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TU Berlin

Inhalt des Dokuments

Projektdaten

Projekttitel:
Effiziente und gerechte Allokation der Produktion erneuerbarer Energien auf nationaler Ebene
 
Efficient and fair allocation of renewable energy production at the national level
Acronym:
EnergyEFFAIR
Förderung:
Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) (Fkz. 01LA1110A) im Förderschwerpunkt "Ökonomie des Klimawandels"  
Kooperationspartner:
Prof. Dr. Christian von Hirschhausen (TU Berlin, Fachgebiet Wirtschafts- und Infrastrukturpolitik)

Dr. Martin Drechsler (Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung - UFZ, Ökologische Systemanalyse)

JP Dr. Ulf Liebe (Georg-August-Universität Göttingen, Soziologie Ländlicher Räume, Universität Kassel)
Laufzeit:
September 2011 - August 2014
Projektleiter:
Prof. Dr. Volkmar Hartje
Bearbeiter:
Dr. Jürgen Meyerhoff
Malte Oehlmann
Keywords
Externalitäten regenerativer Energien, Ausbau von Elektrizitätsnetzen, Landnutzungskonflikte, Choice Experimente
 
Externalities of renewable energies, transmission network extension, choice experimentsland use conflicts

Ziel des Projektes

Das Ziel des Projektes ist es, die räumliche Verteilung der Erzeugung von Strom aus erneuerbaren Energien und des Stromnetzausbaus in Deutschland zu optimieren. Dabei sollen die Produktionskosten, negative externe Effekte sowie Einstellungen und Gerechtigkeitsüberlegungen in der Bevölkerung hinsichtlich der Verteilung dieser Produktionskosten und der externen Effekte bei der Optimierung berücksichtigt werden.  

Arbeitspakete

Arbeitspaket 1: Potenzial und Umweltwirkungen erneuerbarer Energien
(Helmholtz Zentrum für Umweltforschung UFZ, Leipzig)

Das Ziel dieses AP ist die räumlich differenzierte Bewertung des Potenzials erneuerbarer Energien und ihrer Auswirkungen auf Mensch und Umwelt. Dabei werden physische und rechtliche Einschränkungen berücksichtigt (z.B. werden Windräder im Allgemeinen nur im Offenland errichtet, und es müssen im Sinne des Lärmschutzes gewisse Mindestabstände zu Siedlungen eingehalten werden). Die Analyse wird auf einem geographischen Informationssystem (GIS) durchgeführt. 

Arbeitspaket 2: Aspekte der Netzinfrastruktur
(Fachgebiet Wirtschafts- und Infrastrukturpolitik, TU Berlin) 

In diesem Arbeitspaket wird der Anpassungsbedarf bestehender Netznutzungs- und -ausbauszenarien unter spezifischer Berücksichtigung der Integration erneuerbarer Energien untersucht, inklusive der „externen Effekten“ dieser Quellen wie Wind-, Sonnen- und Bioenergie. Im ersten Schritt soll der Infrastrukturausbaubedarf durch die zusätzliche Integration erneuerbarer Energien auf den Spannungsebenen von 110-380 kV ermittelt werden; hierfür ist die Nutzung des Elektrizitätsmodells ELMOD vorgesehen. Anschließend wird in Szenarien ermittelt, welche Ausbaupfade unter welchen Kostenannahmen zu bevorzugen sind; hier ist insbesondere zwischen Kosten für Material und Bau („Produktionskosten“) und den Kosten für die Umsetzung des Netzausbaus („Transaktionskosten“) zu unterscheiden; letztere beinhalten auch die politischen Kosten der Akzeptanzfindung. Drittens werden die Auswirkungen des europäischen und deutschen Marktdesigns untersucht, dass heißt insbesondere die Quantifizierung unterschiedlicher Netznutzungsmodelle wie Einheitspreise, Zonenpreise sowie Knotenpreise. 

Arbeitspaket 3: Erfassung der Produktionskosten und Bewertung der Externalitäten 
(Fachgebiet Landschaftsökonomie, TU Berlin)

Im dritten Arbeitspaket erfolgt die Bestimmung der Produktionskosten und der externen Effekte der Stromerzeugung sowohl der erneuerbaren Energien als auch der Netzerweiterungen. Zur Bestimmung der Produktionskosten werden die Investitionen sowie die Betriebskosten für die einzelnen erneuerbaren Energien abgeschätzt. Darüber hinaus erfolgt die Abschätzung der Opportunitätskosten, die z.B. durch die Verdrängung anderer Landnutzungen entstehen können. Dies trifft insbesondere auf den Anbau von Biomasse zu, durch die der Anbau von Nahrungsmitteln verdrängt werden kann. Die externen Effekte der erneuerbaren Energien und der Übertragungsnetze, d.h. die nicht über Märkte vermittelten Auswirkungen wie der Einfluss auf das Landschaftsbild oder die Natur, werden über ein Choice Experiment (CE) erfasst.  

