Hessens Wirtschafts- und Energieminister Kaweh Mansoori hat den Start für das „Zukunftsnetz Hessen“ gegeben. Ziel ist eine zukunftssichere, bedarfsgerechte und kosteneffiziente Stromnetzinfrastruktur. Das House of Energy moderierte den Auftakt und wird als unabhängige Denkfabrik in den nächsten Projektphasen mitwirken.

Der Wirtschafts- und Industriestandort Hessen braucht eine maßgeschneiderte Stromnetzinfrastruktur, die Versorgungssicherheit, Bezahlbarkeit und Klimaziele zusammenbringt. Genau dafür bündelt das Zukunftsnetz Hessen Perspektiven von Übertragungsnetzbetreibern, Kommunen, Industrie und Digitalwirtschaft – und schafft eine gemeinsame Grundlage für Planungsannahmen und Entwicklungspfade.

House of Energy: Moderation und fachliche Impulse

Die Auftaktveranstaltung wurde von Peter Birkner, Geschäftsführer des House of Energy, moderiert. Als unabhängige, faktenbasierte Denkfabrik bringt das House of Energy die Perspektiven aus Wirtschaft, Wissenschaft und Politik ein – mit dem Anspruch, Lösungen mit minimalen volkswirtschaftlichen Gesamtkosten aufzuzeigen.

„Als House of Energy arbeiten wir faktenbasiert, unabhängig und ganzheitlich. Unser Ziel ist es, den Lösungsraum zu erweitern und Wege aufzuzeigen, wie die Stromnetzinfrastruktur in Hessen effizient und zukunftssicher weiterentwickelt werden kann.“

Besondere Herausforderungen in Hessen

Die Region Frankfurt/Rhein‑Main mit hoher Rechenzentrumsdichte, industrieller Basis und Bevölkerungswachstum stellt besondere Anforderungen an Netzausbau, Flexibilität und Systemarchitektur – genau hier setzt das Zukunftsnetz an.

➡️ Original Pressemeldung des Ministeriums

Erste Reflexionen des House of Energy

Das elektrische System setzt sich aus Quellen, Senken und elektrischen Netzen – Übertragungs- und Verteilungsnetze – zusammen. Elektrische Speicher sind eine Kombination von Quellen und Senken an einem gemeinsamen Standort. Beide Funktionen wirken zeitlich versetzt. Die Sektorenkopplung hingegen arbeitet zusätzlich mit verschiedenen Standorten. Elektrische Energie wird an einer Stelle und zu einem Zeitpunkt in eine andere Energieform transformiert. Der komplementäre Prozess erfolgt an einer anderen Stelle zu einem anderen Zeitpunkt ggf. mit einer anderen Energieform. Die hohe Konzentration von Rechenzentren ist ein Spezifikum des Raums Frankfurt-Rhein-Main.

Die Untersuchung von Quellen und Senken erlaubt Rückschlüsse auf die Dimensionierung der erforderlichen elektrischen Netze. Es sind langlebige Investitionsgüter, deren spezifische Kosten wesentlich durch deren Auslastung definiert werden. Die Kosten werden durch die Leistung definiert, die Netzpreise durch die übertragene Energie. Elektrische Netze sind damit ein statischer Lösungsansatz.

Das elektrische System wird künftig im Vergleich zu heute deutlich dynamischer ausgeprägt sein. Entsprechend ist bei der Leistungserhöhung elektrischer Netze auf den optimalen Mix zwischen konventionellen statischen und neuen dynamischen Methoden zu achten. Letztere erlauben einen aktiven Eingriff in die Lastflusssteuerung. Die verbessert die Auslastung der statisch installierten Leitungskapazität.

Ein optimales Netzdesign ist ein wichtiger Beitrag zur Erreichung des volkswirtschaftlichen Optimums. Dazu ist das Netzdesign mit dem Design des gesamten Energiesystems übergreifend abzugleichen. Insbesondere ist die Frage zu beantworten, mit welcher Technik und mit welcher Gewichtung der einzelnen technischen – statischen und dynamischen – Optionen das Energiesystem der Zukunft aufgebaut werden soll.

Das volkswirtschaftliche Optimum reflektiert Eigenschaften wie erforderliche Investitionen, gesamte Betriebskosten, Sicherheit, Zuverlässigkeit und Resilienz. Ist dies schon komplex genug, so differieren auch noch die Zeitkonstanten der einzelnen Handlungsstränge. Beispielsweise ist jede Investition in die statische Netzinfrastruktur für 50 oder 60 Jahre fixiert und die Errichtung erfordert Jahre, wenn nicht Jahrzehnte. Die Bedarfsseite hingegen ist deutlich dynamischer und unter anderem konjunkturabhängig.

