neue energie: Der Energiewenderechner soll den Erneuerbaren-Ausbau bis auf die kleinste Landkreisebene sichtbar machen. Warum braucht es ein derartiges Simulationstool?
ist Ingenieur und seit 2020 Leiter für Erneuerbare Energiesysteme beim Bundesverband Erneuerbare Energie (BEE). Seit 2022 ist er zudem Beisitzer in der Clearingstelle EEG|KWKG und ab diesem Jahr im Kuratorium des Fraunhofer IEE. Aktuell entwickelt er gemeinsam mit fast 300 Unterstützern den Energiewenderechner des BEE.
Erneuerbare Energien bieten vier wesentliche Vorteile: Sie sind günstig, sie sind klimafreundlich, sie sind dezentral und sie sind skalierbar. Aktuell nutzen wir jedoch nur zwei dieser Vorteile: die Kosteneffizienz und die Ökobilanz. Die Dezentralität und die Skalierbarkeit auf den regionalen Rahmen lassen wir weitgehend ungenutzt. Und genau das sollte uns zu denken geben: Warum brauchen wir für eine der dezentralsten und skalierbarsten Energieformen den größten Netzausbau seit dem Ende des Zweiten Weltkrieges? Deshalb ist es so wichtig, die Energiewende planbarer und verlässlicher zu gestalten. Die Zahnräder müssen ineinandergreifen – nur dann können wir die Ursachen der bestehenden Probleme wirklich bekämpfen, anstatt immer nur an den Symptomen herumzudoktern, und Effizienzen heben, die zu massiven Kosteneinsparungen führen können.
ne: Wie sind Sie auf die Idee gekommen, ein Tool dafür zu entwickeln?
Stark: Das Schlüsselerlebnis war eine Aussage eines großen Energieversorgers während meines Studiums vor knapp 20 Jahren: Sie behaupteten, dass ein weiterer Ausbau der erneuerbaren Energien und ein gleichzeitiger Ausstieg aus der Kernkraft zum Blackout führen würde. Mein Professor Jochen Twele und ich fragten uns: Auf welcher Grundlage basiert diese Behauptung eigentlich? Es gab zu diesem Zeitpunkt keine Simulation, die das hätte stützen können. Also haben wir beschlossen, genau das zu untersuchen. Zunächst im Rahmen meiner Masterarbeit, in der ich das Modell für mehrere Bundesländer entwickelte, und später in meiner Dissertation, in der ich es bis auf die Ebene einzelner Landkreise und Regionen in Deutschland verfeinerte. Seitdem hat mich das Thema nicht mehr losgelassen.
ne: Wie funktioniert der Energiewenderechner?
Die Bedienung des Tools soll dabei so intuitiv sein wie das Bestellen einer Pizza – trotz der dahinterliegenden notwendigen Komplexität. Auch jemand ohne Vorkenntnisse in der Energiewende kann das Tool einsetzen und binnen eines Arbeitstages sämtliche Szenarien für für den eigenen Landkreis bis ins Jahr 2045 durchrechnen und optimieren. Grundvoraussetzung ist eine gemeinsame, transparente Datenbasis. Die erfassten Eingaben lassen sich zudem herunterladen, per E-Mail versenden und von anderen Nutzern wieder hochladen, für eine kollaborative Zusammenarbeit.
ne: Verändert das den Blick auf den Erneuerbaren-Ausbau und auf lokale Signale?
Stark: Wir müssen systemisch denken. Redispatch-Kosten sind, wie bereits erwähnt, letztlich nur Ausdruck fehlender Planung. Die derzeit im politischen Rahmen diskutierten Lösungsansätze zu lokalen Signalen sind jedoch weitgehend Symptombehandlung. Wenn ein Netzbetreiber einzelne Anlagen aus bestimmten Netzstrecken heraus- und auf eine andere Netzstrecke hinlenkt, ist das so, als würde man von einer dreispurigen Autobahn plötzlich auf die Landstraße fahren: Irgendwann ist auch diese Spur verstopft. Was wir brauchen, ist Ursachenbekämpfung. Und die beginnt damit, einen Plan zu entwickeln, der auf den regionalen Bedürfnissen basiert – nicht nur auf Ebene einzelner Landkreise, sondern in Kombination mit Kommunen und Nachbarlandkreisen, also unter Berücksichtigung des Stadt-Land-Gefüges.
ne: Haben Sie ein Beispiel?
