Systemanalyse
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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. 

Die Komplexität des Energiesystems

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.

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 Energiesystem nur einen Ausschnitt aus dem Ganzen darstellt. Der Fokus darf nicht zu eng werden.

Der Wandel des Energiesystems muss rasch gehen

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 des Energiesystems ist und welche Punkte es zu verbinden gilt.

Wir unterstützen die Energiewende mit Methoden, Wissen und Erfahrung über den Umgang mit Interdependenzen, mit Quervernetzung zwischen den Bereichen, und wir bringen dabei Experten der verschiedenen Disziplinen effektiv zusammen. Diese Expertise fließt in vielfältige Studien und Forschungsprojekte ein, die sich wiederum an alle Marktteilnehmer der Energiewirtschaft richten, die sich zukunftsfähig aufstellen und die Energiewelt von morgen gestalten wollen. 

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Vier Beispiele für diese Arbeit

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.  

Alles steht in Frage. Dennoch lässt sich die Aufgabe strukturieren.

Energiesystem umgestalten

Die erste Aufgabe besteht darin, das Erzeugungssystem umzubauen. Der Ausbau der erneuerbaren Energien 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. Es ist dringend geboten, all diese Medien gemeinsam in einem Systementwicklungsplan zu denken.

Effizienz steigern

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. 

Negative Emissionen ermöglichen

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 Energiemarktdesign ist das verbindende Element zwischen all diesen Aspekten.

Es wird darauf ankommen, mit echtem politischen 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 Energiemarktdesign 2045.

Die Sektoren verbinden

Vom Netzentwicklungsplan zum Systementwicklungsplan (SEP)

Eine spartenübergreifende Planung ist der Schlüssel zu effizientem Infrastrukturausbau.

Die Transformationsdynamik des Energiesystems wird in den kommenden Jahren weiter zunehmen. Der Umbau des Energiesystems, 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, das 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. Auch die Verteilnetze stehen vor regional unterschiedlich ausgeprägten aber teilweise einschneidenden Veränderungen.

Kurzum: Die Transportaufgabe in allen Sektoren ändert sich schnell und tiefgreifend.

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 im Projekt „dena Netzstudie III“ entwickelt und teilweise erprobt worden.


Abschlussbericht der dena-Netzstudie III (PDF Download)


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

Zwischen den Zielen von Politik und Gesellschaft einerseits und der konkreten sektorübergreifenden Infrastrukturplanung andererseits findet der Systementwicklungsplan 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 so genannten 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 Systementwicklungsplan zudem ein Narrativ entstehen. Die Botschaft, warum die 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 hin wollen soll! 


 

Forschungsprojekt zu den methodischen Herausforderungen für Netzbetreiber

Netzbetreiberstrategien für das Jahr 2050

Im Umfeld des raschen und tiefgreifenden Wandels der kommenden Jahre spielen die Netzbetreiber eine nochmals besondere Rolle, denn ihre Assets im Energiesystem sind besonders langlebig. Vor diesem Hintergrund haben wir uns in einem Forschungsprojekt  zum Ziel gesetzt, für die Energiewende optimierte Strategien für Netzbetreiber zu erarbeiten.

„Optimiert“ kann dabei auf Grund der sehr verschiedenen Ausgangslagen der Netzbetreiber 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 Dekarbonisierung 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.
 


 

Konstruktiver Umgang mit Konflikten

Mediation und Konfliktkultur

Energiewende bedeutet Umbruch und Veränderung. Die Interaktion der Elemente des Energiesystems und deren Trägheiten sind komplex. Unternehmen richten sich neu aus, arbeiten auf neue Art zusammen und verlangen ihren Mitarbeitern viel Flexibilität ab. Aufgaben ändern sich. Im Innenverhältnis sowie zwischen Unternehmen oder auch im Zusammenspiel mit Behörden, Bürgerinitiativen und Verbänden kann es knirschen, denn diese Veränderung geht nicht immer reibungslos vonstatten, Konflikte sind vorprogrammiert. 

Konflikte können hemmen und lähmen.  Konflikte verursachen  einer Studie nach regelmäßig bis zu 20 % der Personalkosten - „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 "Mediation, Konfliktkultur und Coaching" 

Kontakt

Ihr Ansprechpartner

Dominic Nailis
Leiter Kompetenzteam Systemanalyse

E-Mail    |    Profil
+49 241 47062-406


 

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