Im Rahmen der Transformation der gesamten Energieversorgung können für das elektrische Energiesystem mehrere grundsätzliche technologische Entwicklungen identifiziert werden. Neben einer Veränderung von wenigen großen zentralen hin zu einer Vielzahl an kleinen dezentralen Erzeugungseinheiten drängen auch zunehmend weitere Akteure verstärkt in das elektrische Energiesystem. Insbesondere eine Verschiebung von Verbrennungsmotoren hin zu Elektromotoren im Bereich der Mobilität sowie eine Elektrifizierung der Gebäudewärme finden immer schneller ihren Zugang zum Energiesystem und stellen dabei vor allem an die Verteilnetze zentrale Herausforderungen dar.

Ländliche Verteilnetze sind dabei hinsichtlich elektrischer Leistung zumeist die „Quellen“. Im Gegensatz dazu werden städtische Verteilnetze zukünftig als „Senken“ elektrische Energie aufnehmen, da die Anschluss- und Lastdichte bedeutend größer als im ländlichen Raum ist. Um die möglichen Netzoptimierungs- bzw. Netzausbaumaßnahmen aus konventioneller und innovativer Sicht unter Berücksichtigung der fortschreitenden Entwicklungen zu analysieren, ist es notwendig, die enormen Investitionsvolumina für den Umbau des Energiesystems zielgerichtet einsetzen und die Infrastrukturen auf ihre zukünftigen Anforderungen früh genug ausrichten zu können.

Daher zielt das durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderte Forschungsvorhaben mit der Grundlage konventioneller und innovativer Planungsprämissen und entsprechender Betriebsmittel und Technologien der Jahre 2018 bis einschließlich 2021 auf die Ableitung neuer Planungs- und Betriebsgrundsätze für städtische Verteilnetze von der Niederspannungs-, über die Mittelspannungs- bis hin zur Hochspannungsebene ab. Diese von der Bergischen Universität Wuppertal und der Siemens AG erarbeiteten neuen und generalisierten Grundsätze basieren auf vereinheitlichten Datensätzen der assoziierten Projektpartner und verfolgen dabei den Ansatz, mit der Zielsetzung einer volkswirtschaftlichen Gesamtkostenoptimierung ohne Beachtung des aktuellen Regulierungsrahmens für den überwiegenden Teil aller städtischen Verteilnetze gültig zu sein. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die entwickelten Grundsätze auf den getroffenen Prämissen beruhen. Das bedeutet, dass nicht alle netzbetreiberspezifischen Szenarien, Netzsituationen, Strategien und Investitionsplanungen abgedeckt werden und teilweise von Analysen der Netzbetreiber abweichen können. Unabhängig davon dienen die verallgemeinerten Aussagen vor dem Hintergrund einer in Zukunft regelmäßigen Überprüfung aufgrund sich weiter verändernder Rahmenbedingungen zur unternehmenseigenen Aktualisierung und Ergänzung sowie ggf. zur Standardisierung bestehender Planungs- und Betriebsgrundsätze.

Der vorliegende Leitfaden und die herausgearbeiteten grundsätzlichen Erkenntnisse zu städtischen Verteilnetzen stellen so – gemeinsam mit dem bereits veröffentlichten Leitfaden für ländliche Verteilnetze (Neue Energie aus Wuppertal, Band 8) – eine Basis zur Ableitung oder Aktualisierung unternehmensspezifischer Planungs- und Betriebsgrundsätze dar.