Wissenschaftliche Dienste                Dokumentation                                                        Seite 11 WD 5 - 3000 - 167/18 3.     Ausgewählte Studien 3.1. Studie der Energy Brainpool GmbH & Co. KG zur kalten Dunkelflaute Wie bereits erwähnt, hat die Denkfabrik Energy Brainpool GmbH & Co. KG im Auftrag der Green- peace Energy eG im Jahr 2017 eine Studie zu den Herausforderungen einer kalten Dunkelflaute für die Sicherheit der Stromversorgung vorgelegt. Energy Brainpool GmbH & Co. KG (2017). Kalte Dunkelflaute: Robustheit des Stromsystems bei Extremwetter. Studie im Auftrag der Greenpeace Energy eG. Autoren: Huneke, Fabian/Lin- kenheil, Carlos Perez/Niggemeier, Marie-Louise. Berlin. 12.05.2017. Links: www.energybrainpool.com/fileadmin/download/Studien/Studie_2017-06-26_GPE_Stu- die_Kalte-Dunkelflaute_Energy-Brainpool.pdf ; www.greenpeace-energy.de/fileadmin/docs/pressematerial/170629_GPE_Studie_Kalte-Dun- kelflaute_Energy-Brainpool.pdf . In der Studie wird einleitend darauf hingewiesen, dass zunächst untersucht werde, wie oft, wie lange und mit welchen regionalen Unterschieden kalte Dunkelflauten auftreten. Anschließend würden das Konzept „Strom 2030“ der Bundesregierung sowie ein Stromsystem, das nicht mehr auf fossile Erzeugungskapazitäten aus Kohle und Erdgas zurückgreife, in den Blick genommen. Wörtlich führt die Studie hierzu aus: „Wie oft, wie lange und mit welchen regionalen Unterschieden solche „kalten Dunkelflauten“ auftreten, soll in dieser Studie untersucht werden. Die daraus resultierende Herausforderung ist auf verschiedene Art und Weise lösbar: Das Konzept „Strom 2030“                  (…) der Bundesregierung setzt auf Stromimporte, die die Versorgungssicherheit absichern sollen. Über eine Fundamen- talanalyse untersucht die Studie, wie der Erzeugungs- und Importmix während einer kalten Dunkelflaute in einem solchen Stromsystem aussehen würde und welchen Effekt ein Ausstieg aus der Braunkohleverstromung hätte. Diese Studie betrachtet darüber hinaus auch ein Stromsystem, das gar nicht mehr auf fossile Erzeugungskapazitäten aus Kohle und Erdgas zurückgreift. Als technische Lösung für die kalte Dunkelflaute stehen langfristige Flexibilitätsoptionen bereit. Insbesondere Gasspeicher können synthetisches Methan – und bis zu einem gewissen Maße auch erneuerbaren Wasserstoff di- rekt – über lange Zeiträume speichern. Die Studie untersucht, wie ein Stromsystem aufgebaut sein kann, das – eingebettet in den europäischen Strommarkt – sich selbst in kritischen Wet- tersituationen nur aus erneuerbaren Energien speist und was Strom in einem solchen System mit den notwendigen Flexibilitätsoptionen aus heutiger Sicht kostet.“                20 Abschließend gelangt die Studie zu folgendem Fazit: „Die vorliegende Untersuchung der „kalten Dunkelflaute“ gibt Aufschluss über die zeitliche und geografische Dimension dieses Phänomens. Sie zeigt weiterhin, wie Stromsysteme mit ho- 20     Energy Brainpool GmbH & Co. KG (2017). Kalte Dunkelflaute: Robustheit des Stromsystems bei Extremwetter. Studie im Auftrag der Greenpeace Energy eG. A. a. O. S. 3. An der Stelle des Auslassungszeichens ( … ) wird im Originaltext auf eine Fußnote mit der Fundstelle verwiesen.

