Wärmewende kann deutliche Auswirkungen auf das Stromnetz haben
Abb. 4 Entwicklung der Spitzenleistung eines Niederspannungsnetzes in der Beispielkommune (Berechnung im Rahmen der Studie zur sektorübergreifenden Energieleitplanung) (Quelle: eigene Darstellung).
Der Ausbau elektrischer Heiztechnologien wird den Strombedarf in Deutschland erhöhen. 2021 lag der Wärmebedarf allein für die Gebäudebeheizung in der Bundesrepublik mit 674 TWh [7] in einer ähnlichen Größenordnung wie der gesamte Bruttostrombedarf mit 569 TWh [8]. Die gute Nachricht ist: Selbst bei einer vollständigen Bereitstellung dieses Wärmebedarfs durch elektrische Heiztechnologien muss nicht befürchtet werden, dass der Einsatz von Wärmepumpen den Strombedarf mehr als verdoppeln wird, da bei der Wärmebereitstellung mithilfe von Wärmepumpen größtenteils Umweltwärme genutzt wird.
Für die Auslegung des Stromnetzes ist aber nicht nur der Energiebedarf entscheidend, sondern vor allem die Höhe der Leistungsspitzen, die von den Wärmepumpen im Winter (Lastspitzen) und von PV-Anlagen im Sommer (Einspeisespitzen) verursacht werden. Im Rahmen der anfangs erwähnten Netze BW-Studie wurde daher auch untersucht, wie sich die Energie- und Wärmewende in den unterschiedlichen Szenarien auf die Höhe der Leistungsspitzen im Stromnetz der Beispielgemeinde auswirken kann. Abb. 4 zeigt die Entwicklung der Spitzenleistung vom aktuellen Zeitpunkt bis zum Jahr 2045 in den beiden Szenarien „Elektrifizierung“ und „Wasserstoff“ für ein beispielhaftes Niederspannungsnetz.
Es ist klar ersichtlich, dass in Zukunft generell von einem deutlichen Anstieg der Spitzenleistung ausgegangen werden muss. In dem hier dargestellten, beispielhaften Niederspannungsnetz erhöht sich diese im Szenario „Elektrifizierung“ bis 2045 um über 120 % und im Szenario „Wasserstoff“ um über 80 % im Vergleich zum Jahr 2023. Generell kann die Erhöhung der Spitzenleistung sowohl durch Lastspitzen im Winter durch Wärmepumpen als auch durch Einspeisespitzen im Sommer durch Photovoltaik entstehen. Die deutlich höhere Spitzenleistung im Szenario „Elektrifizierung“ gegenüber dem Szenario „Wasserstoff“ ist jedoch auf den höheren Anteil an Wärmepumpen (s. Abb. 2) zurückzuführen und zeigt daher die Auswirkungen der Wärmepumpen auf das Netz klar auf.
Der Anstieg der Spitzenleistung führt dazu, dass das Stromnetz auf allen Spannungsebenen stark ausgebaut sowie entsprechende Reservekraftwerksleistung vorgehalten werden muss. Zur Planung des Netzausbaus erstellen die Netzbetreiber alle zwei Jahre den Netzausbauplan (NAP). Dieser bestimmt die notwendigen Ausbaumaßnahmen im Verteilnetz, die für die Integration neuer Verbraucher und Erzeuger zur Erreichung der Klimaschutzziele notwendig werden. Im aktuellen NAP 2024 wird dabei erstmals bis zum Jahr 2045, dem Jahr der Klimaneutralität in Deutschland, prognostiziert.