Ausbau der deutschen Stromnetze bis 2050

Kritische Analyse der technischen und planungsrechtlichen Umsetzbarkeit eines 100 % Erneuerbare-Energien-Szenarios

Studienarbeit , 2011 , 148 Seiten , Note: 1,0

Ingenieurwissenschaften - Wirtschaftsingenieurwesen

Durch den Ausbau Erneuerbarer Energien in Deutschland wird es zukünftig zu einer geografischen Trennung von Stromerzeugung und –verbrauch kommen. Der daraus resultierende Ausbaubedarf von Übertragungsnetzten wird in der vorliegenden Arbeit kritisch auf ihre technische und planungsrechtliche Umsetzbarkeit geprüft.

Der Analyse liegt ein Szenario des Sachverständigenrats für Umweltfragen (SRU) zugrunde, welches eine Stromvollversorgung Deutschlands aus Erneuerbaren Energien für das Jahr 2050 vorsieht. Im Mittelpunkt der Arbeit steht die Entwicklung eines Netzausbaumodells bis 2050, welches dem Stand der Technik sowie technischen Neuerungen gerecht wird. Die aktuellen Gesetzesänderungen im Planungsrecht lassen letztendlich einen Schluss über die planungsrechtliche Umsetzbarkeit des Netzausbaumodells zu.

Inhaltsverzeichnis

• Abbildungsverzeichnis
• Tabellenverzeichnis
• Abkürzungsverzeichnis
• 1. Einleitung
  • 1.1. Problemstellung und Zielsetzung
  • 1.2. Gang der Untersuchung
• 2. Bestandsaufnahme der Netze
  • 2.1. Netzstruktur
  • 2.2. Veränderung der Lastflüsse
  • 2.3. Übertragungsnetzbetreiber
  • 2.4. Technologien im Übertragungsnetz
    • 2.4.1. Freileitungen
    • 2.4.2. Erdkabel
    • 2.4.3. Hochspannungsgleichstromübertragung (HGÜ)
    • 2.4.4. Gasisolierte Leitungen (GIL)
  • 2.5. Netzzustand
  • 2.6. Investitionen und Entgelte
  • 2.7. Aktueller Netzausbau
• 3. Planung und Genehmigung von Übertragungsnetzen in Deutschland
  • 3.1. Einführung in die Raumplanung
  • 3.2. Rechtliche Rahmenbedingungen
    • 3.2.1. Rechtliche Rahmenbedingungen der Raumordnung
    • 3.2.2. Rechtliche Rahmenbedingungen der Fachplanung
  • 3.3. Instrumente und Träger der Raumordnung
    • 3.3.1. Europäische Ebene
    • 3.3.2. Ebene des Bundes
    • 3.3.3. Ebene der Länder
    • 3.3.4. Ebene der Regionen
  • 3.4. Umweltschutz beim Planen von Übertragungsnetzen
  • 3.5. Verfahren der Planung und Genehmigung von Übertragungsnetzen
    • 3.5.1. Das Raumordnungsverfahren
    • 3.5.2. Das Planfeststellungsverfahren
  • 3.6. Zwischenfazit
• 4. Auswahl eines Energieszenarios für das Jahr 2050
  • 4.1. Vorstellung der gewählten Studie
  • 4.2. Zusammensetzung der Energieszenarien
  • 4.3. Untersuchung der Randbedingungen der SRU-Studie
    • 4.3.1. Windkraft
    • 4.3.2. Sonnenenergie
    • 4.3.3. Wasserkraft
    • 4.3.4. Biomasse
    • 4.3.5. Energiespeicher
  • 4.4. Bewertung der Szenarien
    • 4.4.1. Industrie
    • 4.4.2. Haushalte
    • 4.4.3. GHD
    • 4.4.4. Verkehr
    • 4.4.5. Gründe für eine grenzüberschreitende Kooperation
    • 4.4.6. Auswahl des Zielszenarios
• 5. Ausbaubedarf des deutschen Stromnetzes
  • 5.1. Entwicklung gemäß des Zielszenario 2.1.a bis 2050
  • 5.2. Modell der Stromerzeugung für das Jahr 2050
    • 5.2.1. Windkraft
    • 5.2.2. Photovoltaik, Biogas, Biomasse, Wasserkraft
  • 5.3. Modell des Stromverbauchs für das Jahr 2050
    • 5.3.1. Haushalte
    • 5.3.2. Verkehr
    • 5.3.3. Industrie und GHD
  • 5.4. Zwischenfazit
  • 5.5. Netzausbaumodell
    • 5.5.1. Ausbauphase I (bis 2022)
    • 5.5.2. Ausbauphase II (bis 2030)
    • 5.5.3. Ausbauphase III (bis 2040)
    • 5.5.4. Zusammenfassung
• 6. Planungsrechtliche Umsetzbarkeit des Zielszenarios
  • 6.1. Realisierungsmöglichkeit mit den derzeitigen Verfahren
  • 6.2. Defizite der Planung und Genehmigung von Übertragungsnetzen
    • 6.2.1. Bedarfsplanung zum Gemeinwohlzweck
    • 6.2.2. Akzeptanzprobleme
    • 6.2.3. Defizite der Verfahren
  • 6.3. Gesetzliche Regelungen zur Einleitung der Energiewende
  • 6.4. Beschlossene Gesetzesentwürfe zum Netzausbau und zur Netzplanung
    • 6.4.1. Gesetzesentwurf zur Änderung des EnWG
    • 6.4.2. Entwurf des Netzausbaubeschleunigungsgesetzes (NABEG)
    • 6.4.3. Erwartete Auswirkungen der Gesetzesänderungen
  • 6.5. Realisierungsmöglichkeit mit den verabschiedeten Beschleunigungsgesetzen
• 7. Fazit
• Literaturverzeichnis
• Anhangsverzeichnis