Wissenschaftliche Dienste             Dokumentation                                                     Seite 12 WD 5 - 3000 - 167/18 hen Anteilen erneuerbarer Energien einen langen Zeitraum mit hoher Residuallast versor- gungssicher überdauern können. Bei der Analyse der Wetterjahre 2006 bis 2016 stellten sich die 14 Tage vom 23. Januar bis 6. Februar des Wetterjahres 2006 als Extremfall einer kalten Dunkelflaute heraus. Weiterhin zeigte sich in jedem zweiten Jahr mindestens eine zweiwö- chige Phase mit einer ähnlich angespannten Situation. Die genauere Analyse des Wetterjahres 2006 zeigte, dass selbst bei Annahme einer (theoretischen) Flexibilitätstechnologie, die einen perfekten Ausgleich der Einspeisung von Wind- und Solarstrom über eine ganze Woche er- möglicht, in 362 Stunden eines Jahres dennoch weniger als die Hälfte der durchschnittlichen Wind- und Solareinspeisung zur Verfügung stünde. Neben der zeitlichen spielt ebenso die geografische Dimension eine entscheidende Rolle: Die Analyse der Wetterdaten der genannten zweiwöchigen kalten Dunkelflaute zeigte, dass ein europäischer Ausgleichseffekt über die mit Grenzkuppelkapazitäten verbundenen Stromsysteme bei stabiler und homogener Großwetter- lage nur sehr bedingt existiert. Darüber hinaus wurde ermittelt, von welcher Erzeugungstechnologie und aus welchem Nach- barland die Stromimporte während der kalten Dunkelflaute kommen, die die Versorgungssi- cherheit gemäß eines dem „Strom 2030“-Diskussionsprozess folgenden Szenarios absichern. Erdgas-, Wasser- und Kernkraftwerke und Strom aus den Niederlanden, Frankreich und Öster- reich sind dominierend. Bei einem zusätzlich angenommenen Ausstieg aus der Braunkohle- verstromung reichen die berücksichtigten Zubauten an Grenzkuppelkapazitäten nicht aus, um die Versorgungssicherheit während der kalten Dunkelflaute zu gewährleisten. Dazu werden langfristige Flexibilitätsoptionen benötigt. Eine besondere Herausforderung ist, eine Lösung für die Versorgungssicherheit in diesen un- terschiedlich intensiven, jedoch regelmäßig eintretenden kalten Dunkelflauten zu finden, mit der die Klimaziele der Bundesregierung tatsächlich erreicht werden können. Im letzten Teil der Studie wird ein gleichzeitig robustes wie auch nachhaltiges Stromsystem entworfen, das über Elektrolysegas aus erneuerbaren Energien und Biogas die verfügbaren Gasspeicher füllt, um in Zeiten der kalten Dunkelflaute Versorgungssicherheit mit klimaneutralen Gaskraftwer- ken zu gewährleisten. Elektrolyseure haben bei einer Kapazität von 42,7 GW 2478 Volllast- stunden und verursachen 2 Prozent der Gesamtkosten des Systems. Sie verbrauchen 106 TWh Strom, um das erneuerbare Speichergas zu produzieren. Die Gaskraftwerke zur Absicherung der Versorgungssicherheit tragen 10 Prozent zu den Gesamtkosten bei. Die mittleren Strom- kosten für ein solches System betragen unter Annahme einer weiterhin starken Kostendegres- sion erneuerbarer Energien aus heutiger Sicht 5,7 ct/kWh (ohne Transport/Verteilung und Be- steuerung). Ein solches Stromsystem zeigt beispielhaft, dass auch klimaneutrale Technologien Versor- gungssicherheit während einer kalten Dunkelflaute zu adäquaten Kosten gewährleisten kön- nen.“ 21 Zu der Studie hat Energy Brainpool folgende Pressemitteilung veröffentlicht: Energy Brainpool GmbH & Co. KG (2017). Pressemitteilung der Energy Brainpool GmbH & Co. KG vom 29. Juni 2017. Greenpeace Energy und Energy Brainpool veröffentlichen Studie über die kalte Dunkelflaute. Neue Studie zeigt Lösung für wetterbedingte Versorgungsengpässe im 21    Energy Brainpool GmbH & Co. KG (2017). Kalte Dunkelflaute: Robustheit des Stromsystems bei Extremwetter. Studie im Auftrag der Greenpeace Energy eG. A. a. O. S. 27 f.

