Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Die Energiewende hin zu einem klimaneutralen Energiesystem ist eine gro\u00dfe Generationenaufgabe. Nur durch eine z\u00fcgige Dekarbonisierung aller Sektoren sind die Klimaschutzziele Deutschlands zu erreichen. Bev\u00f6lkerung und Politik sind sich bei der Bedeutung der Klimaschutzziele zwar einig, jedoch gehen die jeweiligen Vorstellungen bei der Umsetzung auseinander und werden teils kontrovers diskutiert.
\nIn diesem Kontext stellen die Energy-Charts als umfassende, transparente Plattform mit Informationen zu Stromerzeugung und zum Strommarkt, Emissionen und Klimadaten eine wichtige Datenquelle f\u00fcr einen sachlichen Diskurs \u00fcber aktuelle Themen der Energiewende (Kohleausstieg, Emissionen, Import-\/Exportsaldo, Ausbau der Windkraft und weitere) dar.
\nW\u00e4hrend es f\u00fcr die oben genannten Parameter verschiedene Datenquellen f\u00fcr die Werte auf nationaler Ebene gibt, bestehen derzeit keine \u00f6ffentlich verf\u00fcgbaren Informationsangebote mit aktuellen Daten zur Stromerzeugung aus Erneuerbaren Energien auf lokaler Ebene. Es fehlen regional aufgel\u00f6ste Daten zur Erzeugung von Anlagen basierend auf Erneuerbaren Energien (EE).
\nIm Rahmen des Projektes \u0084EC-regional\u0093 wurde eine Methode zur zeitnahen Berechnung der regional aufgel\u00f6sten, st\u00fcndlichen Stromerzeugung aus Erneuerbaren Energien (EE) entwickelt. Ziel des Projektes war es, detaillierte und aktuelle Daten zur EE-Stromerzeugung auf Bundeslandebene bereitzustellen, um Entscheidungstr\u00e4gern und der \u00d6ffentlichkeit pr\u00e4zise Informationen \u00fcber die Energiewende bereitzustellen.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenEntwicklung einer Methodik f\u00fcr die Berechnung der regionalen Einspeisung f\u00fcr PV-Anlagen und Windkraft-Anlagen (WKAs)<\/p>\n
– Verwendung der Daten des Markstammdatenregisters aller in Deutschland installierten Anlagen. Dies beinhaltet neben installierten Kapazit\u00e4ten auch spezifische Kennzahlen wie etwa die Ausrichtung und Neigung von PV-Anlagen oder die Nabenh\u00f6he von WKAs.
\n– Nutzung des ERA5-Wetterdatensatz zur zeitnahen Berechnung des erzeugten Stroms.
\n– Clustering der Anlagen- und Wetterdaten zur Berechnung des erzeugten Stroms auf NUTS-3 Ebene.
\n– Validierung der modellierten Stromerzeugung mit Daten der \u00dcbertragungsnetzbetreiber.<\/p>\n
Entwicklung einer Methodik f\u00fcr die Berechnung der regionalen Einspeisung aller anderen Stromerzeugungseinheiten<\/p>\n
– Verwendung von blockscharfen Erzeugungszeitreihen der Stromb\u00f6rse (EEX) f\u00fcr Anlagen > 100 MW.
\n– Verteilung der Differenz aus gesamter Stromerzeugung eines Energietr\u00e4gers auf die anderen Bundesl\u00e4nder mittels der Kraftwerksliste der Bundesnetzagentur und des Marktstammdatenregisters.<\/p>\n
Visualisierung der regional-aufgel\u00f6sten Daten<\/p>\n
– Erstellung von regional-aufgel\u00f6sten, ansprechenden Darstellungen der Daten
\nVer\u00f6ffentlichung der Daten sowie der Visualisierung auf den Energy-Charts
\n– https:\/\/www.energy-charts.info\/index.html?l=de&c=DE_BL<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Wind- und PV-Anlagen:<\/p>\n
Die im Rahmen dieses Projektes gesetzten Ziele konnten vollst\u00e4ndig erreicht werden. So wurde zun\u00e4chst eine Methodik f\u00fcr die r\u00e4umlich und zeitlich aufgel\u00f6ste Berechnung der Einspeisung durch Wind- und PV-Anlagen entwickelt.
\nHierf\u00fcr werden verschiedene Datenquellen verwendet. Das Marktstammdatenregister wird genutzt, um neben den installierten Kapazit\u00e4ten der Wind- und PV-Anlagen auch technische Parameter zu den jeweiligen Anlagen zu erhalten. Dazu geh\u00f6ren beispielsweise die Nabenh\u00f6he und der Typ bei Windkraftanlagen oder die Ausrichtung, Neigung und Wechselrichterleistung f\u00fcr PV-Anlagen.