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Die vorliegende Arbeit analysiert die technische und planungsrechtliche Umsetzbarkeit eines 100 % Erneuerbare-Energien-Szenarios für die deutsche Stromversorgung bis 2050. Sie untersucht, welche Herausforderungen der Ausbau der Stromnetze im Hinblick auf die Energiewende mit sich bringt und welche Maßnahmen zur Beschleunigung der Prozesse erforderlich sind. Dabei werden die aktuellen Planungs- und Genehmigungsverfahren sowie die rechtlichen Rahmenbedingungen im Detail betrachtet.

• Entwicklung der Stromerzeugung und des Stromverbrauchs in Deutschland bis 2050
• Notwendigkeit des Ausbaus der Stromnetze für die Integration erneuerbarer Energien
• Analyse der technischen Möglichkeiten und Herausforderungen des Netzausbaus
• Bewertung der aktuellen Planungs- und Genehmigungsverfahren für Übertragungsnetze
• Diskussion der Gesetzesänderungen zur Beschleunigung des Netzausbaus

Zusammenfassung der Kapitel

Kapitel 2 beleuchtet den aktuellen Zustand der deutschen Stromnetze und stellt die wichtigsten Technologien im Übertragungsnetz vor. Kapitel 3 analysiert die rechtlichen Rahmenbedingungen und die Verfahren der Planung und Genehmigung von Übertragungsnetzen in Deutschland. Kapitel 4 untersucht verschiedene Energieszenarien für das Jahr 2050 und wählt ein Zielszenario mit 100 % erneuerbarer Stromversorgung aus. Kapitel 5 entwickelt ein Netzausbaumodell für Deutschland bis 2050, das auf dem gewählten Zielszenario basiert. Kapitel 6 analysiert die planungsrechtliche Umsetzbarkeit des Netzausbaumodells unter Berücksichtigung der aktuellen Gesetzesänderungen. Schließlich fasst Kapitel 7 die wichtigsten Ergebnisse der Arbeit zusammen und zieht ein Fazit.

Schlüsselwörter

Die Schlüsselwörter und Schwerpunktthemen des Textes umfassen den Ausbau der deutschen Stromnetze, die Energiewende, erneuerbare Energien, Netzausbau, Planungs- und Genehmigungsverfahren, Raumordnung, Bundesbedarfsplan, Netzausbaubeschleunigungsgesetz, Hochspannungsgleichstromübertragung (HGÜ), Erdkabel, Freileitungen, Offshore-Windenergie, Energiespeicher, und die Versorgungssicherheit.

• Hochschule: Technische Universität Darmstadt (Fachgebiet Immobilienwirtschaft und Baubetriebswirtschaftslehre, Fachgebiet Raum- und Infrastrukturplanung)
• Note: 1,0
• Autoren: Johannes Kraft (Autor:in), Johannes Beers (Autor:in), Sebastian Ruths Sion (Autor:in), Stefanie Tonn (Autor:in)
• Erscheinungsjahr: 2011
• Seiten: 148
• Katalognummer: V179767
• ISBN (eBook): 9783656023531
• ISBN (Buch): 9783656023760
• Sprache: Deutsch
• Schlagworte: Energie, Erneuerbare Energien, Strom, Stromnetz, SRU, Netzausbau, Übertragungsnetz, Energieversorger, Regenerativ, Erneuerbar, Planungsrecht, Technik, Windkraft, Solar, Wasserkraft, Biomasse, Biogas, Verbrauch, Energieerzeugung, HGÜ, Freileitung, Erdkabel, EEG, NABEG, Deutschland