Wissenschaftliche Dienste             Dokumentation                                                     Seite 13 WD 5 - 3000 - 167/18 Stromsystem. Hamburg/Berlin, 29. Juni 2017. Link: blog.energybrainpool.com/wp-content/up- loads/2017/06/2017-06-29_Energy-Brainpool_PM_Dunkelflautenstudie.pdf . Einen zusammenfassenden Einblick in Hintergründe und Ergebnisse der Untersuchungen von Energy Brainpool vermittelt darüber hinaus die nachfolgend aufgeführte Zusammenstellung von Abbildungen zur Studie: Energy Brainpool (2017). Kalte Dunkelflaute. Robustheit des Stromsystems bei Extremwetter. Fabian Huneke. Für das Strommarkttreffen. Berlin, 17. November 2017. Link: www.strom- markttreffen.org/2017-11_Huneke_Kalte_Dunkelflaute.pdf . 3.2. Leitstudie Integrierte Energiewende der Deutschen Energie-Agentur GmbH Die Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena) hat im Jahr 2018 unter der Überschrift „dena-Leitstu- die Integrierte Energiewende“ eine Studie veröffentlicht, in der vor dem Hintergrund der Zielset- zung der Bundesregierung, die Treibhausgasemissionen in Deutschland bis 2050 im Vergleich zu 1990 um 80 bis 95 Prozent zu senken, anhand von einem Referenzszenario und vier alternativen Zielszenarien Transformationspfade zur Fortentwicklung des Energiesystems Deutschlands bis zum Jahr 2050 untersucht werden. Die Studie erschließt sich über eine Übersichtsseite zu dieser Leitstudie, die unter dem Link www.dena.de/de/integrierte-energiewende/ im Internet aufgeru- fen werden kann. Sie besteht aus zwei Teilen, dem Teil A mit einem Ergebnisbericht und Hand- lungsempfehlungen der dena sowie dem Teil B, einem Gutachterbericht, den die ewi Energy Re- search & Scenarios gGmbH im Auftrag der dena erstellt hat. Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena) (2018). dena-Leitstudie Integrierte Energiewende. Im- pulse für die Gestaltung des Energiesystems bis 2050. Teil A: Ergebnisbericht und Handlungs- empfehlungen (dena). Teil B: Gutachterbericht (ewi Energy Research & Scenarios gGmbH). Berlin. Stand: 07/2018. Link: www.dena.de/fileadmin/dena/Dokumente/Pdf/9261_dena-Leit- studie_Integrierte_Energiewende_lang.pdf .        22 Zu dieser Studie hat die dena mit Datum vom 04. Juni 2018 vorab eine Pressemitteilung heraus- gegeben, die unter dem Link www.dena.de/newsroom/meldungen/dena-leitstudie-integrierte- energiewende-deutschland-braucht-klares-klimaziel-2050/ im Internet aufgerufen werden kann. Ausweislich der einleitenden Anmerkungen in Teil A verfolgt die Studie einen innovativen, sek- torübergreifenden Szenarioansatz. Zugleich baue sie auf dem Branchenwissen von über 60 Studi- enpartnern aus allen relevanten Sektoren und dem kontinuierlichen Austausch mit wesentlichen Akteuren aus Politik, Gesellschaft und Wissenschaft auf. Ziel sei es, die energiewirtschaftlichen 22    Der Ergebnisbericht und die Handlungsempfehlungen der dena-Leitstudie Integrierte Energiewende können un- ter dem Link www.dena.de/fileadmin/dena/Dokumente/Pdf/9262_dena-Leitstudie_Integrierte_Energie- wende_Ergebnisbericht.pdf auch separat im Internet aufgerufen werden.

