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07.12.2022 - Artikel - Energiewende

SINTEG

Einleitung

Vom Jahr 2016 bis 2020 haben fünf Modellregionen in Deutschland die Energiewende in der Praxis erprobt. Rund 300 Projektpartner aus Wirtschaft und Wissenschaft haben beispielhaft gezeigt, wie die Energieversorgung hierzulande funktionieren kann, wenn erneuerbare Energien bis zu 100 Prozent dazu beitragen. Dabei wurden in den Modellregionen aus der praktischen Arbeit heraus Herausforderungen identifiziert und umsetzbare Lösungen entwickelt, um der Energiewende in Deutschland zum Erfolg zu verhelfen.

Interaktive Ergebnis-Übersicht

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SINTEG-Ergebnissynthese

Die Ergebnisse der SINTEG-Schaufenster haben Expertinnen und Experten der Ergebnissynthese in fünf umfassende und themenspezifische Syntheseberichte zusammengeführt:

Darstellung Sinteg Ergebnissynthese

© Sinteg

Ein Blick hinter die Kulissen

Die letzten Ergebnisse wurden von einer Gruppe aus unterschiedlichen Fachexperten zusammengeführt und ausgewertet. Im Zentrum standen die Erfassung, Analyse und der Transfer der gewonnenen Praxiserfahrungen. Es sollten Handlungshilfen zur Skalierung und Nachahmung von Modellbeispielen – sogenannte Blaupausen – entstehen. Diese Blaupausen wurden auf zwei unterschiedlichen Abstraktionsebenen erstellt. Einerseits ging es dabei um aggregierte Erkenntnisse über mehrere Schaufenster hinweg (High Level Blaupausen). Diese sind insbesondere für Führungsebenen in der Wirtschaft und Politik relevant. Andererseits wurden konkrete Lösungen aus einzelnen Schaufenstern für die praktische Arbeit von Anwenderinnen und Anwendern in Wirtschaft, Technik und Wissenschaft aufbereitet (Detail Level Blaupausen).

Thementreffen als Basis

Expertentreffen spielten hierbei eine entscheidende Rolle. Diese Treffen fanden übergreifend über alle SINTEG-Schaufenster hinweg statt. Neben den Themenexperten aus den Schaufenstern sowie dem Team der Ergebnissammlung nahm auch das BMWK bzw. der Projektträger an ihnen teil. Leitfragen strukturierten dabei den direkten Austausch und halfen, die gewünschten Erkenntnisziele für die jeweiligen Themen zu erreichen.

Expertenteams ermitteln Erkenntnisse

Im Vorfeld dieser Thementreffen fanden teils auch Vorgespräche mit themenspezifischen Experten der Schaufenster statt. Grundlage hierfür waren zuvor übermittelte Vorabfragen. Diese basierten auf Hypothesen und luden die Experten dadurch zum Gedankenexperiment ein. Im Nachgang der Thementreffen wurden die Erkenntnisse in einem Dokument zusammengeführt. Schriftliche Rückmeldungen und weitere Ergänzungen wurden von den Experten der Schaufenster anschließend eingeholt. Dies diente beim nächsten Thementreffen als aktueller Arbeitsstand. Antworten auf detaillierte Fragen und konkretere Informationen trugen die Experten der Ergebnissammlung im laufenden Austausch mit den Verantwortlichen der jeweiligen Schaufenster zusammen.

Fokusthemen

Flexibilitätspotenziale und Sektorkopplung

Speisen immer mehr unterschiedliche erneuerbare Energieträger wie Sonne, Wind, Wasser und Biomasse zu einem immer größeren Teil Strom in das Energienetz ein, muss das Stromsystem insgesamt flexibler werden – damit die Stromversorgung zu jeder Zeit und flächendeckend gewährleistet werden kann. Schließlich sind vor allem natürliche Energiequellen nicht dauerhaft auf konstantem Niveau verfügbar.

