Reduzierung der CO2-Emissionen durch verlustoptimierte Verteilungsnetze

Die Verluste in den deutschen elektrischen Energienetzen betragen ca. 5% der übertragenen Energie. Bei einer Nettostromerzeugung in Deutschland von 566,5TWh entspricht dies einer Verlustenergie von 27TWh. Auf Basis des Erzeugungsmixes in Deutschland ergibt sich eine spezifische CO₂-Emission von 575g CO₂ pro erzeugter kWh elektrischer Energie. Damit können den Verlusten in den deutschen elektrischen Energienetzen etwa 15,6 Mio. t an CO₂-Emissionen zugerechnet werden.

Im Rahmen dieses Forschungsprojektes sollen für ein deutsches Energieversorgungsunternehmen die Potenziale zur Reduzierung der CO₂-Emissionen durch verlustoptimierte Verteilungsnetze ermittelt werden. Basis der Untersuchungen ist die Ermittlung des Ist-Zustandes repräsentativer Netzausschnitte (Stadt, Vorort, Land) mit Zuordnung der auftretenden Netzverluste (z.B. Leitungen Hochspannung, Mittelspannung und Niederspannung, Umspannanlagen Hochspannung/Mittelspannung, Ortsnetzstationen).

Mit einer Marktanalyse wird das Potenzial verlustoptimierter Netzkomponenten zur Reduzierung der CO₂-Emissionen bestimmt. Die Verluste und damit die zugeordneten CO₂-Emissionen können durch eine verlustreduzierende Netztopologie verringert werden. Dabei werden Maßnahmen in der Planung und dem Betrieb der Verteilungsnetze unterschieden. Unter der Annahme der Realisierung der zurzeit stark in der technisch-wissenschaftlichen Diskussion stehenden Automatisierung der Verteilungsnetze in so genannten Smart Grids ergeben sich zusätzliche Potenziale einer CO₂-Reduzierung.

Neben den CO₂-Emissionen, die den unmittelbaren Systemkomponenten der Verteilungsnetze zugeordnet werden können, ergeben sich auch CO₂-Emissionen, die aus dem mittelbaren Betrieb der Verteilungsnetze entstehen. Daher ist eine weitere Reduzierung der dem Verteilungsnetz zu zurechnenden CO₂-Emissionen durch eine Optimierung der Betriebsorganisation der Netzservices denkbar.

Abschließend wird eine wirtschaftliche Gesamtbewertung der verminderten Verlustkosten und möglicher wirtschaftlicher Vorteile durch Vermeidung von CO₂-Emissionen durchgeführt und geeignete Handlungsempfehlungen abgeleitet. (Projektpräsentation)