Wissenschaftliche Dienste                Dokumentation                                                       Seite 14 WD 5 - 3000 - 167/18 Analysen durch Einschätzungen zu Umsetzungsherausforderungen und gesellschaftlichen Frage- stellungen zu überprüfen und zu ergänzen.           23 Nähere Angaben zum Referenzszenario sowie zu den vier Zielszenarien, jeweils einem „Elektrifi- zierungsszenario“ und einem „Technologiemixszenario“ für eine Minderung der Treibhausgas- Emissionen um 80 % oder 95 % gegenüber dem Jahr 1990 bis zum Jahr 2050, finden sich in Kapi- tel 2 des Teils B der Studie. Demnach geht das Referenzszenario (RF) im Grundsatz von einer 24 Fortschreibung historischer und aktueller Politik- und Technologieentwicklungen in den End- energieverbrauchssektoren aus und dient dem Vergleich mit den Entwicklungen, die durch die übrigen Szenarien aufgezeigt werden.          25 Dagegen unterstellen die Elektrifizierungsszenarien (EL80 und EL95) eine weitgehende Elektrifi- zierung der Endenergieverbrauchssektoren Gebäude, Industrie und Verkehr bis zum Jahr 2050, während die Technologiemixszenarien (TM80 und TM95) von einer breiten Variation der einge- setzten Technologien und Energieträger in den Endenergieverbrauchssektoren Gebäude, Industrie und Verkehr bis zum Jahr 2050 ausgehen.           26 Im Rahmen der Studie werden auch Herausforderungen thematisiert, die sich für eine im hohen Maße auf erneuerbaren Energieträgern beruhende Stromversorgung in Phasen kalter Dunkelflau- ten ergeben können. Im Teil A geschieht dies in Abschnitt 2.6. Er steht unter der Überschrift „Wie lassen sich Versorgungssicherheit und Deckung der Nachfrage auch bei Dunkelflaute ge- währleisten?“. Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena) (2018). dena-Leitstudie Integrierte Energiewende. Im- pulse für die Gestaltung des Energiesystems bis 2050. Teil A: Ergebnisbericht und Handlungs- empfehlungen (dena). Berlin. Stand: 07/2018. S. 32 - 35. Link: www.dena.de/filead- min/dena/Dokumente/Pdf/9261_dena-Leitstudie_Integrierte_Energiewende_lang.pdf . In Abschnitt 2.6 wird u. a. festgestellt, dass die Jahreshöchstlast heute wie in 2050 insbesondere durch gesicherte steuerbare Kraftwerksleistung, Demand Side Management, Speicher und Stro- mimporte gedeckt werde. Als gesicherte Kraftwerksleistung kämen vor allem Gaskraftwerke und größere sowie kleinere Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen zum Einsatz, die zunehmend durch syn- thetische Brennstoffe betrieben würden. Der steigende Bedarf an gesicherter Leistung durch den 23    Vgl. Deutsche Energie-Agentur (dena) (2018). dena-Leitstudie Integrierte Energiewende. Impulse für die Gestal- tung des Energiesystems bis 2050. Teil A: Ergebnisbericht und Handlungsempfehlungen (dena). Berlin. Stand: 07/2018. S. 10. Link: www.dena.de/fileadmin/dena/Dokumente/Pdf/9261_dena-Leitstudie_Integrierte_Energie- wende_lang.pdf . 24    Vgl. Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena) (2018). dena-Leitstudie Integrierte Energiewende. Impulse für die Gestaltung des Energiesystems bis 2050. Teil B: Gutachterbericht (ewi Energy Research & Scenarios gGmbH). Berlin. Stand: 07/2018. S. 22 – 25. Link: www.dena.de/fileadmin/dena/Dokumente/Pdf/9261_dena-Leitstu- die_Integrierte_Energiewende_lang.pdf . 25    Vgl. Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena) (2018). dena-Leitstudie Integrierte Energiewende. Impulse für die Gestaltung des Energiesystems bis 2050. Teil B: Gutachterbericht. A. a. O. S. 22 f. 26    Vgl. Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena) (2018). dena-Leitstudie Integrierte Energiewende. Impulse für die Gestaltung des Energiesystems bis 2050. Teil B: Gutachterbericht. A. a. O. S. 24 f.

