Im Stromverteilnetz bildet sich aktuell die Transformation gleich dreier Schlüsselsektoren ab – neben der Energiewende vollzieht sich aktuell parallel die Verkehrs- und die Wärmewende. Zudem werden viele dezentrale Erneuerbare Energieanlagen in das Stromnetz integriert. Neben mehr Verbrauchern werden also die Erzeuger auch dezentraler und kleiner. Dies erfordert eine intelligente Steuerung.
Auf einen Blick
Länge des aktuellen Hamburger Stromnetzes (2024) beträgt 30.000 km Stromleitungen.
MW
Die in Hamburg installierte PV-Leistung beträgt 127 MW im Jahr 2024.
In 2024 sind in Hamburg aktuell 6.000 Wärmepumpen installiert.
- Prognostizierte Zielgröße an installierter PV-Leistung in Hamburg im Jahr 2030 sind 800 MW.
- Für das Jahr 2030 sind in Hamburg 67.000 installierte Wärmepumpen erwartet.
- Im Hamburger Stromnetz ist für 2030 eine Netzhöchstlast von 2.910 MW prognostiziert.
In der Praxis bedeutet dies, dass neben der Einbindung mehr und mehr dezentraler Stromerzeugungsanlagen wie Photovoltaik (PV) oder Windkraft gleichzeitig der Strombedarf, der durch eine steigende Anzahl von Elektrofahrzeugen und Wärmepumpen entsteht, in den nächsten Jahren drastisch steigen wird. Diese Entwicklung stellt hohe, bislang in diesem Ausmaß nicht dagewesene Anforderungen an das Stromverteilnetz der Zukunft. Während früher der Strom oft nur von zentralen Großkraftwerken über die Übertragungsnetze und die Verteilernetze bis zum Verbraucher floss, müssen die Netze heute Stromtransport in unterschiedliche Richtungen bewältigen. So müssen sowohl in Bezug auf das Monitoring der Netze als auch einer sich signifikant ändernden Angebots-Nachfrage-Struktur neue Lösungen gefunden werden. Die Netzbetreibenden sind daher in einem sehr kurzen Zeitraum gezwungen, ihre Netze und die Betriebsführung an die sich stark verändernden Anforderungen anzupassen. Diesen ausschließlich durch Netzausbau zu begegnen wäre weder ökonomisch noch in einem so kurzen Zeitraum überhaupt umsetzbar.
Innovationskraft gefragt
Es gilt also intelligente Lösungen für eine kostengünstige Modernisierung der Stromverteilnetze zu erarbeiten, die sich in einem kurzen Zeitraum umsetzen lassen und durch welche im besten Fall die Betriebs- und Investitionskosten der Netzbetreibenden perspektivisch sinken. Köpfchen statt Kuper. Wie viel Messtechnik muss verbaut werden, um hinreichend genaue Aussagen über den Zustand des Verteilnetzes treffen zu können? Wie kann das Potential, das durch perspektivisch knapp 45 Mio. „mobile Stromspeicher“ in unseren Elektrofahrzeugen zur Verfügung steht, möglichst effizient genutzt werden? Zu welchen Teilen kann eine netzdienliche Steuerung von Verbrauchseinrichtungen wie Wärmepumpen und Ladestationen, unsere Stromnetze entlasten und kostenintensiven Netzausbau verringern oder zumindest verzögern?
Hamburg ist dabei als urbane Metropole sowie mit seinen vielen industriellen Großverbrauchenden eine Stromsenke und muss viel Strom bspw. aus Schleswig-Holstein geliefert bekommen. Durch die wegfallenden Hamburger Großkraftwerke wie Moorburg und dem gleichzeitigen Anstieg von Leistungsanfragen durch industrielle Abnehmende sowie den Verkehrs- und Wärmesektor wird der Hamburger Netzbetreiber neue Übergabepunkte zum Übertragungsnetz erhalten und seine eigene Netzstruktur von aktuell ca. 30.000 km nochmals deutlich ausbauen.
Projektentwicklung mit Wissenschaft und Wirtschaft
hySOLUTIONS arbeitet eng mit Partnerinnen und Partnern aus der Wissenschaft, Forschung sowie den verschiedenen Verteilnetz-betreibenden an der Beantwortung dieser Fragen und entwickelt und koordiniert Innovationsprojekte z.B. im Rahmen des 8. Energie-forschungsprogramms. Im Mittelpunt steht dabei die Frage, wie die Netze intelligenter ausgestaltet werden können, um den zukünftigen Anforderungen zu entsprechen. Durch unser über fast zwei Jahrzehnte gewachsenes Netzwerk bringen wir die relevanten Agierenden aus Wirtschaft und Politik zusammen, um auf diese Weise gemeinsam das Stromnetz der Zukunft für die Stadt Hamburg mitzugestalten.
Förderung
Weitere Informationen
- Stiftung Energie & Klimaschutz: Infografik zur Erläuterung von Sektorenkopplung
- Themenseite „Sektorenkopplung“ des Clusters Erneuerbare Energien Hamburg
- Themenseite „Sektorenkopplung mit Wasserstoff“ der NOW
- Fraunhofer ISI: Sektorenkopplung – Definition, Chancen und Herausforderungen
- DLR Institut für Vernetzte Energiesysteme: Wasserstoff als ein Fundament der Energiewende. Teil 2: Sektorenkopplung und Wasserstoff
- Umweltbundesamt: Effiziente Ausgestaltung der Integration erneuerbarer Energien durch Sektorenkopplung
- Positionspapier März 2022 - Initiative Bidirektionales Laden
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