Elektrische Übertragungsnetze sind wichtig, aber sie sind im Kontext des multimodalen Gesamtenergiesystems zu sehen. Sie stehen nicht für sich allein. Es geht, wie beschrieben, um das volkswirtschaftliche Gesamtoptimum. Die einzelnen Puzzleteile sind zusammenzufügen. Die angesprochene übergreifende und verzahnte Vorgehensweise des Projekts Zukunftsnetz Hessen ist zu daher zu begrüßen.

Hessen hat eine zentrale Lage mit Blick auf Stromtransport, Gastransport, Information, Straßen-, Schienen-, Wasser- und Luftverkehr. Dies ist eine multimodale Herausforderung mit vielen Energieträgern und Infrastrukturen. Der Raum Frankfurt-Rhein-Main ist aufgrund der enormen Konzentration an Rechenzentren, einer hohen Bevölkerungsdichte und einer Vielzahl an Industriebetrieben eine Singularität.

Die technischen Herausforderungen in Hessen und insbesondere in Frankfurt-Rhein-Main sind nicht mit Standardmethoden zu lösen. Es erscheint fraglich, ob der voraussichtlich stark ansteigende Strombedarf ausschließlich durch zusätzliche Leitungen und Großumspannwerke gedeckt werden kann. Neben Industrie, Verkehr und Bevölkerungskonzentration ist hier vor allem auf das extreme Wachstum der Rechenkapazitäten zu verweisen. In den kommenden Jahren gewinnen insbesondere Cloud-Dienste im Allgemeinen und KI-Anwendungen im Besonderen an Bedeutung. Der Strombedarf von KI-Anwendungen schwankt stark.

In Summe gibt es eine qualitative und eine quantitative Herausforderung. Chemische Energieträger haben eine signifikant höhere Energiedichte als Stromleitungen. Gasbetriebene dezentrale Anlagen mit Gasmotoren oder Brennstoffzellen sind daher als Teil des Lösungsraums zu betrachten. Die Themen Gasspeicher und CO₂ sind zu beachten. Hierfür gibt es jedoch verschiedene praktikable Lösungsansätze. Von besonderem Interesse sind multimodale Designs bei denen die Themen Stromerzeugung, Sicherstellung der Stromversorgung bei Störungen im Netz, Kühlung der Server und Auskopplung von Fernwärme kombiniert werden können.

In qualitativer Hinsicht liegt der Fokus auf der Lösung der dynamischen Aspekte der Energiewende. Sowohl auf bei Quellen als auch bei Senken steigen die Leistungen stark an. Gleichzeitig sinkt die Benutzungsdauer auf beiden Seiten deutlich. Schließlich gibt es deutliche Zeitdifferenzen zwischen Erzeugung und Bedarf. Diese Entwicklung ist durch die elektrischen Netze abzubilden, wobei der Transformationsprozess mit seiner zeitlichen und örtlichen Dynamik zu berücksichtigen ist.

Der klassische statische Netzausbau ist um dynamische Komponenten, wie FACTS, zu ergänzen. Dadurch kann die Nutzung der vorhandenen und errichteten statischen Infrastruktur deutlich gesteigert werden. Dies reduziert die Netzpreise. Zudem ist die kurzfristige Erhöhung der Übertragungsleistung möglich. Darauf ist die deutsche und hessische Wirtschaft angewiesen. Es geht um die Standortfrage und damit um die Zukunft. Abwanderungen von Investitionen aufgrund von Strommangel kann damit vorgebeugt werden.

Aktuell werden knappe Netzkapazitäten mit Verfahren, wie first come / first serve, first ready / first serve oder pro rata Zuteilungen, verteilt. Diese Mangelverwaltung ist nur bedingt zufriedenstellend. Um kurzfristige Leistungserhöhungen im Strombereich zu ermöglichen sind alle – auch bisher nicht eingesetzte – Optionen in Erwägung zu ziehen.

Nächste Schritte

Das Ministerium kündigte drei digitale Vertiefungsworkshops an:

1. Regionale Erzeugung
2. Verbrauchssektoren
3. Großbatteriespeicher & Rechenzentren (Sonderanschlussnehmer).

Das House of Energy wird diese Formate mit Expertise begleiten und den Austausch zwischen den Akteuren unterstützen.