Arbeitspaket 4: Akzeptanz, Fairness und Gerechtigkeit
(Soziologie Ländlicher Räume, Georg-August Universität Göttingen / Universität Kassel)

Das Ziel des AP 4 ist die Analyse von individuellen Einstellungen, Fairnessüberzeugungen sowie einer finanziellen Kompensationsbereitschaft (willingness to accept) mit Blick auf den Ausbau der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien und des Netzausbaus. Zudem werden Argumente und Einstellungen von Stakeholdern analysiert. Es werden sowohl Gruppendiskussionen (Focus Groups) als auch eine Bevölkerungsbefragung im Online-Modus durchgeführt. In sechs Focus-Groups mit jeweils acht bis zwölf Teilnehmer/innen werden die für die Bevölkerung wichtigen Aspekte hinsichtlich des Ausbaus der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien und des Netzausbaus ermittelt. Sie dienen der Vorbereitung der Umfrage, in der mit dem zu entwickelnden Fragebogen Faktoren wie Einstellungen erhoben werden sollen. Die Umfragedaten werden geo-kodiert, sodass die Ergebnisse auch räumlich ausgewertet werden können. Die Stakeholderanalyse erfolgt auf Basis von leitfadengestützten Interviews und einer Inhaltsanalyse. 

Arbeitspaket 5: Ermittlung von effizienten und gerechten Energielandschaften
(Helmholtz Zentrum für Umweltforschung UFZ, Leipzig)

Das Ziel dieses AP ist die Integration der APe 1-4 zur Ermittlung einer effizienten und/oder gerechten Allokation der erneuerbaren Energieproduktion und des Stromnetzes. APe 1 und 3 bestimmen für jede Rasterzelle, wie viel Strom von welcher Energiequelle zu welchen volkswirtschaftlichen (betriebswirtschaftliche plus externe) Kosten produziert werden kann. AP 2 bestimmt die Kosten des Stromnetzes. Da das optimale Netz und die optimale räumliche Allokation der Energieproduktion (optimal hier jeweils im Sinne des gegebenen Politikziels, s.u.) voneinander abhängen, werden beide im Rahmen einer iterativen „koevolutiven“ Optimierung bestimmt. Dabei werden heuristische Optimierungsverfahren zum Einsatz kommen. Als Politikziele für die Optimierung werden vor allem die Effizienz (Erzeugung einer gegebenen Energiemenge zu minimalen volkswirtschaftlichen Kosten) und die gerechte Verteilung der externen Kosten betrachtet. In die Bewertung bzw. Optimierung der Verteilungsgerechtigkeit fließen vor allem die in AP 4 ermittelten Gerechtigkeitsvorstellungen der Bevölkerung,  aber auch die monetären Bewertungen aus AP 3 ein. Im Allgemeinen werden die Politikziele Effizienz und Verteilungsgerechtigkeit nicht gleichzeitig zu maximieren sein. Die Trade-offs zwischen den Zielen werden daher ebenfalls im Rahmen dieses AP ermittelt. Ergebnisse zur optimalen Netzstruktur und Allokation der Energieproduktion werden in in Form von Karten dargestellt. 

Materialien

Martin Drechsler, Cornelia Ohl, Jürgen Meyerhoff, Jan Monsee (Hg.) (2010): Ein Verfahren zur optimalen räumlichen Allokation von Windenergieanlagen. Metropolis Verlag, Marburg.

Hirschhausen, C. von, Wand, R., Beestermöller, C. (2010): Bewertung der dena-Netzstudie II und des europäischen Infrastrukturprogramms, Studie im Auftrag des WWF

Egerer, J., Gerbaulet, C., Ihlenburg, R., Kunz, F., Reinhard, B., Hirschhausen, C.v., Weber, A., Weibezahn, J. (2014): Electricity Sector Data for Policy-Relevant Modeling - Data Documentation and Applications to the German and European Electricity Markets. DIW Berlin. Data Documentation 72.

Ergebnisworkshop 5 Mai 2015

Die Hauptergebnisse aus dem Projekt "EnergyEFFAIR" wurden auf dem Ergebnisworkshop am 5. Mai 2015 an der TU Berlin vorgestellt. Die einzelnen Vorträge stehen hier zum Download bereit. 

Malte OehlmannExterne Kosten und Gerechtigkeitsaspekte – Ergebnisse der bundesweiten Umfrage

Veröffentlichungen

Ergebnisse zum Download

Lupe

=> EnergyEFFAIR_Ergebnisbroschüre

=> Ergebnisbericht 
      (in Kürze verfügbar)

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