in deren räumlicher Ausdehnung oder Kundenzahl äußern, aber auch in der Abdeckung unterschiedlicher Sparten. Von besonderer Bedeutung ist für viele Unternehmen ihre Positionierung zum „Hoffnungsträger“ Wasserstoff, da dieser in die verschiedenen Sektoren hineinwirkt. Daher wird insbesondere dieser bei der Ausrichtung der strategischen Infrastrukturplanung mit einbezogen.   

Ein Methodenbaukasten für die Transformationsstrategie von Netzbetreibern

Einige besonders wesentliche Elemente der Strategieprozesse werden dabei durch eigene Arbeitspakete in den Fokus der Forschungsarbeiten gerückt, da sie als grundlegend für die Strategieplanung des Netzbetreibers gelten können. Diese sind 

  • die Entwicklung evidenzbasierter Szenarien, 
  • die Infrastrukturauslegungsanalyse und 
  • die betriebswirtschaftlich, regulatorische Analyse der Asset-Strategie. 

Diese und weitere Einzelschritte des Strategiefindungsprozesses werden in einem projektbegleitenden Arbeitspaket zur Koordination von Forschung und Anwendung durch enge Zusammenarbeit mit Praxispartnern auf ihre Praxisrelevanz und Realitätsnähe überprüft. Aus diesem AP erfolgen Ergänzungen und Verbesserungen in die Forschungsarbeiten hinein. 

Im Zentrum des Projekts steht die Erarbeitung eines Methodenbaukastens. Dieser Methodenbaukasten wird die Vielfalt der methodischen Optionen in den diversen Einzelschritten der Strategiefindung systematisieren, dokumentieren und beschreiben. Damit wird eine generische Methode erarbeitet, welche eine optimierte Strategieausrichtung insbesondere für Stadtwerke ermöglicht, um die wirtschaftliche Defossilisierung zu unterstützen. 

Für die Praxispartner des Forschungsprojektes werden die Gesamterkenntnisse aus theoretischen Überlegungen und praktischen Ergänzungen zum Einsatz gebracht. Eine individuelle Verbesserung des jeweiligen Strategiefindungsprozesses ist dabei das erklärte Ziel. Abschließend können aus dem Forschungsprojekt konkrete Handlungsempfehlungen bezüglich des methodischen Vorgehens anderer Netzbetreiber sowie bezüglich der regulatorischen Rahmensetzung durch den Gesetzgeber abgeleitet werden. Es ist zudem von vorneherein angestrebt, die gewonnenen Erkenntnisse während des Projektes und nach dessen Abschluss in die Beratungspraxis zu überführen und zur Anwendung zu bringen. 


In diesem Forschungsprojekt möchten wir einmal mehr die Schnittstelle zwischen Beratung, Wissenschaft und energiewirtschaftlicher Praxis gezielt zur Entwicklung innovativer Ideen für die Energiewelt von morgen nutzen.
 



 


Mediation und Konfliktkultur

BET entwickelt Mediation als Beratungsfeld

Energiewende bedeutet Umbruch und Veränderung. Die Interaktion der Systemelemente und deren Trägheiten wurden in den obenstehenden Absätzen skizziert. Aufgaben ändern sich und diese Veränderungen gehen nicht immer reibungslos vonstatten - Konflikte sind vorprogrammiert. 
Konflikte können hemmen und lähmen.  Konflikte verursachen erhebliche Kosten - „Augen zu und durch“ ist also eine schlechte Lösung, denn sie behindert das Vorankommen, ist eine teure Lösung und vielleicht sogar ein Showstopper für die Energiewende.


Mehr zu unserem Beratungsfeld "Mediation, Konfliktkultur und Coaching" 


Kontakt

Ihr Ansprechpartner

Dominic Nailis
Leiter Kompetenzteam Systemanalyse

E-Mail    |    Profil
+49 241 47062-406


 

Energie. Weiter denken

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