Wissenschaftliche Dienste              Dokumentation                                                       Seite 15 WD 5 - 3000 - 167/18 zunehmenden Einsatz strombasierter Anwendungen mache zusammen mit dem Ausstieg aus der Kernkraft und der Reduzierung von Kohlekraftwerken bereits zwischen 2020 und 2030 einen deutlichen Neubau von Gaskraftwerken notwendig, der bis 2050 weiter ansteigen werde. Dabei seien die Kraftwerke durch den wachsenden Anteil erneuerbarer Energien am Strommarkt nur für vergleichsweise wenige Stunden im Jahr in Betrieb.            27 Konkrete Angaben zu den Annahmen und Ergebnissen der Studie in Bezug auf das Thema Dun- kelflaute finden sich in einem Unterabschnitt des Abschnitts 2.6, der mit der Überschrift „Dis- kurs: Versorgungssicherheit und Dunkelflaute“ versehen ist. Dieser weist darüber hinaus auf sehr kontroverse Diskussionen zum Thema Dunkelflaute nach der Veröffentlichung des Zwischenfa- zits der dena-Leitstudie im Oktober 2017 und der anschließenden Diskussion im Partnerkreis wie mit relevanten Akteuren aus Wissenschaft und Politik hin. Die zentralen Fragen seien, welche Auswirkungen die Energiewende auf die Entwicklung der Versorgungssicherheit – insbesondere in Bezug auf die Jahreshöchstlast und ihre Deckung – haben werde und ob es überhaupt zusätz- lich erforderlich sei, sich auf eine sogenannte Dunkelflaute einzustellen. Hieraus habe sich sehr deutlich die Notwendigkeit ergeben, die Anforderungen an das Energiesystem der Zukunft zum Erhalt der Versorgungssicherheit gesamtgesellschaftlich zu diskutieren und politisch festzulegen. In diesem Zusammenhang seien vier Fragen relevant, die sich nach Angaben der dena auf die nachgefragte Strommenge und Spitzenlast während einer kalten Phase, den mindestens während einer Dunkelflaute zu erwartenden Beitrag von erneuerbarer Stromerzeugung, das Verlassen auf das europäische Ausland sowie die eventuelle Akzeptanz von Versorgungsausfällen in über- schaubarem Maß beziehen.        28 Im Teil B der Studie wird das Thema Dunkelflaute vor allem in Kapitel 3 („Methodik“), Ab- schnitt 3.3 („Modellierung des Energiesektors“), Unterabschnitt 3.3.2 („Stromhandel, gesicherte Leistung und Dunkelflaute“) sowie in Kapitel 7 („Ergebnisse: Szenarienvergleich“), Abschnitt 7.2 („Energiesektor“), Unterabschnitt 7.2.4 („Gesicherte Leistung, Jahreshöchstlast und Dunkel- flaute“) aufgegriffen.  29 Im Unterabschnitt 3.3.2 formuliert die Studie u. a. Rahmenbedingungen für eine kalte Dunkel- flaute. Zu ihrer Abbildung im Rahmen der Modellierung des Energiesektors wird von einer zwei- wöchigen Phase mit sehr niedriger Wind- und Photovoltaikeinspeisung bei gleichzeitig niedrigen Außentemperaturen ausgegangen. Zugleich wird unterstellt, dass Batterien, Wärmespeicher und Maßnahmen des Demand Side Managements (DSM-Maßnahmen) während dieser Phase zwar kurzfristige Lastschwankungen ausgleichen, jedoch aufgrund von Kapazitätsrestriktionen nicht 27    Vgl. Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena) (2018). dena-Leitstudie Integrierte Energiewende. Impulse für die Gestaltung des Energiesystems bis 2050. Teil A: Ergebnisbericht und Handlungsempfehlungen (dena). A. a. O. S. 33. 28    Vgl. Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena) (2018). dena-Leitstudie Integrierte Energiewende. Impulse für die Gestaltung des Energiesystems bis 2050. Teil A: Ergebnisbericht und Handlungsempfehlungen (dena). A. a. O. S. 34. 29    Vgl. Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena) (2018). dena-Leitstudie Integrierte Energiewende. Impulse für die Gestaltung des Energiesystems bis 2050. Teil B: Gutachterbericht. A. a. O. S. 33 – 35, S. 204 – 210.

