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Zentrum Technik und GesellschaftRestriktionsanalyse Netze (ReNet)

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Restriktionsanalyse Netze (ReNet)

Projekttitel, Mittelgeber und Laufzeit
Projekttitel
„Restriktionsanalyse Netze“ - Netze als Voraussetzung für die Realisierung hoher Anteile erneuerbarer Energien in der leitungsgebundenen Energieversorgung in Deutschland
Buchtitel
Bruns, Elke; Futterlieb, Matthias; Ohlhorst, Dörte; Wenzel, Bernd: Netze als Rückgrat der Energiewende - Hemmnisse für die Integration erneuerbarer Energien in Strom-, Gas- und Wärmenetze (ISBN: 978-3-7983-2471-8)
Mittelgeber
BMU / PTJ
Laufzeit
11/2010 - 09/2012 

Worum geht es?

Der Anteil erneuerbarer Energien (EE) an der Energieversorgung in Deutschland wächst kontinuier­lich. Für die Integration hoher Anteile erneuerbarer Energien in die leitungsgebundene Energieversorgung bestehen verschiedene ökonomische, technische, rechtliche, administrative und soziale Restriktionen, die es im Rahmen der Transformation des Energiesystems zu überwinden gilt. Der Stromnetzausbau gilt als entscheidender Baustein der Energiewende. Trotz des hohen Handlungsbedarfs gestaltet sich der Umbau des Versorgungssystems jedoch schleppend.

Die Studie fokussierte in einer systemübergreifenden Betrachtung auf die Barrieren und Heraus­forderungen bei der Realisierung hoher EE-Anteile in der leitungsgebundenen Energieversorgung. Ziel war es, das Problemfeld in einer Gesamtschau zu strukturieren, offene Forschungsfragen zu verdeutlichen und Ansatzpunkte zur Überwindung der Restriktionen zu liefern. Mit Hilfe von Konstellationen wird der komplexe Untersuchungsgegenstand strukturiert; sie fassen das Ergebnis der Analyse grafisch zusammen. Ziel war es, bislang zersplittertes Wissen zusammenzuführen und transparent zu machen, um so die Voraussetzungen für zukünftige Steuerungsentscheidungen zu verbessern.

 

Wie wurde die Konstellationsanalyse angewandt?

Die vom Projektteam in vorangegangenen Forschungsprojekten im Bereich der Energieversorgung mit erneuerbaren Energien durchgeführten Konstellationsanalysen waren retrospektiv angelegt. Die Innovationsbiographien (Windprojekt und IBEE) bezogen sich auf bestimmte Phasenabfolgen in der Vergangenheit.

Im vorliegenden Forschungsprojekt wurde die Konstellationsanalyse auf einen in der Gegenwart stattfindenden, sehr dynamisch verlaufenden Prozess angewendet. Es zeigte sich aber, dass der zeitliche Vorlauf, der zur aktuellen Ausgangslage führte, nicht ausgeblendet werden konnte. Über die Gegenwartsbetrachtung hinaus waren demnach auch rückblickend Ereignisse und Einflussfaktoren einzubeziehen.

Die Kartierung der Konstellationen erwies sich in der Projektarbeit als ein selektiver und wertender Prozess. Im Zentrum der Konstellationen steht jeweils das zu erreichende Ziel (z. B. der Verteilnetzausbau). Die darum herum gruppierten Elemente beziehen sich auf dieses Ziel. Nach der Kartierung der Konstellation wurden die Konstellationselemente durch Zuweisen bestimmter Relationen zueinander in Beziehung gesetzt. Zunächst wurden alle Arten von Relationen berücksichtigt, also neben den restriktiven auch treibende, neutrale oder ambivalente Wirkungsbeziehungen zwischen den Konstellationselementen. In einem weiteren Schritt wurde das komplexe Geflecht der Relationen auf diejenigen reduziert, die restriktiven (hemmenden) Charakter haben. Das Ergebnis dieses Arbeitsschritts sind die im Forschungsbericht enthaltenen Konstellationsabbildungen, die den Blick auf die wesentlichen restriktiven Einflussfaktoren lenken, aber keinen Anspruch auf Vollständigkeit erheben. Die Konstellationsanalyse und insbesondere die Abbildungen dienen dem Zweck, die komplexen Zusammenhänge in angemessener Übersichtlichkeit darzustellen.