Netzdienliche Flexibilitätsmechanismen

Stromnetze sind in Deutschland dezentral organisiert und insbesondere Verteilnetze weisen sehr unterschiedliche technische und organisatorische Strukturen auf. Lösungen, die die Anpassungsfähigkeit des Systems der elektrischen Energieversorgung an unterschiedliche Belastungssituationen verbessern sollen, müssen in einer solchen Landschaft für möglichst viele Konstellationen und Netze anwendbar sein – eine große Herausforderung, wenn es darum geht, Netzengpässe zu vermeiden. Um theoretisch identifizierte Flexibilitätspotenziale auch in der Praxis für das Engpassmanagement zu erschließen, können Plattformen eine wichtige Rolle spielen. Sie dienen als zentrale Anlaufstelle für die beteiligten Akteure, ermöglichen den akteursübergreifenden Informationsaustausch und damit eine präzise Koordinierung zwischen Übertragungs- und Verteilnetzbetreibern sowie zwischen Netzbetreibern und Marktakteuren – stets im Sinne einer sicheren Energieversorgung.

Digitalisierung

Eine gelungene Energiewende kann die Basis für neue Geschäftsmodelle schaffen, z. B. wenn digitale Systeme und Prozesse im Energiesektor gestärkt werden. Die Digitalisierung trägt entscheidend dazu bei, Netzbetriebe noch effizienter zu gestalten und neue Perspektiven auf gegenwärtige Praktiken zu etablieren. Identifizierte Gemeinsamkeiten der verschiedenen Digitalisierungsansätze und speziellen Methoden aus den einzelnen Modellregionen führen zu standardisierten Lösungswegen für ganz Deutschland.

Reallabore

Ideen und Konzepte für innovative Lösungen in der Praxis testen – das geschieht in sogenannten Reallaboren. Dabei werden die vorhandene Infrastruktur und äußere Rahmenbedingungen als großes „Testlabor“ genutzt. So auch im Förderprogramm „Schaufenster Intelligente Energie – Digitale Agenda für die Energiewende (SINTEG)“, das als Pionier für Reallabore gilt. Mit einer Verordnung hatte die Bundesregierung befristete „Experimentieroptionen“ geschaffen. Dadurch erhielten die SINTEG-Schaufenster die Möglichkeit, zu testen, wo neue Technologien, Verfahren und Geschäftsmodelle an Grenzen bestehender Rechts- und Regulierungsrahmen stoßen.

Für eine erfolgreiche Anwendung dieser neuen Technologien für die Energiewende sind bestimmte Erfolgsfaktoren und der Abbau von Hürden entscheidend. Um diese zu ermitteln, werden Anwendungsfälle untersucht, die im Rahmen der Schaufenster umgesetzt wurden. Der Fokus liegt darauf, was in der Praxis z. B. besonders leicht oder auffällig schwer gelungen ist. Durch die gemeinsame Gestaltung und Umsetzung von technischen Innovationen und organisatorischen Prozessen in Reallaboren entstehen so oft Lösungen, die sowohl in den jetzigen Rahmen passen und aber auch künftigen Herausforderungen gewachsen sind.

Partizipation und Akzeptanz

Große gesellschaftliche Veränderungen wie die Energiewende in Deutschland können nicht losgelöst von Bürgerinnen und Bürgern gelingen. Diese können entscheidende Beiträge zum Erfolg des Vorhabens leisten. Dabei agieren Bürgerinnen und Bürger vielfach eigenverantwortlich, z. B. im Konsum, bei der dezentralen Stromerzeugung, durch Energiesparmaßnahmen oder bei der politischen Mitgestaltung.

SINTEG hat mit diversen Beteiligungsmechanismen demonstriert, wie Bürgerinnen und Bürger sich in die Energiewende einbringen können. Dabei wurde deutlich, dass in der Bevölkerung zwar allgemein ein breiter Konsens zur Energiewende herrscht, dies aber nicht zwangsläufig mit einer Zustimmung zu konkreten Maßnahmen einhergeht. Hinzu kommt: Die Energiewende wird immer komplexer und für breite Teile der Bevölkerung weniger zugänglich sowie häufig schwerer vermittelbar.

Erfahrungsbericht zur SINTEG-Verordnung

Erfahrungsbericht zur SINTEG-Verordnung (SINTEG-V)

Den Erfahrungsbericht zur SINTEG-Verordnung (SINTEG-V) können Sie hier herunterladen.

