Die Rolle der Gasverteilnetze im Energiesystem der Zukunft in Deutschland

Mit der Transformation zu einem klimaneutralen Energiesystem werden erneuerbare Energieerzeugungsanlagen ausgebaut und fossile Energieträger ersetzt. Der Großteil der nationalen Energiesystemstudien zeigen einen deutlichen Rückgang der deutschen Gasnachfrage, trotz der existierenden Alternativen zu fossilem Erdgas.
Bleibt ein Gasverteilnetz in gleicher Größe bei einem deutlichen Nachfragerückgang erhalten, so werden die Netzkosten auf immer weniger Netznutzende umverteilt, sodass die Netzentgelte deutlich steigen. Darüber hinaus bindet die Regulierung von Gasverteilnetzen, durch die vorgegebenen langen Nutzungsdauern, Kapital über einen langen Zeitraum, wodurch die Flexibilität von Netzbetrieben bei Investitionsentscheidungen eingeschränkt ist. Gerade die heutigen Herausforderungen durch die Energiewende erfordern flexibles Handeln von den Netzbetrieben, sodass ein zukünftiger wirtschaftlicher Betrieb von Gasverteilnetzen fraglich ist. Jedoch stellen die existierenden Gasverteilnetze für die entsprechenden Unternehmen ein elementares Anlagevermögen dar.
Deshalb werden in dieser Arbeit die Rolle von Gasverteilnetzen auf dem Weg zu einem klimaneutralen Energiesystem in Deutschland bis 2050 und wie dessen regulatorischer Rahmen ausgestaltet werden soll untersucht. Zuerst werden die Nachfrageentwicklungen der Verbrauchssektoren und deren Einfluss auf Gasverteilnetze betrachtet. Anschließend werden mögliche Investitionsoptionen für Gasverteilnetzbetriebe ermittelt. Zur ökonomischen Bewertung der identifizierten Investitionsoptionen wird das Modell MERLIN entwickelt. Dieses Modell verbindet erstmalig eine detaillierte Abbildung des aktuellen und zukünftigen regulatorischen Rahmens mit einer langfristigen Investitionsbewertung und verschiedenen Nachfrageszenarien.
Die Untersuchungen dieser Arbeit basieren auf realen Daten von zwei Netzbetrieben. Die Ergebnisse zeigen, dass eine anteilige Stilllegung des Gasverteilnetzes mit einer Berücksichtigung der Stilllegungskosten in der Regulierung für Netznutzende und Netzbetriebe die attraktivste Investitionsoption ist. Hierbei weißt der aktuelle regulatorische Rahmen noch Lücken auf, sodass dieser um eine entsprechende Berücksichtigung der Stilllegungskosten sowie eine Verkürzung der Nutzungsdauern von Bestandsanlagen erweitert werden sollte. Bevor ein Gasverteilnetz stillgelegt wird, sollte eine Mitnutzung der leeren Leitungen geprüft werden. Bei einem Rückbau der Gasleitungen sollte dies möglichst mit einem Ausbau des Wärmenetzes verbunden werden. Dadurch können Kosten gespart und Letztverbrauchende am Gasverteilnetz, welche keine Alternative zur gasbasierten Wärmeversorgung haben, vermieden werden. Des Weiteren zeigt die Untersuchung, dass unter den aktuell diskutierten Regulierungsvorschlägen Investitionen in ein wasserstoffverträgliches Gasverteilnetz für einen Gasnetzbetrieb wirtschaftlich unattraktiver als eine anteilige Stilllegung mit Berücksichtigung der Stilllegungskosten sind. Inwieweit sich andere Regulierungsmöglichkeiten für Wasserstoff auf die Netzbetriebe auswirken ist weiterer Forschungsbedarf.