Der Forschungsschwerpunkt
Der notwendige umfangreiche Umbau der Netzinfrastruktur ist eine technische Herausforderung, deren Umsetzung sich im Spannungsfeld zwischen wirtschaftlichen und gesellschaftspolitischen Rahmenbedingungen bewegt. Unter dem Titel „Merit Order Netz-Ausbau 2030“ (MONA 2030) soll ein Vergleich der Maßnahmen und Technologien zur Netzoptimierung, speziell im Hinblick auf die Einspeisung hoher Anteile erneuerbarer Energien in die Übertragungs- und Verteilnetze, erfolgen.
Insbesondere sollen dabei kostenoptimale Ausbau-/Einsatzreihenfolgen für die untersuchten Maßnahmen und Technologien erstellt werden. Unter dem Begriff "Netzoptimierende Maßnahmen" werden alle Maßnahmen betrieblicher, technischer und regulatorischer Natur zusammengefasst, die zur Optimierung des Netz-Ausbaus herangezogen werden können.
Für die Verteilnetze und das Übertragungsnetz stehen dabei zwei Kernfragen im Fokus:
1. Welche technischen Möglichkeiten bieten unterschiedliche Maßnahmen zur Netzoptimierung?
2. Welche dieser Maßnahmen reduzieren nachhaltig Kosten und Aufwand des Umbaus der Energieinfrastruktur und bieten einen nachhaltigen Mehrwert für das Energiesystem?
Abbildung: Untersuchte Netzstrukturen
Die Eckpfeiler
Vier Projektschwerpunkte werden für eine ganzheitliche Bewertung im Detail untersucht:
Szenario-Analyse
Künftige Entwicklungen und übergeordnete Einflüsse werden in einem ersten Schritt des Projekts untersucht und abgebildet, um ein Fundament für den langfristigen Planungshorizont des Netzausbaus und -betriebs sowie für Investitionsentscheidungen zu schaffen. Dabei werden neben dem aktuellen Trend (Referenz) weitere Szenarien mit Hilfe einer Konsistenzanalyse entwickelt. Diese unterscheiden sich – im Gegensatz zu vergleichbaren Studien – insbesondere durch die unterschiedlichen Einflussmöglichkeiten der Netz-Akteure. Im Rahmen des Projekts betrachtete Akteure sind dabei Übertragungs- und Verteilnetzbetreiber sowie Prosumer.
Basisdaten
Um trotz der vielfältigen Netz- und Versorgungsstrukturen eine gemeinsame Bewertungsgrundlage für Maßnahmen zur Netzoptimierung zu schaffen, erfolgt eine umfangreiche Auswertung und Clusterung von realen Netzdaten in sogenannte Basisnetztopologien. In Kombination mit regional hoch aufgelösten Verbrauchs- und Erzeugungsgängen werden anschließend Typnetze klassifiziert, um so ein Vielzahl möglicher Netzbelastungen abbilden zu können.
Maßnahmenbewertung
Als Entscheidungsgrundlage für betroffene Akteure sollen neben bestehenden vor allem innovative Möglichkeiten zur Netzoptimierung wissenschaftlich analysiert, praxisnah begleitet und anschließend verglichen werden. Hierbei werden neben den techno-ökonomischen Kennwerten auch gesellschaftliche und ökologische Faktoren in die Analyse der Maßnahmen mit einbezogen. Zusätzlich erfolgt eine über die primäre Netzoptimierung, d.h. die Gewährleistung des sicheren Netzbetriebes hinausgehende Bewertung. In dieser wird jeder Einsatz einer Maßnahme auf ihren Mehrwert für das gesamte Energiesystem evaluiert.
Kostenoptimale Ausbau-/Einsatzreihenfolge der Maßnahmen
Mit dem Ziel einer vorausschauenden, ganzheitlichen Netzplanung – unter Berücksichtigung aller relevanten Netzoptimierenden Maßnahmen – muss der Einsatz dieser Maßnahmen effizient und kostenoptimiert, aber auch im Hinblick auf sozioökologische Faktoren, gestaltet werden. Ziel des Projekts ist es, eine entsprechende Bewertungsgrundlage zur Verfügung zu stellen.
Die Ergebnisse des Projekts MONA 2030 werden die vom Netzausbau betroffenen Akteure bei der Auswahl passender Maßnahmen zur kostenoptimierten Sicherstellung der Versorgungssicherheit der Stromnetze unterstützen und eine Grundlage für eine politische Diskussion liefern.