Ein Novum im Projekt ReNet war die Nutzung eines kostenlosen serverbasierten Grafiktools zur Erarbeitung der Konstellationen. In vorausgegangenen Projekten wurden die Konstellationen in Microsoft Powerpoint erstellt und in rekursiven Schleifen von den beteiligten Projektmitarbeitern modifiziert. Ein solcher Prozess erschien im Projekt ReNet als zu langwierig. Hintergrund war die Tatsache, dass das Projektteam nicht konstant in räumlicher Nähe zueinander arbeitete, gleichzeitig aber der Anspruch bestand, die Konstellationsabbildungen kurzfristig einsehen und bearbeiten zu können. Es wurde daher auf das kostenlose Programm IHMC CmapTools zurückgegriffen. Damit konnten alle registrierten Nutzer zeitgleich an den Konstellationen arbeiten. Das serverbasierte Tool eignet sich daher z. B. für die Bearbeitung von Konstellationen im Rahmen von Telefonkonferenzen. Die Darstellungsformen von IHMC CmapTools sind allerdings eingeschränkt. Um den Wiedererkennungswert der Konstellationen zu wahren, wurden diese nach inhaltlicher Fertigstellung in das bereits in den Vorgängerprojekten genutzte PowerPoint-Format konvertiert.

 

Ergebnisse der Analyse

Die Konstellationsanalyse wurde im Projekt ReNet einerseits zur interdisziplinären Diskussion über die bestmögliche Realitätsabbildung und andererseits zur grafischen Darstellung der Wirkungszusammenhänge von Einflussfaktoren auf den Netzausbau verwendet. Da nur der Status Quo betrachtet wurde, konnte auf eine Phaseneinteilung verzichtet werden. Zahlreiche parallel zur Projektarbeit ablaufende Prozesse erzeugten einen fortgesetzten Aktualisierungsbedarf – die in die Konstellationen einzubeziehenden Einflussfaktoren mussten immer wieder aktualisiert, erweitert, verändert und neu bewertet werden.

Die Einschätzung der Relevanz und der Wirkungsweise der (legislativen) Entwicklungen war ebenfalls einem dynamischen Wandel unterworfen, sodass phasenweise aufgrund der laufenden Verfahren keine „belastbaren“ Konstellationen kartiert werden konnten. Das Arbeiten in rekursiven, iterativen Schleifen, welches ein Merkmal der Konstellationsanalyse ist, war in diesem Projekt eine besondere Herausforderung. Diese Erfahrungen führten zu der Erkenntnis, dass sich der Aufwand erhöht, wenn die Konstellationsanalyse zur Abbildung aktueller, hochdynamischer und mit hohen Unsicherheiten behafteter Prozesse angewandt werden soll.

Die Fokussierung der projektbezogenen Fragestellung auf die restriktiven Kräfte führte zu einer starken Reduktion der in den Konstellationen abgebildeten Einflussfaktoren. Die Konstellationen, die keine unterstützenden und treibenden Einflussfaktoren enthalten, erscheinen daher für den fachkundigen Betrachter möglicherweise unvollständig oder verkürzt und sind stark erläuterungsbedürftig. Eine Schwierigkeit bestand darin, dass fehlender Elemente, die aufgrund ihrer Abwesenheit restriktiv wirken, nicht kartiert werden. Ein Ergebnis ist somit, dass sich die Konstellationsanalyse aus Sicht des Forscherteams besonders für Fragestellungen eignet, bei denen es um eine retrospektive Darstellung des Zusammenspiels sowohl der treibenden als auch der hemmenden Kräfte geht.

 

Anwendung der Konstellationsanalyse

Konstellation der zentralen Restriktionen für die Integration hoher EE-Anteile in das Verteilnetz
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Konstellation der zentralen Restriktionen für die Integration hoher EE-Anteile in das Übertragungsnetz
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Konstellation der zentralen Restriktionen fuer die Realisierung hoher EE-Anteile in der Gasversorgung durch Biomethaneinspeisung
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Konstellation der zentralen Restriktionen für die Realisierung hoher EE-Anteile beim Neubau von Wärmenetzen
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