Stark: Nehmen wir Hameln, Bad Pyrmont und Hannover: Jede dieser Regionen hat für sich genommen Herausforderungen, zusammen betrachtet ergibt sich jedoch bereits ein relativ gutes Gleichgewicht. Das zeigt sich darin, dass die Residuallast – also Überschüsse und Unterdeckungen – annähernd parallel verschoben ist. Durch den verstärkten Einsatz von Flexibilitäten ließe sich so bereits regional ein sehr hoher Deckungsgrad mit erneuerbaren Energien erzielen. Der Energiewenderechner betrachtet dabei nicht einzelne Projekte, sondern den Gesamtbedarf. Wenn wir verstehen, was eine Region im Kern benötigt, können wir beispielsweise einen realen Deckungsgrad von 70 Prozent lokal erreichen. Die verbleibenden 30 Prozent lassen sich problemlos über die Hoch- und Höchstspannungsebene transportieren. Diese scheinbar simple Perspektivverschiebung – nicht mehr von oben nach unten zu planen, sondern von unten nach oben – eröffnet Lösungen für Probleme, für die wir heute noch keine Antworten zu haben glauben.
ne: Aber das Tool ist nicht nur für Netzbetreiber gedacht.
Projektierer nutzen den Rechner, um zu erkennen, wo der Bau neuer Anlagen besonders sinnvoll wäre. Für Landkreise und Landesenergieagenturen ist er ein Werkzeug, um den Überblick zu behalten und Zielkonflikte frühzeitig zu erkennen – etwa, wenn ein Landkreis 100 Megawatt mehr Windkraft anstrebt, aber nur Flächen für 50 Megawatt ausgewiesen hat und entsprechend nachsteuern muss.
Netzbetreiber hingegen nutzen den Rechner auf ganz andere Weise. Natürlich führen auch sie Simulationen durch, doch im Kern interessieren sie sich vor allem für die Eingabeparameter. Sie übernehmen unsere Inputdaten in ihren digitalen Netz-Zwilling, um ihre eigenen Szenarien zu optimieren. Das Einsparpotenzial liegt im Milliardenbereich, weil bedarfsgerechte Planung den Netzausbau erheblich reduziert. Die Wissenschaft nutzt den Rechner, um zu veranschaulichen, wie die Energiewende funktioniert.
Mein persönlicher Wunsch geht jedoch noch weiter: Ich möchte, dass der Energiewenderechner nicht nur als gemeinsame Datenbasis dient, sondern auch als Kommunikationsplattform. Konkret: Wenn jemand eine neue Studie veröffentlicht, sollte er nicht nur den Text publizieren, sondern die zugrunde liegenden Annahmen landkreisspezifisch im Rechner abbilden und als Download zur Verfügung stellen. Dann kann jede und jeder diese Daten herunterladen, in den eigenen Energiewenderechner laden und prüfen: Was wurde da eigentlich angenommen und ist das plausibel? Ist es besser oder schlechter als bisherige Ansätze? Dieses gemeinsame Verständnis auf einer nachvollziehbaren Grundlage – das ist das Ziel.
ne: Welche Rolle spielen unterschiedliche Erzeugungsprofile bei der regionalen Energieplanung?
ne: Kann das aus Ihrer Sicht auch die Akzeptanz für Bauvorhaben verbessern?
Stark: Die Energiewende steht und fällt mit Akzeptanz, gesellschaftlich wie politisch. Um noch einmal auf das Bild der Maschine zurückzukommen: Die Zahnräder sind nicht nur für Projektierer und Netzbetreiber wichtig. Die Menschen vor Ort müssen verstehen, welches Zahnrad sich bewegen muss und warum. Ich bin überzeugt, dass ein Großteil von Widerständen bei neuen Projekten einzig und allein darauf zurückzuführen ist, dass wir nicht klar sagen können, wie viel genau vor Ort gebraucht wird.
Das ist auch der Grund, warum der Energiewenderechner bewusst keine Studie ist und warum wir absichtlich nicht das rechnerische Optimum ausweisen. Man könnte natürlich für jeden Landkreis berechnen, was theoretisch optimal wäre. Das haben wir aber absichtlich nicht getan, denn es ändern sich auch Rahmenparameter mit der Zeit und das Ziel ist, dass die Menschen vor Ort auch selbst entscheiden. Das ist für mich eine Frage des Demokratieverständnisses: Wenn wir in einer Demokratie leben und von anderen verlangen, sich mit erneuerbaren Energien auseinanderzusetzen, dann haben diese Menschen das Recht zu entscheiden, wie sie ihren regionalen Deckungsgrad erreichen.
ne: Was sind die nächsten Projektschritte?
Und wir denken über die Landesgrenzen hinaus. Mein Ziel ist es, in den nächsten fünf Jahren mindestens drei oder vier weitere Länder – im besten Fall Frankreich, die Benelux-Staaten sowie Österreich und die Schweiz – an das System anzubinden. Diese Länder können einfach zugeschaltet werden, und schon fallen weitere Grenzen weg. Und das bringt mich zurück zu den vier Vorteilen der erneuerbaren Energien: Wir nutzen bislang hauptsächlich die Klimafreundlichkeit und die Kosteneffizienz. Aber wir müssen endlich auch Dezentralität und Skalierbarkeit in den Fokus rücken. Dann lösen sich viele Probleme, die wir uns heute selbst gemacht haben.