Das Programm

SINTEG – das Programm

Wie gelingt die Energiewende? Wie kann ganz Deutschland umweltverträglich, sicher und wirtschaftlich mit hohen Anteilen erneuerbarer Energien versorgt werden? An Antworten auf diese Fragen arbeiteten die fünf Modellregionen des Förderprogramms "Schaufenster intelligente Energie – Digitale Agenda für die Energiewende (SINTEG)“ des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK). Die Modellregionen – Schaufenster genannt – setzten dabei insbesondere auf die Digitalisierung.

Darstellung Sinteg

© Sinteg

Die Idee: Die Digitalisierung für die Energiewende nutzen

Die Schaufenster nutzten digitale Technologien, um die technischen und wirtschaftlichen Herausforderungen der Energiewende zu meistern. Sie entwickelten sichere und effiziente Verfahren, die für das Massengeschäft tauglich sind, und erprobten innovative Technologien sowie Marktmechanismen für flexible und intelligente Netze und Märkte.

So entwickelten sie zum Beispiel digitale Marktplattformen für den Austausch von Energie mit denen beispielsweise auch viele kleine Batteriespeicher von Privathaushalten gebündelt werden können, um das Netz zu stabilisieren. Oder sie führten intelligente Steuerungstechnik in Industriebetrieben ein, damit diese flexibler produzieren und ihre Herstellung automatisch an den Strompreis anpassen und Kosten sparen können.

Diese Beispiele zeigen: SINTEG setzte an allen Bausteinen der Energieinfrastruktur und bei allen Akteuren an, um sie mithilfe digitaler Technologien in einem intelligenten, digitalen Energienetz zu verbinden.

SINTEG entwickelte technische, wirtschaftliche und rechtliche Musterlösungen

Doch wie kann das Energiesystem funktionieren, wenn erneuerbare Energien zeitweise 100 Prozent des Stroms liefern? Welche neuen Geschäftsmodelle bringt die Digitalisierung? Wie kann eine effiziente Sektorkopplung von Strom, Wärme und Verkehr aussehen? SINTEG ging dabei sowohl technische als auch wirtschaftliche und rechtliche Herausforderungen an. Konkret verfolgte SINTEG mit der Entwicklung einer intelligenten Energieversorgung folgende Ziele:

  • effizienter und sicherer Netzbetrieb bei einem hohen Anteil erneuerbarer Energien
  • Effizienz- und Flexibilitätspotenziale heben – im Energienetz und auf Seiten des Markts
  • effizientes und sicheres Zusammenspiel aller Akteure im intelligenten Energienetz
  • vorhandene Netzstruktur effizienter nutzen
  • Netzausbaubedarf in der Verteilnetzebene reduzieren
  • neue Geschäftsmodelle im Energiebereich entwickeln

Reallabor für die Digitalisierung der Energiewende

Ziel des SINTEG-Programms war es auch, in der Praxis erprobte Erfahrungen für die zukünftige Weiterentwicklung des Rechtsrahmens zu sammeln. Hierfür hat die Bundesregierung eine Verordnung mit zeitlich befristeten „Experimentieroptionen“ beschlossen. Durch die Verordnung erhielten die Schaufenster die Möglichkeit, ohne wirtschaftliche Nachteile neue Technologien, Verfahren und Geschäftsmodelle zu testen, beispielsweise zur Digitalisierung und zur Sektorkopplung Strom-Wärme. Dadurch können Innovationen schneller vom Labor in den Praxistest und schließlich in den Markt gelangen. Mit SINTEG wurde damit ein „Reallabor“ für die intelligente Energieversorgung der Zukunft geschaffen.

Die Umsetzung: SINTEG-Modellregionen erprobten die Energiewende in der Praxis

In den Schaufenstern kooperierten Partner aus Wissenschaft, Industrie und Gesellschaft, um der Energiewende zum Durchbruch zu verhelfen. Sie vereinten die Expertise unterschiedlicher Branchen: von der Energiewirtschaft über die Informations- und Kommunikationsbranche bis hin zu kommunalen Akteuren. Seit Ende 2016 arbeiteten mehr als 300 Unternehmen, Forschungseinrichtungen, Kommunen, Landkreise und Bundesländer gemeinsam an der Umsetzung der Zukunftsvision Energiewende.

