Auswirkungen der Energiewende auf das deutsche Gastransportsystem

Jülich / Forschungszentrum Jülich GmbH, Zentralbibliothek, Verlag (2020) [Buch, Doktorarbeit]

Seite(n): 1 Online-Ressource (XVII, 186 Seiten) : Illustrationen, Diagramme, Karten

Kurzfassung

Vor dem Hintergrund der langfristigen Ziele der Energiewende und der deutschen Ratifizierung des Klimaschutzabkommens von Paris sind sowohl die Substitution fossiler Energieträgerwie Erdgas durch erneuerbare Energien als auch eine Steigerung der Energieeffizienz im Energiesystemunabdinglich. Dies erfordert eine radikale Transformation des Energie- inklusive des Gassystems mit einhergehenden Risiken für die beteiligten Akteure. Politische und gaswirtschaftliche Entscheidungsträger benötigen daher Informationen über den zukünftigen Erdgasbedarf im deutschen Energiemix, um den Ausbau der kapitalintensiven Gastransportinfrastrukturadäquat zu planen. Ausbauprojekte besitzen häufig Amortisationszeiten von bis zu mehreren Jahrzehnten. In der Praxis erfolgt die Netzausbauplanung heute regelmäßig unterbesonderer Berücksichtigung der Importabhängigkeit und der Versorgungssicherheit mit Hilfe von Netzentwicklungsplänen der verantwortlichen Fernleitungsnetzbetreiber. Die angenommene Entwicklung der Gasnachfrage im Netzentwicklungsplan 2016 berücksichtigt jedoch nicht die Ziele der Energiewende. Diese Arbeit entwickelt eine Methodik, um die deutlich über diese zehn Jahre hinausgehenden, bis 2050 definierten Ziele der Energiewende in eine Bewertung des deutschen Gastransportsystems mit einzubeziehen. Dazu erfolgt aufbauend auf einer detaillierten Betrachtung der heutigen Situation des Gastransportsystems eine Szenarioanalyse, um plausible Gasnachfrageentwicklungen bis 2050 zu erhalten. Daraus werden relevante Netznutzungsfälle für das Gastransportnetz abgeleitet und mittels des im Rahmen dieser Arbeit entwickelten, hochflexiblen Lastflussmodells GASOPT untersucht. Die Eignung von GASOPT zur Lastflussberechnung wird durch eine Backtesting-Rechnung der Spitzenlastsituation 2015 qualitativ sowie durcheine anschließende Verifizierung quantitativ aufgezeigt. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass das Gastransportnetz bei Erreichung der Ziele der Energiewende durch einen Nachfragerückgang von über 50 % langfristig nur noch gering ausgelastet ist. Die Kompensation mehrerer ausfallender Importrouten z. B. in Osteuropa oder gar vollständig entleerter Erdgasspeicher bei gleichzeitigem Volllastabruf von Gaskraftwerken wird technisch möglich. Auch die vollständige Substitution fossilen Erdgases durch klimaneutralerzeugtes Methan aus „Power-to-Gas“-Technologien ist netzseitig beherrschbar. Mit Blick auf den deutlich sinkenden Gastransportbedarf sind die langfristige Wirtschaftlichkeit gering ausgelasteter Netzabschnitte und deren Umwidmung auf alternative Energieträgerwie Wasserstoff zu prüfen. Die Betrachtung von Konsequenzen für die am Gastransportsystembeteiligten Akteure zeigt darüber hinaus, dass insbesondere das Geschäftsmodell von Betreibern großer Untergrundspeicher langfristig gefährdet ist, da die Importkapazitäten die benötigten Gasausspeisungen in der Zukunft übersteigen.

Autorinnen und Autoren

Autorinnen und Autoren

Gillessen, Bastian

Gutachterinnen und Gutachter

Allelein, Hans-Josef
Müller-Kirchenbauer, Joachim
Stolten, Detlef

Identifikationsnummern

  • ISBN: 978-3-95806-487-4
  • REPORT NUMBER: RWTH-2020-08259

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