Wesentliche Erkenntnisse aus den Simulationsrechnungen:
- Die Vollversorgung der Stadt Frankfurt am Main mit Erneuerbaren Energien ist im Jahr 2050 möglich unter der Voraussetzung, dass Wind- und Biomassepotenziale des Bundeslandes Hessen teilweise genutzt werden. Es wird dabei der Anteil des Potenziale des Bundeslandes für Frankfurt angesetzt, das dem Anteil der Einwohnerzahl Frankfurts an der des Bundeslandes entspricht.
- Dieses Szenario wird jedoch nicht zur Umsetzung empfohlen, da eine Speicherkapazität von 9160 MWh nötig ist, um die Vollversorgung zu erreichen. Hierdurch ergeben sich hohe Stromgestehungskosten von 22 €ct/kWh.
- Zur Umsetzung empfohlen wird vielmehr ein Szenario, das ebenfalls die anteiligen Potenziale des Bundeslandes nutzt, aber eine Eigenerzeugung (inklusive der genutzten Potenziale in der Region und in Hessen) von 90% am Strombedarf und 95% am Gesamtenergiebedarf aufweist.
- Durch das Erlauben von 10% Stromimport beträgt die installierte elektrische Speicherkapazität 2036 MWh und die Stromgestehungskosten sinken auf 12 €ct/kWh.
- Werden bei der anteiligen Nutzung der Potenziale des Bundeslandes keine Speicher vorgesehen, kann ein Stromeigenerzeugungsanteil von 75% erreicht werden. Ohne den Zubau von elektrischen Speichern ergeben sich Stromgestehungskosten von 8,7 €ct/kWh.
- Werden nur die Potenziale der Stadt und zu 50% des Regionalverbandes genutzt, kann ein Stromeigenerzeugungsanteil von 53% erreicht werden.
- Vor allem bei den Windpotenzialen ist eine Nutzung der anteiligen Potenziale des Bundeslandes sehr hilfreich, da diese bei Nutzung von 50% des Regionalverbandes nur 151 MW installierte Leistung betragen, bei Nutzung von 11,6% des hessischen Potenzials jedoch 1624 MW.
- Im Bereich der Biomasse ist das Potenzial im Regionalverband bereits vergleichsweise hoch, einzig beim Energieholz kann das Potenzial durch die Nutzung der anteiligen hessischen Potenziale verdoppelt werden.
- Durch die Installation von elektrischen Speichern kann auch im Szenario »Stadt und Region« der Stromeigenerzeugungsanteil gesteigert werden. Aufgrund der geringen Windpotenziale muss die PV jedoch beispielsweise bei einem 80%igen Deckungsgrad den Strombedarf zu 58% decken. Dies bedeutet, dass dieses Szenario für die Praxis nicht relevant ist, sondern nur die theoretischen Möglichkeiten aufzeigt.
- Mit den eigenen erneuerbaren Energien-Potenzialen in der Stadt kann diese ca. 30% des Strombedarfs und ca. 31% des Wärmebedarfs decken.
- Das Ziel der [[CO2]]-Neutralität bedeutet nicht, dass das Energiesystem der Stadt vom Strom- und Gasversorgungsnetz abgekoppelt wird, sondern dass zuerst die Potenziale in der Stadt genutzt werden und nur die Lücken durch den Austausch von Strom und Gas gedeckt werden. Die Berechnungsergebnisse zeigen auf der einen Seite, dass und wie eine Autarkie möglich ist und wie hoch die Selbstversorgung bei möglichem Import und Export von Strom sein würde. Da sich nicht vorhersagen lässt, wie sich die deutschen Versorgungsstrukturen im Rahmen der Energiewende weiter entwickeln werden und welche Bedingungen langfristig für den Stromimport gelten (Leistungsbeschränkungen, Kosten, Marktmechanismen,…), kann heute nicht festgestellt werden, welche Randbedingungen sich genau einstellen und damit welches Energiesystem optimal sein wird. Allerdings kann davon ausgegangen werden, dass eine Lösung zwischen Autarkie und maximaler Nutzung eigener Ressourcen bei erlaubtem Import und Export von Strom bei Realisierung eines nachhaltigen Energiesystems einstellen wird. Deshalb wurde die Variante einer 95%-igen Selbstversorgung als Zielenergieszenario empfohlen.
- Voraussetzung für die berechneten Lösungen ist ein deutlich geringerer Energiebedarf durch Energieeinsparung und Effizienzsteigerung gegenüber der heutigen Situation. Hierbei wurde auf die Annahmen des Generalkonzeptes zurückgegriffen, die dort nachzulesen sind.
Folgt: Fells Kommentar dazu: Überregionaler Stromaustausch rechtfertigt HGÜ-Leitungen