Wissenschaftliche Dienste              Dokumentation                                                       Seite 16 WD 5 - 3000 - 167/18 dazu beitragen können, die durchgängig hohe Residuallast dauerhaft zu decken bzw. zu reduzie- ren. Des Weiteren wird angenommen, dass Stromimporte keinen nachhaltigen Beitrag zur De- ckung der Stromnachfrage während der zweiwöchigen Dunkelflaute leisten können. Im Hinblick auf die weiteren Einzelheiten der Modellierung wird auf die Studie selbst verwiesen.                30 Im Rahmen des Unterabschnitts 7.2.4 werden u. a. die Auswirkungen einer zweiwöchigen kalten Dunkelflaute auf den Strombedarf sowie den Stromerzeugungsmix bis zum Jahr 2050 analysiert. Demnach steigt der Strombedarf während der kalten Dunkelflaute insbesondere bei einer zuneh- menden Nutzung elektrischer Anlagen und damit bei einer Zugrundelegung der Elektrifizie- rungsszenarien bis zum Jahr 2050 deutlich an und wird in dieser Phase im Jahr 2050 zu einem Großteil durch gasbefeuerte Stromerzeuger gedeckt.           31 Die nachfolgende Abbildung in Unterabschnitt 7.2.4 zeigt die Veränderungen auf, die der Strom- erzeugungsmix während der zweiwöchigen Dunkelflaute gemäß den einzelnen Szenarien bis zum Jahr 2050 erfährt.    32 Quelle: dena Zum Ergebnis der tabellarischen Übersicht führt die Studie anschließend aus: 30    Vgl. Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena) (2018). dena-Leitstudie Integrierte Energiewende. Impulse für die Gestaltung des Energiesystems bis 2050. Teil B: Gutachterbericht. A. a. O. S. 34 f. 31    Vgl. Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena) (2018). dena-Leitstudie Integrierte Energiewende. Impulse für die Gestaltung des Energiesystems bis 2050. Teil B: Gutachterbericht. A. a. O. S. 207 f. 32    Vgl. Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena) (2018). dena-Leitstudie Integrierte Energiewende. Impulse für die Gestaltung des Energiesystems bis 2050. Teil B: Gutachterbericht. A. a. O. S. 208.

