Erstellung innovativer Wetter- und Leistungsprognosemodelle
für die Netzintegration wetterabhängiger Energieträger

Übersicht EWeLiNE

Das deutsche Stromversorgungssystem befindet sich in einem grundlegenden Wandel. Nach dem Energiekonzept der Bundesregierung soll der Anteil der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien in den nächsten 8 Jahren von heute 22% auf 35% erhöht werden. Eine mittlere Einspeisung von 35% bedeutet auch, dass es bereits in wenigen Jahren Zeiten geben wird, zu denen der gesamte Strombedarf in Deutschland aus EE-Strom gedeckt werden kann. In 2050 sollen sogar 80% der gesamten innerdeutschen Stromversorgung durch EE bereitgestellt werden. Die hohen aktuellen (~60GW) aber auch geplanten Installationszahlen von Wind- und PV-Energieanlagen bedingen, dass diese Form von Erzeugung eine besondere Aufmerksamkeit erfordert. Um ein Stromversorgungssystem mit sehr großen Anteilen wetterabhängiger Erzeuger sicher betreiben zu können, muss man den primären Antrieb - das Wetter - nicht nur global sondern auch regional sehr detailliert kennen und vorhersagen können. Das Wetter hat somit einen direkten und im Vergleich zu heute noch wesentlicheren Einfluss auf den Netzbetrieb aber auch auf den Netzausbau. Um die heutige Wind- und PV-Stromprognose signifikant verbessern zu können, werden die bislang verfolgten Strategien allein im Leistungsprognosesektor nicht ausreichen. Eines der größten Optimierungspotentiale besteht in der Verzahnung zwischen Meteorologie und Energiewirtschaft. Hierbei spielt neben der Entwicklung und Etablierung neuartiger Prognosewerkzeuge die Integration energiewirtschaftlicher Informationen in die Berechnungen der Wettermodelle eine besondere Rolle.

Diesen Aufgaben widmen sich gemeinsam das Fraunhofer IWES und der Deutsche Wetterdienst innerhalb des Forschungsprojekt EWeLiNE. Das Projekt wird die Potenziale einer Leistungssteigerung der EE-Leistungsprognosen erschließen, welche durch individuelle und gekoppelte Optimierungen von Wetter- und Leistungsprognosemodellen erreicht werden können. Neben einer generellen Anpassung der Wettermodelle an die Belange der Wind- und PV-Stromprognose wird beispielsweise die Assimilation von Windleistungs- und PV-Messungen in die Wettermodelle des DWD getestet werden. Im Hinblick auf die Optimierung von probabilistischen Prognosen werden insbesondere die Ensemblegenerierung und –kalibrierung bezüglich der Unsicherheiten in der Wind- und PV-Stromprognose im Vordergrund stehen. Zusätzlich wird die Mehrinformation, welche probabilistische Prognosen im Vergleich zu deterministischen Prognosen besitzen, direkt an die Anforderungen der Anwenderschaft angepasst werden, so dass eine Weiterverarbeitung der Information innerhalb verschiedenster Entscheidungsfindungsprozesse stattfinden kann. Die Übertragungsnetzbetreiber Amprion GmbH, TenneT TSO GmbH und 50 Hertz Transmission GmbH sind am Projekt beteiligt, um Anforderungen an die aktuellen und zukünftigen Prognosemodelle zu definieren. Hierbei wird unterschieden zwischen einer zielgerichteten Verbesserung der Prognosegüte und der Entwicklung von neuen Prognoseprodukten.

Weitere Details über das Projekt sind den Teilprojekten zu entnehmen:

Teilprojekt 1: Optimierung der Wetter- und Leistungsprognosemodelle
Teilprojekt 2: Generierung und Bereitstellung probabilistischer Wetter- und Leistungsprognosen
Teilprojekt 3: Konzeptionelle Umsetzung und Demonstrationsphase