Begleitforschung und Projektträger

Die Rolle der Begleitforschung

Die wissenschaftliche Begleitforschung des SINTEG-Förderprogramms unterstützte die Schaufensterregionen. Sie wurde für das Wissens- und Netzwerkmanagement, das Monitoring und die Evaluation beauftragt. Die Aufgaben der Begleitforschung waren und sind im Einzelnen:

  • Blaupausen entwickeln,
  • Wissen und Ergebnisse aufbereiten,
  • Synergien durch die Bearbeitung von Querschnittsthemen nutzen,
  • Akteure des „Innovationssystems SINTEG“ vernetzen,
  • Sichtbarkeit im In- und Ausland erhöhen,
  • Internationale Netzwerkkontakte etablieren,
  • Strategiediskussionen zu Verwertungs- und Vermarktungsoptionen anstoßen,
  • einen Dialog zur Erreichung der gesetzten Ziele führen,
  • bei Bedarf Themen durch den Einsatz innovativer Methoden weiterentwickeln,
  • Das Programm evaluieren, um die Zielerreichung zu überprüfen und die Wirkfähigkeit auf Programm-Ebene zu optimieren.

Der Projektträger

Der Projektträger Jülich (PtJ) setzte Forschungs- und Innovationsförderprogramme nach den geltenden Förderrichtlinien für verschiedene Bundesministerien fachlich und organisatorisch um. Im Rahmen von SINTEG war PtJ für die Projektförderung und das flankierende Programmanagement verantwortlich.

Die Projektlaufzeit der SINTEG-Schaufenster betrug vier Jahre.

Netzwerk

Netzwerk

Die Verbindung der Akteure von SINTEG und das so entstandene Netzwerk sollen nicht nur erhalten bleiben, sondern vertieft und erweitert werden. Wie das gelingen soll, erfahren Sie hier.

Am Förderprogramm SINTEG wirkten Hunderte Expertinnen und Experten mit. In den vergangenen vier Projektjahren haben sich so viele Personen kennengelernt, miteinander gesprochen und zusammengearbeitet. Das Netzwerk der fünf Schaufenster bildete die gesamte Wertschöpfungskette der neuen Energiewelt ab – einschließlich Energiewirtschaft, Industrie, digitaler Dienstleistungen und Forschung. Ziel des Netzwerkes ist es, die erarbeiteten Technologien und Geschäftsmodelle zu verbreiten und neue Projekte ins Leben zu rufen, damit die Energiewende gelingt.

Drei Maßnahmen zum Erhalt des Netzwerks hat die empirica Gesellschaft für Kommunikations- und Technologieforschung im Rahmen des SINTEG-Begleitvorhabens gemeinsam mit den Schaufenstern entwickelt: ein internetgestütztes Who-is-Who, ein Projekt auf der Wissenschaftsplattform ResearchGate und eine Gruppe von Energieprofessionals auf der Plattform LinkedIn.

Das Who-is-Who hat eine moderne Online-Plattform und eine Schlagwortliste, mit der sich die Expertinnen und Experten zielgenau finden lassen. Das Who-is-Who ist unter wirSINTEG.de verfügbar.

Auf der Plattform ResearchGate werden wissenschaftliche Publikationen aus allen fünf SINTEG-Schaufenstern hochgeladen und per Link zugänglich gemacht. Das Projekt listet bereits über 500 Einträge unter bit.ly/SINTEG-RG.

Die Gruppe auf LinkedIn stellt für Energie-Professionals einen Kommunikationskanal über SINTEG bereit, unter bit.ly/SINTEG-LI. Die Gruppe eröffnet auch Externen die Möglichkeit, Fragen und Projektideen an eine größere Runde zu richten.

Rückfragen können Sie an sinteg@empirica.com richten.

Publikationen

Weiterführende Informationen

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