Flexi-Opt

Ziel der Flexi-Opt-Studie war es, anhand vorliegender Literatur und qualitativer Bewertungen einen systematischen Überblick über die Potenziale alternativer Flexibilitätsoptionen zu liefern, also aller Flexibilitätsoptionen außer Erdgas- oder Wasserstoffkraftwerken. Untersucht wurden gezielte Energieeffizienz auf der Nachfrage- und Versorgungsseite, Demand Response in der Industrie, Batterien (Großbatterien, Heimspeicher und Fahrzeugspeicher), flexible Elektrolyse, steuerbare Wärmepumpen und Power-to-Heat-Anlagen sowie flexible Biogasanlagen und Geothermiekraftwerke. Zudem schätzten die Forschenden ab, welche Kapazitäten steuerbarer Backup-Kraftwerke in den Jahren 2030 und 2035 noch zur Lastabdeckung notwendig sein könnten.
Backup-Kraftwerke sind zwar dauerhaft im Markt, aber nur an wenigen Stunden im Jahr im Einsatz, um Engpässe im System abzudecken. Das betrifft Zeiten hoher Residuallast, also geringer Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien, die nicht vollständig von den alternativen Flexibilitätsoptionen abgedeckt werden können.

Kernergebnisse der Studie zeigen zunächst, dass es keine neuen, mit fossilem Gas betriebenen Kraftwerke für den Regelbetrieb im Markt braucht, sofern andere Flexibilitätsoptionen optimal ausgeschöpft werden. Jedoch braucht es flexible Backup-Kapazitäten, beispielsweise flexible Backup-Kraftwerke. Neue Backup-Kraftwerke würden allerdings erst nach 2030 benötigt. Im Sinne des Klimaschutzes (CO2-Reduktion, Effizienz etc.) dürfen sie zudem nur nachrangig zu anderen Flexibilitätsoptionen zum Einsatz kommen. 
Die von den Forschenden ausgewertete Energiesystemanalyse zeigt: Bis zum Jahr 2035 beträgt die Lücke bei der Deckung der Jahreshöchstresiduallast etwa 12 Gigawatt. Sie ließe sich durch eine Kombination von Maßnahmen für die gezielte Verringerung der Jahreshöchstresiduallast und Backup-Kraftwerken schließen. Nach 2035 steigt die Lücke und damit der Bedarf für diese Kombination an.

Die erforderliche Kapazität der Backup-Kraftwerke richtet sich entsprechend danach, inwieweit es gelingt, die Jahreshöchstresiduallast systematisch zu verringern. Dafür sind insbesondere zusätzliche gezielte Energieeffizienz und Langzeitwärmespeicher in Wärmenetzen mit Power-to-Heat geeignet. Diese Maßnahmen sollten zielorientiert und vorrangig umgesetzt werden. Anreize für gezielte Energieeffizienzmaßnahmen und andere systematische Lastreduzierungsmaßnahmen sind daher wichtige Instrumente, um den Kapazitätsbedarf bei der Lastabdeckung zu verringern und die Versorgungssicherheit zu gewährleisten.

Der tatsächliche mittel- bis langfristige Bedarf an Backup-Kapazitäten und alternativen Flexibilitätsoptionen sollte in einem Prozess ermittelt werden, der in einer adaptiven, stufenweisen und technologieoffenen Ausbauentscheidung mündet. Die flexiblen Backup-Kraftwerke sollten vorrangig in Form von flexiblen Biogas-Kraftwerken unter Nutzung vorhandener Biogasanlagen bereitgestellt werden. Sollten darüber hinaus weitere flexible Backup-Kraftwerke benötigt werden, um längere Phasen hoher Residuallast mit Erzeugungsdefiziten abzudecken, ist sicherzustellen, dass diese als H2-ready-Kraftwerke gebaut werden. Perspektivisch sollten diese wasserstofffähigen Kraftwerke ausschließlich mit grünem Wasserstoff betrieben werden, was aus heutiger Sicht etwa ab dem Jahr 2035 realistisch erscheint.

Darüber hinaus zeigt die Studie, dass die untersuchten Flexibilitätsoptionen gemeinsam auch andere Flexibilitätszwecke, etwa Regelleistung und andere Systemdienstleistungen sowie Redispatch, mit abdecken können. Politik und Wirtschaft müssen daher die entsprechenden Rahmenbedingungen für Investition und Einsatz von alternativen Flexibilitätsoptionen schaffen. Das betrifft die Abdeckung der Residuallast, die Systemdienstleistungen und die Versorgungssicherheit bei Ausfällen. Dabei sollten Backup-Kapazitäten ab sofort technologieoffen, einschließlich für Stromspeicher und regelbare Lasten, und perspektivisch klimaneutral ausgeschrieben werden.