FlexiEnergy - Sektorübergreifende Entscheidungsunterstützung zur flexiblen Gestaltung des Energiesystems unter Unsicherheit

1. Motivation

Vor dem Hintergrund einer weltweit steigenden Nachfrage nach Energie und der Endlichkeit fossiler Energieträger wie Öl und Gas hat die Bundesregierung im Rahmen der Energiewende das Ziel ausgegeben, den Anteil von Strom aus Wind und Sonne am Bruttoendenergieverbrauch von derzeit rund 15 Prozent auf 60 Prozent im Jahr 2050 zu steigern. Der Weg dahin ist noch weit. So stellt sich die Frage, wie unter einer zunehmend volatilen Energieerzeugung das zukünftige Energiesystem gestaltet werden soll.

2. Ziele und Vorgehen

Eine sektorübergreifende Planung von Energienetzen (d. h. eine integrierte Berücksichtigung von Strom, Gas, Fernwärme und Mobilität) bietet die Möglichkeit, Synergien zwischen verschiedenen Energieträgern zu nutzen und hierdurch Energiesysteme kosteneffizienter und CO₂-ärmer zu gestalten sowie die Stabilität der Netze auch zukünftig zu gewährleisten. Durch eine integrierte Planung steigt jedoch auch die Komplexität, da viele Einflussfaktoren mit ihren Wechselwirkungen, unterschiedliche Interessen von beteiligten Akteuren (d. h. Versorgungsunternehmen, Netzbetreiber und die Politik) sowie Unsicherheiten im Planungsprozess berücksichtigt werden müssen.

Daher soll in diesem Projektvorhaben ein Entscheidungsunterstützungssystem entwickelt werden, welches die genannten Akteure in diesem Planungs- und Transformationsprozess unterstützt und Handlungsempfehlungen zur zukünftigen Gestaltung von Energiesystemen liefert. Neben Empfehlungen zur Netzgestaltung sollen auch Empfehlungen zur Gestaltung von Geschäfts- und Tarifmodelle sowie ordnungspolitische Handlungsempfehlungen abgeleitet werden.

Um diese Ziele zu erreichen, wird im Projekt zunächst ein Wissenssystem entwickelt, das die komplexen und unsicheren Einflussfaktoren einschließlich ihrer Wechselwirkungen abbildet und für den Entscheider transparent darstellt. Daraus können verschiedene Zukunftsszenarien abgeleitet werden, die es ermöglichen unterschiedliche Handlungsoptionen innerhalb des Entscheidungsprozesses zu berücksichtigen. Weiterhin werden Simulations- und Optimierungsmodelle für die integrierte Planung der Sektoren Strom, Gas und Wärme sowie Mobilität entwickelt, sodass möglichst robuste und flexible Lösungen zur Netzgestaltung identifiziert werden können. Des Weiteren ist davon auszugehen, dass sich im Zuge der Energiewende Wertschöpfungsanteile verschieben und sich neue Marktrollen sowie Geschäftsfelder ergeben. Daher werden im Projekt ebenfalls innovative Geschäfts- und Tarifmodelle entwickelt, die sich zum Beispiel an sogenannte „Prosumer“ (ein Verbraucher, der gleichzeitig Produzent ist) richten oder auf neue Konzepte wie Quartiersnetze und Mieterstrommodelle eingehen.

3. Pilotierung und Transfer

Das Entscheidungsunterstützungssystem wird schließlich anhand der Fallstudien der beteiligten Projektpartner pilotiert. Dadurch wird für eine breite Anwendung der zu entwickelnden Methodik gesorgt und es entstehen gleichzeitig konkrete Handlungsempfehlungen für Netzbetreiber und Energieversorgungsunternehmen sowie Politik.

4. Förderung

Das Projekt mit einem Gesamtvolumen von 2,4 Millionen Euro wird vom Land NRW und aus Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) für drei Jahre mit bis zu 1,6 Millionen Euro gefördert.