Tool für die strategische Energieplanung für Kommunen vorgestellt

Das Institut für Energietechnik IFE GmbH in Amberg (Bayern) hat den klassischen kommunalen Energienutzungsplan zu einem neuen Planungsinstrument weiterentwickelt. Gemeinsam mit der Netztochter der Nürnberger N-Ergie und vier Landkreisen in Franken stellte das Institut den „Digitalen Energienutzungsplan PLUS“ (ENP plus) vor. Er soll Kommunen und Landkreisen als strategische Grundlage für die Energieversorgung bis 2040 dienen, so eine Mitteilung des IFE.

Klassische Energienutzungspläne werden in Bayern seit vielen Jahren als freiwilliges Instrument der kommunalen Energieplanung eingesetzt und vom Freistaat gefördert. Sie erfassen unter anderem den Energieverbrauch, die vorhandene Erzeugung sowie Potenziale für erneuerbare Energien und Energieeinsparungen. Nach Ansicht des IFE genügt eine ausgeglichene Jahresbilanz allerdings nicht mehr, um die Herausforderungen der Energiewende zu bewerten.

Entscheidend sei das zeitliche Zusammenspiel von Stromerzeugung und Stromverbrauch über den Tages-, Wochen- und Jahresverlauf. Gerade die Unterschiede zwischen Tag und Nacht sowie zwischen Sommer und Winter machten deutlich, dass neben dem Ausbau erneuerbarer Energien auch Netze, Speicher und flexible Verbraucher eine zentrale Rolle spielten.

Zeitlich hochaufgelöste Systemanalyse

Der ENP plus erweitert den bisherigen Energienutzungsplan deshalb um eine zeitlich hochaufgelöste Energiesystemanalyse. Statt ausschließlich Jahresmengen gegenüberzustellen, ersetzt das Instrument die rein bilanzielle Betrachtung durch eine Lastganganalyse. Gleichzeitig werden nicht nur Strom und Wärme, sondern sämtliche Energiesektoren einschließlich des Verkehrs sowie deren Wechselwirkungen berücksichtigt.

Grundlage bildet eine sektorübergreifende Bestandsaufnahme nach dem Territorialprinzip. Dabei werden sämtliche Energieverbräuche und Erzeugungsmengen innerhalb der Landkreisgrenzen erfasst. Neu ist die Integration des Verkehrssektors. Kern des ENP plus ist eine Energiesystemsimulation. In dem Modell wird das Zusammenspiel von Erzeugung und Verbrauch für jede der 8.760 Stunden eines Jahres berechnet.

Auf Basis realer Verbrauchs-, Erzeugungs- und Infrastrukturdaten entsteht ein digitaler Zwilling der Region, der die aktuelle energetische Situation abbildet. Der digitale Zwilling ermöglicht es, die Auswirkungen des künftigen Ausbaus von Photovoltaik, Windkraft, Wärmepumpen und Elektromobilität bis 2040 zu simulieren. So können Kommunen frühzeitig erkennen, wo Netze, Speicher oder flexible Verbraucher benötigt werden und ihre Infrastruktur entsprechend planen.

Zusammenspiel verschiedener Technologien

Ein zentrales Ergebnis lautet, dass der Erfolg der Energiewende künftig weniger von der installierten Leistung einzelner Technologien als von ihrem Zusammenspiel abhängt. Nach den Simulationen übersteigen die Strommengen aus Photovoltaik- und Windkraftanlagen in sonnen- und windreichen Stunden bereits heute den regionalen Strombedarf und die Netzkapazitäten.

Unterstützung für die Entwicklung der digitalen Energienutzungspläne Plus kam von der Netztochter der Nürnberger N-Ergie. Der Netzbetreiber stellte Daten zu Trafostationen, Umspannwerken und Last- und Erzeugungsprofilen bereit.

Erprobt wurde der ENP plus in den Landkreisen Ansbach, Neustadt an der Aisch-Bad Windsheim, Roth und Weißenburg-Gunzenhausen. Das Institut für Energietechnik IFE GmbH mit Sitz in Amberg ist ein An-Institut der Ostbayerischen Technischen Hochschule Amberg-Weiden. (sag)