Abbildung: Struktur des Projektes MONA 2030
Überblick über Downloads der MONA Teilberichte
Veröffentlichungen und Vorträge
- MONA 2030 - Abschlussbericht Einsatzreihenfolgen
- MONA 2030 - Szenarien als Rahmenbedingungen für den Einsatz und Vergleich von Netzoptimierenden Maßnahmen
- MONA 2030 - Detailanalyse der Netzoptimierenden Maßnahmen im MONA-Maßnahmenbericht veröffentlicht
- MONA 2030 – Basisdaten als Grundlage für die Bewertung von Netzoptimierenden Maßnahmen
Pressemeldungen
- FfE präsentiert Ergebnisse des Projektes MONA 2030 auf dem GEODE Herbstseminar in Schweden
- Abschlussworkshop des Verbundforschungsprojektes MONA 2030
Veröffentlicht am 3.10.2017 - MONA 2030 - Erfolgreiche Ergebnispräsentation des Verbundforschungsprojektes MONA 2030
Veröffentlicht am 6.4.2017 - MONA 2030 - Viertes Expertentreffen in Augsburg
Veröffentlicht am 28.04.2016 - Modellierung des Übertragungsnetzes im Zuge von MONA 2030
Vortrag auf dem International Symposium on Energy System Optimization ISESO 2015 am 17.11.2015 - MONA 2030 - Drittes Expertentreffen an der FfE e.V.
Veröffentlicht am 17.11.2015 - Expertentreffen an der FfE zum zukünftigen Netzausbau
1. MONA Workshop am 18. November 2014 - Projektstart Merit Order Netz-Ausbau 2030
Veröffentlicht am 13. Oktober 2014
Weitere Informationen
- FfE stellt rechenfähige Basisnetztopologien aus Projekt MONA 2030 zur Verfügung
- 15th IAEE European Conference: Entlastung des Übertragungsnetzes durch einen engpassorientierten Wind-Ausbau
- Detailanalyse der Netzoptimierenden MaßnahmenDetailanalyse der Netzoptimierenden Maßnahmen
- Überblick über die untersuchten Netzoptimierenden Maßnahmen
- Vortrag: Einsatz von Netzoptimierenden Maßnahmen für eine nachhaltige Netzplanung und eine effiziente Integration von Solarenergie
gehalten am 15. November 2016 - Projektsteckbrief MONA 2030
veröffentlicht Juni 2016 - MONA kompakt
veröffentlicht März 2017 - MONA Jahresrückblick und Ausblick 2016
- Netzintegration der Elektromobilität
1. Internationale ATZ-Fachtagung Mai 2016 - Netzoptimierende Maßnahmen und Integration von Photovltaikenergie in Elektrofahrzeuge
Posterpräsentation auf dem 31. PV-Symposium, 9. bis 11. März 2016 in Bad Staffelstein - Bedeutung der Energiespeicher für die Netzoptimierung
Posterpräsentation von Florian Samweber bei der 10. Konferenz zur Speicherung Erneuerbarer Energien vom 15. bis 17. März 2016 - Netzinnovationen in Deutschland - BDEW Innovationsbericht veröffentlicht
Februar 2016 - FfE auf der Konferenz zukünftige Stromnetze in Berlin
Vortrag und Tagungsbeitrag im Januar 2016 - Neue Ansätze für eine robuste, nachhaltige Netzplanung
Veröffentlichung in der BWK, Ausgabe November 2015 - Der Morphologische Kasten - Eine Vergleichsgrundlage für Netzoptimierende Maßnahmen
- Energiezukunft 2030 - Einschätzungen und Erwartungen
Veröffentlichung in der et - Energiewirtschaftliche Tagesfragen, Ausgabe September 2015 - MONA macht Netze zukunftsfähig
Artikel in "Oesterreichs Energie – Das Fachmagazin der österreichischen E-Wirtschaft", Ausgabe März 2015 - Netze wirtschaftlich optimieren
Projektbeschreibung auf der Internetseite "Forschungsinitiative Stromnetze" - Flyer "Das Projekt MONA 2030"
Faltblatt mit den wesentlichen Informationen zum Projekt MONA 2030 - Regionalisierte Ausbauprognose der Erneuerbaren Energien verdeutlicht die Notwendigkeit eines starken Übertragungsnetzes
Vortrag im Rahmen des Energiedialogs Bayern am 17.1.2015
Förderung und Projektpartner
Diese Studie wird im Rahmen der Forschungsinitiative Stromnetze durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) gefördert (Förderkennzeichen: 03ET4015). Diese Förderinitiative ist Teil des 6. Energieforschungsprogramms der Bundesregierung.
Neben dem BMWi unterstützen 16 Industriepartner aus dem Bereich Energieversorgung und Automobilproduktion das Forschungsvorhaben sowohl finanziell als auch mit Daten und individuellen, praxisnahen Erfahrungen. Darüber hinaus werden sie die Ergebnisse evaluieren und Umsetzungsmöglichkeiten im eignen Versorgungsgebiet prüfen.
Beteiligte Industriepartner:
