Wechselwirkungen zwischen der Systemverantwortung ... - Ontras

Versorgungssicherheit und 

Krisenvorsorge Gas 

Exkurs: Wechselwirkungen zwischen der Systemverantwortung Strom und Gas 

BDEW Regionalinitiative Energie 

Leipzig, 19.11.2013 

Olaf Ziemann

Agenda 

1. Voraussetzungen und Maßnahmen der Systemverantwortung Strom 

2. Erfahrungen aus kritischen Situationen 

1. Winter 2011/12 

2. Kaskadenprinzip ÜNB-VNB 

3. Kommunikationskonzept ÜNB-FNB 

3. Reservekraftwerke und Bedeutung der Gaskraftwerke 

1. Winter 2013/14 und 

2. Ausblick 2015/16 

4. Schlussfolgerungen 

Versorgungssicherheit und Krisenvorsorge Gas / Leipzig, 19.11.2013 / Olaf Ziemann 

2 / 30

50Hertz als Teil einer internationalen 

Unternehmensgruppe 

60 % 

40 % 

Energinet.dk 

TenneT 

Amprion 

TenneT 

PL 

F 

Transnet 

BW 

CZ 

CH 

A 


3 / 30

50Hertz auf einen Blick – Ende 2012 

Fläche 

Leitungslänge 

Maximale Last 

Stromverbrauch 

(gemäß Stromabgabe an 

Letztverbraucher lt. EEG) 

Installierte Leistung: 

- davon Erneuerbare 

- davon Wind 

Wert (Anteil an DE) 

109.360 km² (31%) 

9.980 km (28%) 

ca. 15 GW (21%) 

ca. 98 TWh (20%) 

ca. 42.900 MW (~26%) 

20.583 MW (~31%) 

12.533 MW (~40%) 

Mitarbeiter 757 

Umsatz 

- davon Netz 

8,6 Mrd. € 

0,8 Mrd. € 

Quelle: 50Hertz, Stand 15.07.13 


4 

4 / 30

Panikmache oder Realität? 

Quelle: ew Anzeigen 


5 / 30

Voraussetzungen und Maßnahmen der 

Systemverantwortung Strom

Aufgaben eines Übertragungsnetzbetreibers 

Kernaufgabe: Systemstabilität 

Einhaltung von Frequenz und Spannung 

innerhalb zulässiger Toleranzen 

- stete Verfügbarkeit des Stroms 

- stets ausreichende Strommenge 

- kostengünstiger Stromtransport 

Gesetzliche Basisaufgaben 

- Netzvorhaltung = Anforderungsgerechte 

Bereitstellung der "Stromautobahn" 

(Bau und Instandhaltung) 

- Netzführung = "Verkehrsführung ohne 

Staus", d. h. keine "Blackouts" 


7 

7 / 30

Systemsicherheit vs. Versorgungssicherheit 

Systemsicherheit 

Übertragungsnetzbetreibern (ÜNB) wurde Systemverantwortung übertragen. ÜNB sorgen 

mit Erbringung von Systemdienstleistungen und der Bereitstellung der Infrastruktur für die 

Systemsicherheit. 

Versorgungssicherheit 

Lieferanten sind verantwortlich für die Versorgung der Kunden/Letztverbraucher. Im 

Rahmen des Energiemarktes werden Produkte und Leistungen angeboten und nachgefragt, 

die die Versorgungssicherheit zu jedem Zeitpunkt gewährleisten sollen. 

(Anmerkung: ÜNB erstellen gem. §12 (4, 5) EnWG jährliche Leistungsbilanz) 

Versorgungssicherheit wird marktbasiert durch Lieferanten und 

Erzeugungsanlagenbetreiber organisiert, Systemsicherheit wird im Betrieb 

durch Systemdienstleistungen durch die ÜNB hergestellt. 


8 / 30

Gesetzlicher Hintergrund Strom 

§13 EnWG Systemverantwortung der Übertragungsnetzbetreiber (jeweilige Regelzone) 

(1) Beseitigung von Gefährdungen oder Störungen mit netz- oder marktbezogenen Maßnahmen 

(2) Anpassung sämtlicher Stromeinspeisungen, Stromtransite und Stromabnahmen 

(2a) Einhaltung EEG/KWKG und Berücksichtigung Auswirkungen auf die Sicherheit und Zuverlässigkeit des 

Gasversorgungssystems 

(3) Definition einer Gefährdung der Sicherheit und Zuverlässigkeit des Elektrizitätsversorgungssystems in der jeweiligen 

Regelzone 

(4) (4) Ruhen von Leistungspflichten und Ausschluss von Haftung für Vermögensschäden bei Anpassungen §13(2), auch 

mit Bezug zu §16 (2a) 

(4a/b) Beschaffung/max. Umfang und Verrechnung von Ab- und Zuschaltlasten 

§ 13a Stilllegung von Erzeugungsanlagen 

(1) Anzeige vorläufiger und endgültiger Stilllegungen oder von Teilkapazitäten von Anlagen (>10 MW) gegenüber ÜNB 

und BNetzA frühzeitig, min. 12 Monate vorher Prüfung Systemrelevanz 

(2) Verbot endgültiger Stilllegungen ab 50 MW auch nach Ablauf Frist aus §13a (1) 

§ 13c Für das Elektrizitätsversorgungssystem systemrelevante Gaskraftwerke 

(1) Anspruch der ÜNB auf Ausweisung systemrelevanter Gaskraftwerke mit erforderlichem Umfang der Anlage und 

Zeitraum (max. 24 Monate), soweit eine Einschränkung der Gasversorgung dieser Anlage mit hinreichender 

Wahrscheinlichkeit zu einer nicht unerheblichen Gefährdung oder Störung der Sicherheit oder Zuverlässigkeit des 

Elektrizitätsversorgungssystems führt. 


9 / 30

Maßnahmen zur Wahrnehmung der 

Systemverantwortung 

1. Topologische Maßnahmen 

2. Marktbezogene Maßnahmen 

Einsatz von Regelenergie, vertraglich vereinbarte abschaltbare und zuschaltbare 

Lasten, Information über Engpässe und Management von Engpässen 

(präventiver und kurativer Redispatch) sowie Mobilisierung zusätzlicher 

Reserven 

3. Anpassungen zur Gefahrenabwehr 

Einspeisemanagement bei Netzengpässen (§13(2) EnWG i.V.m. §11, 12 EEG) 

(Netzsicherheitsmanagement bzw. Systemsicherheitsmanagement) 

Spannungs- und Frequenzhaltung 

4. Notfallmaßnahmen 

Lastabwurf 


10 / 30

§16 (2a) EnWG: Systemverantwortung der 

Betreiber von Fernleitungsnetzen 

(2a) Bei Maßnahmen nach den Absätzen 1 und 2 sind Auswirkungen auf die Sicherheit und 

Zuverlässigkeit des Elektrizitätsversorgungssystems auf Grundlage der von den Betreibern von 

Übertragungsnetzen nach §15 Absatz 2 bereitzustellenden Informationen angemessen zu 

berücksichtigen. Der Gasbezug einer Anlage, die als systemrelevantes Gaskraftwerk nach § 13c Absatz 

1 und 2 ausgewiesen ist, darf durch eine Maßnahme nach Absatz 1 nicht eingeschränkt werden, soweit 

der Betreiber des betroffenen Übertragungsnetzes die weitere Gasversorgung der Anlage gegenüber 

dem Betreiber des Fernleitungsnetzes anweist. Der Gasbezug einer solchen Anlage darf durch eine 

Maßnahme nach Absatz 2 nur nachrangig eingeschränkt werden, soweit der Betreiber des betroffenen 

Übertragungsnetzes die weitere Gasversorgung der Anlage gegenüber dem Betreiber des 

Fernleitungsnetzes anweist. Eine Anweisung der nachrangigen Einschränkbarkeit systemrelevanter 

Gaskraftwerke nach Satz 3 ist nur zulässig, wenn der Betreiber des betroffenen Übertragungsnetzes 

zuvor alle verfügbaren netz- und marktbezogenen Maßnahmen nach § 13 Absatz 1 ausgeschöpft hat und 

eine Abwägung der Folgen weiterer Anpassungen von Stromeinspeisungen und Stromabnahmen im 

Rahmen von Maßnahmen nach § 13 Absatz 2 mit den Folgen weiterer Anpassungen von 

Gaseinspeisungen und Gasausspeisungen im Rahmen von Maßnahmen nach Absatz 2 eine 

entsprechende Anweisung angemessen erscheinen lassen. 


11 / 30

Erfahrungen aus kritischen Situationen

Kritische Situationen im Stromnetz 

Am stärksten belastete Netzelemente 

Netzelemente zu deren Entlastung die 

meisten Redispatchmaßnahmen im 

Winterhalbjahr 2011/12 durchgeführt 

werden mussten, BNetzA-Bericht IV 

Strombedingte Redispatch-Maßnahmen im 

Winterhalbjahr 2012/13 auf den am 

stärksten betroffenen Netzelementen im 

deutschen Übertragungsnetz, BNetzA- 

Bericht V 


13 / 30

Engpassmanagement 

Verbrauch 

Engpass 

Erzeugung 

Redispatch 

Speicher 

Verbrauch 

Erzeugung 

Anpassung von Erzeugung oder 

von Verbrauch 

(z.B. Erhöhung Verbrauch bzw. 

Speichern vor dem Engpass) 

Erzeugung 

Speicher 

Verbrauch 


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Verzahnte Prozesse zur Gewährleistung der 

Systemsicherheit 

Verständnis voneinander 

für einander! 

FNB 

Stark steigender 

Prozessaufwand durch: 

• Lastflussprognose 

• Redispatch-Koordination 

• Einspeisemanagement 

• Spannungshaltung 

• Gemeinsame Trainings 

• … 


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Das Stromversorgungssystem im 50Hertz-Gebiet 

ÜNB-Ebene 

7 Windparks 3 Stahlwerke 

7 Übertragungsnetzbetreiber 

13 konv. Kraftwerke/Speicher 

Amprion 

TenneT 

TransnetBW 

VNB - 1. Ebene 

1200 Windparks 

CEPS 

Energinet.dk 

PSE 

SVK 

PV-, Biomasse- und sonstige EEG-Anlagen 

VNB - 2. bis m. Ebene 

200 Windparks 

8 Verteilnetzbetreiber 

E.DIS 

ENSO Netz 

HSN Magdeburg 

MITNETZ Strom 

141 Verteilnetzbetreiber 

Stromnetz Berlin 

Stromnetz Hamburg 

TEN 

WEMAG Netz 

Schwarze Pumpe 

Boxberg 

Jänschwalde 

Lippendorf (R+S) 

Reuter West 

Goldisthal 

KWK und IKW 

KWK und IKW 

Markersbach 

Hohenwarte II 

2xBrunsbüttel* 

Krümmel* 

Rostock 

Schkopau 

Kaskadierung 


VNB - n. Ebene 


Sonstige VNB, geschl. VNB 

KWK und IKW 


* Aktuell keine Einspeisung 

16 

16 / 30

Gasknappheit während Kältewelle 

2. bis 16. Februar 2012 

- Reduzierte Einspeisungen in das deutsche 

Fernleitungsnetz am Grenzübergangspunkt 

Waidhaus) 

- Außergewöhnlich hohe Gasabnahme durch 

Haushaltskunden infolge der gleichzeitig 

herrschenden, sehr niedrigen 

Außentemperaturen in (Süd-) Deutschland sowie 

- Exporte in die Mitgliedstaaten Frankreich und 

Italien, die (mittelbar) aus dem deutschen 

Fernleitungsnetz aufgespeist werden 

Einschränkungen der Erdgaslieferungen am 

Grenzübergangspunkt Waidhaus Quelle: BNetzA-Bericht IV vom 3. Mai 2012 

Strom- und gasnetzübergreifende Etablierung von 

Kommunikations- und Entscheidungsprozessen für 

Versorgungsengpassfälle 


17 / 30

Deckung der Leistungsungleichgewichte 

am 09.02.2012 

unterdeckt 

überdeckt 

[MW] 

6000 

5500 

5000 

4500 

4000 

3500 

3000 

2500 

2000 

1500 

1000 

500 

0 

Einsatz von Regelleistung und zusätzliche Maßnahmen 

5,5 GW 

Unterdeckung im 

„Normalbetrieb“! 

-500 Ges. Bilanzfehler 

-1000 

Notres. 

Notres.+MRL 

-1500 Notres.+MRL+SRL 

-2000 

MRL-Vorh. 

Ges.-Vorh. 

-2500 

00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 00 

Uhrzeit (Berlin) 

Unterdeckung in Höhe von 5,5 GW entspricht 5 Kraftwerksblöcken 

„Überspeister“ Bilanzkreis: 

02:15-03:00 ca. 600 MW 

03:00-04:15 ca. 1000 MW 

04:15-05:15 ca. 600 MW 

Regelleistungsreserven 

trotz zusätzlicher 

Maßnahmen 

ausgeschöpft! 


18 / 30

Beteiligte bei der Umsetzung von 

Einzelmaßnahmen gem. §§ 13, 16 EnWG 

Gas FNB 

und 

große Gas-VNB 

Strom ÜNB 

Gashandel 

Verteilnetzebene 

Stromhandel 

Speicherbetreiber 

Kraftwerksbetreiber 


19 

19 / 30

Kommunikationskonzept ÜNB/FNB 

Bei Bedarf Anfang Oktober bis Ende März (Winterhalbjahr) 

Bedarfsprognose 

(ÜNB) 

Auswirkungen 

Gas 

(FNB) 

Aktualisierung 

Bedarf 

(ÜNB) 

Umsetzung 

Gassicherung 

(FNB) 

− 

− 

prognostische 

Ermittlung des 

möglichen Bedarfs 

an systemrelevanten 

Gaskraftwerken für 

die Folgewoche – 

Wochenplanungspro 

zess + Aktualisierung 

Bei identifiziertem 

Bedarf: 

Kontaktaufnahme mit 

Gaskraftwerken bzgl. 

Brennstoffversorgung 

− 

o 

o 

o 

Erhebung von 

Informationen mit 

potentiellen Auswirkungen 

auf die 

Gasversorgung aller 

systemrelevanter 

Gaskraftwerke, 

insbesondere: 

Ankündigungen von 

Marktteilnehmern mit 

Einfluss auf die 

Bereitstellung von 

Erdgas 

prognostizierte 

Wetterlage (z. B. extreme 

Kältewelle) 

Techn. Störungen im 

Gasnetz 


− 

Meldung der 

Ergebnisse des 

Wochenplanungspro 

zesses bis Freitag 

8.00 Uhr an FNB- 

Koordinatoren + 

Aktualisierung 

Für maßgebliche systemrelevante GKW bestehen 

inzwischen feste Kapazitätsverträge 

− 

o 

o 

o 

Prüfung (ggf. unter 

Einbezug VNB Gas) ob bei 

systemrelevanten 

Gaskraftwerken ohne feste 

Kapazitäten netzseitige 

Kapazitätseinschränkungen 

vorliegen, 

wenn (+): 

Telefonkonferenz Koordinatoren 

+ betroffene ÜNB/FNB zur 

Analyse der Auswirkungen auf 

den Strombereich + mögliche 

Alternativen 

FNB prüft nach Ausschöpfen der 

Maßnahmen nach § 13 Abs. 1 

EnWG, ob seinerseits netz- oder 

marktbasierte Maßnahmen zur 

Verfügung stehen (§ 16 Abs. 1 

EnWG), wenn (-), 

Information der nach § 54a 

EnWG zuständigen Behörde 

durch Koordinatoren 

20 / 30

Kommunikation ÜNB/FNB 

• Gemeinsame Studie: 

• Gewährleistung einer effizienten und sicheren Versorgung bei der 

notwendigen Interaktion zwischen Gas- und Stromnetzen beim Einsatz 

systemrelevanter Gaskraftwerke. 

Bedarf, Buchung/Nutzung Kapazitäten, Bereitstellung Kapazitäten, 

Einsatz G-KWs 

• Gemeinsame Treffen 

• High Level Meetings (HLM) 

• Dispatcher Meeting 


21 / 30

Reservekraftwerke und Bedeutung der 

Gaskraftwerke

Deutschland als zentraler Teil des europäischen 

Elektrizitätssystems (ENTSO-E) 

Synchrongebiete ENTSO-E 

1 

Nordic 

3 

2 

Ireland 

UK 

Baltic 

4 

3 

1. 50Hertz 

2. TenneT TSO 

3. Amprion 

4. TransnetBW 

Continental Europe 


23 

23 / 30

Winterbericht 2013/14: Szenario A1.1, 100% WEA 

Ergebnis Standard-Gegenmaßnahmen 

Verletzung maximaler Leitungsauslastungen und minimaler 

Knotenspannungen im (n-1)-Fall! 


24 / 30

Winterbericht 2013/14: Szenario A1.1, 100% WEA 

Ergebnis nach 10,1 GW Gegenmaßnahmen 

Organisation und Bereitstellung der notwendigen Redispatch- 

Leistungen stellt extreme Anforderungen an Betriebspersonal! 


25 / 30

Winterberichte/Reservekraftwerke 

Winter 2013/14 (t+1) 

Winter 2015/16 (t+3) ohne SWKL 

Bedarf: 

2.540 MW 

Bedarf: 

4.800 MW 

Res. DE ges.: 1.237 MW 

Res. DE pot.: -- MW 

Res. AT ges.: 785 MW 

Offen: 518 MW 

Res. DE ges.: 1.037 MW 

Res. DE pot.: 1.763 MW Still.V 

Res. AT ges.: 785 MW 

Offen: 1.215 MW 

Redispatch: 10.100 MW inkl. EE 

Export: 9.000 MW 

Redispatch: 

Export: 

10.100 MW 

8.459 MW 

IBV 518 MW bis 1.10.13 

Bedarf gedeckt 

(D KMW; AT KW Timelkam) 

http://www.50hertz.com/de/netzreserve.htm 


Res. AT pot.: 7.000 MW frei 

Quelle: Berichte BNetzA vom 16.9. und 30.09.2013 

IBV = Interessenbekundungsverfahren 

SWKL = Süd-West-Kuppelleitung 

26 / 30

Systemrelevante Gaskraftwerke 

Die besondere Situation während der Kälteperiode im 

Februar 2012 und die eingetretene Engpasssituation bei 

der Gasversorgung im süddeutschen Raum sowie die 

Redispatch-Notwendigkeit bei starken Nord-Süd- 

Transporten zeigen speziellen Bedarf der Sicherung von 

Erzeugung in Süddeutschland (Grenze südlich Main). 

Deshalb hat die BNetzA zusammen mit den ÜNB eine Liste 

aller systemrelevanten Gaskraftwerke für das 

Stromübertragungsnetz erstellt. 


27 / 30

Schlussfolgerungen

Schlussfolgerungen 

1. Die Wechselwirkungen zwischen Strom und Gas basieren im Normalbetrieb auf 

marktwirtschaftlichen und regulatorisch zulässigen Vertragsbeziehungen in der 

jeweiligen Sparte. Daraus ergibt sich für den laufenden betrieb kein Informationsbedarf. 

2. Für den Störbetrieb und zur Gefahrenabwehr haben die Ferngasnetzbetreiber und 

die Übertragungsnetzbetreiber ein Kommunikations- und Informationskonzept mit 

Einbeziehung der BNetzA erarbeitet. 

3. Für eine nachhaltige Wirksamkeit der Funktion werden die Unterlagen und das 

Konzept regelmäßig aktualisiert und auf aktuelle Entwicklungen angepasst (letztes 

Treffen zwischen FNB und ÜNB am 18.11.2013) 

4. Für die Sicherung der Versorgung im Stromnetz sind die systemrelevanten 

Kraftwerke mit vertraglich gesicherten Leistungen ausgestattet. Ein Abruf der Leistung 

erfolgt über die ÜNB. 


29 / 30

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! 

Olaf Ziemann 

50Hertz Transmission GmbH 

Eichenstraße 3A 

12435 Berlin 

030 - 5150 - 4590 

olaf.ziemann@50Hertz.com 

www.50Hertz.com 

Leipzig, 19.11.2013

Wechselwirkungen zwischen der Systemverantwortung ... - Ontras

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