\nAls Quelle f\u00fcr die Wetterdaten dient der ERA5-Wetterdatensatz. Dabei handelt es sich um r\u00e4umlich als auch zeitlich hochaufgel\u00f6ste Zeitreihen, welche neben den herk\u00f6mmlichen Parametern wie Windgeschwindigkeit und solare Einstrahlung ebenfalls Auskunft \u00fcber andere relevante Parameter wie beispielsweise der Oberfl\u00e4chenrauigkeit geben. Der ERA-5 Wetterdatensatz hat dabei einen geringen zeitlichen Verzug von sechs Tagen. Aus diesen beiden Quellen werden dann die eingespeisten Strommengen berechnet. Zur Validierung der Ergebnisse werden die Einspeisedaten der \u00dcbertragungsnetzbetreiber verwendet. Es konnte gezeigt werden, dass mit der ausgew\u00e4hlten Methodik die regionale Erzeugung von Wind und PV-Anlagen mit guter Genauigkeit abgesch\u00e4tzt werden kann.<\/p>\n
Stromerzeugung aus anderen Quellen:<\/p>\n
F\u00fcr die Stromerzeugung aus allen weiteren Energietr\u00e4gern wurde ebenfalls eine Methodik zur Absch\u00e4tzung auf Bundesl\u00e4nder-Ebene entwickelt. Zun\u00e4chst werden die blockscharfen Erzeugungszeitreihen der Stromb\u00f6rse EEX den entsprechenden Bundesl\u00e4ndern zugeordnet. Diese beinhalten die Einspeisung aller Anlagen > 100 MW.
\nNeben blockscharfen Erzeugungen liegen f\u00fcr Deutschland Zeitreihen f\u00fcr die gesamte Erzeugung aus allen betrachteten Energietr\u00e4gern vor. Von der Gesamterzeugung wird die aus den blockscharfen Daten erhaltene Gesamtsumme der Erzeugungen je Energietr\u00e4ger abgezogen. Pro Energietr\u00e4ger ergibt sich eine Differenz, die von kleineren, nicht meldepflichtigen Kraftwerken gedeckt wird. Diese Differenz wird anschlie\u00dfend anhand der installierten Leistungen auf die jeweiligen Bundesl\u00e4nder verteilt.<\/p>\n
Datenaufbereitung und Visualisierung:<\/p>\n
Die entwickelten Methodiken wurden auf den Energy-Charts Webservern implementiert, sodass die Berechnung der regionalen Stromerzeugung mit minimalem zeitlichem Verzug stattfindet. Die Daten sind in verschieden Formaten \u00f6ffentlich zug\u00e4nglich. Dar\u00fcber hinaus wurden die Daten visualisiert und sind in interaktiven Darstellungen auf der Energy-Charts Webseite abrufbar.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Im Rahmen dieses Projektes wurden die Berechnungsmethoden f\u00fcr die Regionalisierung erarbeitet und die Daten werden nun laufend neu berechnet und auf den Energy-Charts ver\u00f6ffentlicht. \u00dcber den Link www.energy-charts.info sind nun zus\u00e4tzlich zur nationalen \u00dcbersicht auch die einzelnen Bundesl\u00e4nder spezifisch ausw\u00e4hlbar.
\nHier\u00fcber ist die stundenscharfe Erzeugung der einzelnen Bundesl\u00e4nder mit etwa sechs Tagen Verzug abrufbar. Die Erzeugung wird dabei technologiescharf abgebildet, sodass f\u00fcr jedes Bundesland die Zusammensetzung des Strommixes einsehbar ist.
\nDie Ergebnisse des Projektes \u0084EC-regional\u0093 wurden im Rahmen der Energy-Charts Talks am 02. Mai 2024 mit \u00fcber 100 Teilnehmer*innen der \u00d6ffentlichkeit vorgestellt. Die Aufzeichnung hierzu kann unter folgendem Link abgerufen werden: www.energy-charts.info\/energy-charts-talks.html<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Das Projekt \u0084EC-regional\u0093 hat erfolgreich demonstriert, wie durch intensive Datenanalyse und innovative Simulationstechniken eine detaillierte Visualisierung und Verst\u00e4ndnis der regionalen Energieerzeugung erm\u00f6glicht wird. Die erzielten Ergebnisse tragen signifikant zur Energie-Transparenz bei und erm\u00f6glichen eine gezielte Steuerung und Optimierung der Energiewende auf regionaler Ebene. Der Zugang zu diesen pr\u00e4zisen Daten wird nicht nur f\u00fcr politische und wirtschaftliche Entscheidungstr\u00e4ger, sondern auch f\u00fcr die \u00d6ffentlichkeit einen Mehrwert darstellen und ist ein entscheidender Schritt zur Erreichung der deutschen Klimaschutzziele. Zuk\u00fcnftige Projekte k\u00f6nnen auf den Erkenntnissen und Methoden von \u0084EC-regional\u0093 aufbauen, um den Ausbau und die Integration Erneuerbarer Energien weiter zu f\u00f6rdern.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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