Flexibilität im Verteilnetz – Wie sozioökonomische Faktoren das Potenzial in Deutschland prägen

Der Einsatz von Flexibilität im Verteilnetz wird als Instrument diskutiert, um Engpässe zu vermeiden bzw. zu reduzieren und so Netzausbaubedarfe zu verhindern oder hinauszuzögern. Dabei werden verschiedene Szenarien für den Hochlauf steuerbarer Verbraucher, insbesondere von Elektrofahrzeugen / Ladepunkten und Wärmepumpen angenommen. Vernachlässigt wurde dabei bislang, wie der Zubau dieser Verbraucher abhängig von der Bevölkerung im betrachteten Netzgebiet variiert.

In diesem Paper wird analysiert, wie sozioökonomische Faktoren den Hochlauf von Ladepunkten, Wärmepumpen, Heimspeichern und PV-Anlagen in der Niederspannung beeinflussen. Für Verteilnetzbetreiber bieten die Ergebnisse der Analyse einen unmittelbaren praktischen Mehrwert: Die deutlichen Unterschiede im Flexibilitätspotenzial ermöglichen eine zielgerichtetere Netzplanung. Als ausschlaggebende sozioökonomische Faktoren für den Zubau von steuerbaren Verbrauchern wurden die folgenden Indikatoren identifiziert:

• Einkommen
• Anteil der Bevölkerung mit akademischem Abschluss
• Anteil der Bevölkerung im Altern zwischen 25 bis 50 Jahre

Mittels Clusterung werden soziökonomische Bevölkerungsgruppen ermittelt, für welche wiederum der bisherige Hochlauf der steuerbaren Anlagen analysiert wird. Basierend darauf wird ein Faktor ermittelt, welcher das Basis-Flexibilitätspotenzial um die sozioökonomischen Effekte korrigiert. Dieser wird für verschiedene Typnetze und Stützjahre angewandt, so dass die Varianz von Flexibilitätspotenzialen abhängig von Betrachtungsjahr, sozioökonomischen Faktoren im Netzgebiet und der Netzstruktur ermittelt wird.

Es zeigt sich, dass das Flexibilitätspotenzial erheblich variiert, abhängig von der betrachteten sozioökonomischen Gruppe und dem betrachteten Typnetz. Für Elektrofahrzeuge ergeben sich Unterschiede von -22 % bis +64 %, für Wärmepumpen variiert das Potenzial abhängig von den sozioökonomischen Parametern zwischen -25 % und +30 % (vgl. Abbildung 2).

Diese Effekte werden für einzelne Typnetze analysiert, um auch die Auswirkungen von strukturellen Bedingungen auf das Flexibilitätspotenzial zu ermitteln. Es zeigt sich, dass Gebiete mit einer mittleren und hohen Bevölkerungsdichte höhere Flexibilitätspotenziale bieten als weniger dicht besiedelte sowie Gebiete mit gemischten Verbraucher-Gruppen bzw. Gewerbebetrieben.

Damit lässt sich festhalten, dass für eine effiziente Ertüchtigung der Niederspannungsnetze neben technischen und strukturellen auch sozioökonomische Aspekte zu berücksichtigen sind.

Die Erkenntnis, dass das Potenzial einzelner Verbrauchergruppen um bis zu 60 % variieren kann, unterstützt VNB dabei, Netzausbaumaßnahmen präzise dort zu platzieren, wo aufgrund eines schnellen Hochlaufs elektrischer Verbraucher Engpässe wahrscheinlich sind. Gleichzeitig lassen sich Regionen identifizieren, in denen aufgrund hoher Flexibilitätspotenziale ein klassischer Netzausbau nicht zwingend erforderlich ist und stattdessen Flexibilitätsoptionen genutzt werden können. Insgesamt können VNB somit sowohl Investitionen priorisieren als auch Netzengpässe vorausschauend bewirtschaften, indem sie sozioökonomische Faktoren systematisch in die Netzplanung integrieren.

Die gesamte Analyse wurde im Journal „Energy Research and Social Science“ des Elsevier Verlags veröffentlicht und steht hier zum Download zur Verfügung.

Weitere Informationen:

• Beitragsreihe zur Charakterisierung von Niederspannungsnetzen: Identifikation von Netzclustern