Kapazitätsauslegung und -allokation bei Stromverteilnetzen im Kontext der Sektorkopplung und neuer Lasten

In dieser Arbeit werden die Kapazitätsallokation und -auslegung mit Fokus auf die Niederspannungsebene von Stromverteilnetzen untersucht. Dabei steht die Nachfrageseite im Mittelpunkt der Betrachtungen und es wird unterstellt, dass es in Zukunft zu einem erheblichen Anstieg der Anschlüsse von Wärmepumpen, Elektrofahrzeuge und Batteriespeicher kommen wird, der zu temporären Knappheiten an Verteilnetzkapazität führen wird. Als zentrale Handlungsoptionen für die VNB werden in dieser Arbeit einerseits der Kapazitätsausbau und andererseits die Kapazitätsallokation (in bzw. zur Vermeidung von Engpasssituationen) untersucht. Für die Ausgestaltung eines Mechanismus zur Allokation von knapper Verteilnetzkapazität wird mit dem Prioritätsrechte-basierten Kapazitätsallokationsmechanismus ein Vorschlag für die Kapazitätsallokation in Stromverteilnetzen entwickelt. Dieser zeichnet sich im Wesentlichen durch die Vergabe von relativen und absoluten Rechten zur Nutzung von Verteilnetzkapazität über Termin-Allokationen aus, wobei die Vergabe dieser Rechte primär nach den Eigenschaften der Nachfrage und damit technologiedifferenziert nach den bei den Nachfragern vorhandenen Endgeräten erfolgt. Zudem kann insbesondere die Spezifität der Nachfrageseite sowohl für bestehende Lasten als auch für Investitionen in Wärmepumpen und Elektrofahrzeuge adäquat berücksichtigt werden. Darüber hinaus ermöglicht die Verwendung von relativen Kapazitätsrechten eine möglichst vollständige Ausnutzung der grundsätzlich verfügbaren Verteilnetzkapazität. Dies ist insbesondere in den Zeiten niedriger zentraler Strompreise relevant, damit die neuen Lasten möglichst in den Zeiten Strom nachfragen können, in denen viel Strom durch fluktuierende Erneuerbare-Energien-Anlagen erzeugt wird und die neuen Lasten somit einen Beitrag zum Ausgleich des Gesamtstromsystems leisten können. Eine Erweiterung des Prioritätsrechte-basierten Kapazitätsallokationsmechanismus stellt die ebenfalls in dieser Arbeit entwickelte Zeitblock-Allokation dar, bei der der VNB die Kapazitätsallokation nicht mit Bezug zu einzelnen Zeiteinheiten (15 Minuten) als Allokationsobjekt durchführt, sondern stattdessen innerhalb eines längeren Zeitblocks (z. B. während einer Nacht). Neben der Entwicklung eines eigenen Vorschlags zur Allokation von Verteilnetzkapazitäten werden in dieser Arbeit auch ausgewählte und öffentlich diskutierte Reformvorschläge sowie der seit Anfang 2024 in Deutschland geltende Kapazitätsallokationsmechanismus dargestellt sowie eingeordnet und kritisiert. Es konnte gezeigt werden, dass mit den untersuchten Reformvorschlägen sowie dem Status quo zum Teil erhebliche Nachteile gegenüber dem in dieser Arbeit Kapazitätsallokationsmechanismus einhergehen. Die in dieser Arbeit angestellten Überlegungen zur Gestaltung eines Kapazitätsalloaktionsmechanismus für die Ebene der Niederspannung dürften gleichzeitig eine wertvolle Grundlage für die Gestaltung der Kapazitätsallokation bei anderen Netznutzern darstellen. Exemplarisch zu nennen sind Großbatteriespeicher, Gewerbe- und Industrieunternehmen sowie Anlagen zur Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien. In der Arbeit wird zudem untersucht, wie die VNB durch eine Regulierung Anreize für einen vorausschauenden Verteilnetzausbau gesetzt werden können. Dazu werden die zentralen Gestaltungsoptionen bei der Regulierung von VNB herausgearbeitet und idealtypische Regulierungsverfahren miteinander verglichen. Grundsätzlich ist für die Regulierung von VNB eine Differenzierte Anreizregulierung mit Monitoringelementen (oder alternativ eine Monitoring-Regulierung), bei der umfassend auf Risikoteilungsregeln zurückgegriffen werden soll, als vorzugswürdig einzustufen. Um einen vorausschauenden Verteilnetzausbau sicherstellen zu können, sollte die Bedarfsplanung als Teil der Kapazitätsausbauplanung separat durch den Regulierer adressiert und auf diese Weise eine sogenannte öffentliche Bedarfsplanung etabliert werden. In der Arbeit wurde außerdem der Status quo der VNB-Regulierung untersucht. Diese setzt weder im Regelverfahren noch im vereinfachten Verfahren für die VNB systematisch (monetäre) Anreize für einen vorausschauenden Verteilnetzausbau. Mit der Etablierung von Netzausbauplänen nach § 14d EnWG wird der Weg in Richtung einer öffentlichen Bedarfsplanung nach der Definition in dieser Arbeit beschritten. Allerdings dürften die Netzausbaupläne aufgrund ihrer derzeitigen Ausgestaltung bisher kaum Anreize für einen vorausschauenden Verteilnetzausbau entfalten.