Wissenschaftliche Dienste                Dokumentation                                                          Seite 17 WD 5 - 3000 - 167/18 „Abbildung 106 stellt den Erzeugungsmix in einer zweiwöchigen Dunkelflaute dar. Wind- und PV-Anlagen tragen in 2050 etwa 19 % (EL80/95) bzw. 26 % (TM80/95) des zu sichernden Be- darfs bei.  (…) Der Rest wird neben geringen Mengen Wasserkraft und Biomasse durch konven- tionelle Kraftwerke gedeckt. In 2050 sind dies überwiegend gasbefeuerte Anlagen. Diese haben einen Anteil von knapp über 50% in den Technologiemixszenarien, bzw. 66% in den Elektri- fizierungsszenarien. In den Technologiemixszenarien laufen im Durchschnitt über die zwei- wöchige Dunkelflaute etwa 45 GW an Gaskraftwerken, in den Elektrifizierungsszenarien sind es etwa 90 GW. Bei einer dreiwöchigen Dunkelflaute würden sich ähnliche Werte ergeben. Da- raus lässt sich schließen, dass ab einem bestimmten Punkt (nämlich dann, wenn Kurzfristspei- cher und andere kurzfristige Flexibilitätsoptionen keinen Beitrag mehr leisten können) die Länge der Dunkelflaute keine Rückwirkungen auf den Bedarf an Gaskraftwerken hat. D.h., ob eine zwei- oder dreiwöchige kalte Dunkelflaute angenommen wird, ist nicht entscheidend für den Kapazitätszubau an Gaskraftwerken. Vielmehr sind die Stromnachfrage und der Beitrag von Wind und PV während der angenommenen Dunkelflaute (sowie ggf. die angenommenen Importe) entscheidend.           “ ( … ) 33 3.3. Projekte „Langfrist- und Klimaszenarien“ im Auftrag des Bundesministeriums für Wirt- schaft und Energie Ausweislich seines elektronischen Informationsangebots hat das Bundesministerium für Wirt- schaft und Energie zwei wissenschaftliche Projekte für den Transformationsprozess zu einem weitgehend treibhausgasneutralen Energiesystem in Deutschland aufgelegt, das Projekt „Lang- fristszenarien und Strategien für den Ausbau Erneuerbarer Energien in Deutschland" sowie das Projekt „Auswirkungen der Klimaschutzziele und diesbezüglicher Maßnahmen auf den Energie- sektor und den Ausbau der erneuerbaren Energien". Nähere Angaben zu beiden Projekten finden sich unter der gemeinsamen Kurzbezeichnung „Langfrist- und Klimaszenarien“. Nach Angaben des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie werden in diesen Projekten Szenarien für ein kostenoptimiertes und sicheres Energiesystem modelliert. Die Modellierung umfasse das gesamte Energiesystem: Strom, Wärme/Kälte, Verkehr, Industrie. Dem Energiekon- zept der Bundesregierung entsprechend reiche der Zeithorizont der Modellierung bis 2050. Mit Ausnahme des sogenannten Referenzszenarios würden dabei in den (Ziel-)Szenarien die energie- und klimapolitischen Ziele des Energiekonzepts grundsätzlich erreicht. Zudem würden diverse Zielszenarien modelliert, um das Spektrum möglicher Transformationspfade für das Energiesys- tem möglichst umfassend abzubilden. Ein besonderer Fokus liege hierbei auf den Kosten des Energiesystems. Wie das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie weiter mitteilt, werden die Projekte von einem Forschungskonsortium bestehend aus dem Fraunhofer-Institut für System- und Innovati- onsforschung (ISI), der Consentec GmbH, dem Institut für Energie- und Umweltforschung Heidel- berg GmbH (ifeu), unter Beteiligung der Unterauftragnehmer M-Five, der Technischen Universi- tät Wien, der TEP Energy GmbH und der GEF Ingenieur AG durchgeführt.                         34 33     Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena) (2018). dena-Leitstudie Integrierte Energiewende. Impulse für die Ge- staltung des Energiesystems bis 2050. Teil B: Gutachterbericht. A. a. O. S. 208 f. Die Auslassungszeichen ( … ) markieren Stellen, an denen im Originaltext auf Fußnoten verwiesen wird. 34     Vgl. Bundesministerium für Wirtschaft und Energie. Webseite Langfrist- und Klimaszenarien. Link: www.bmwi.de/Redaktion/DE/Artikel/Energie/langfrist-und-klimaszenarien.html .

Wissenschaftliche Dienste              Dokumentation                                                       Seite 18 WD 5 - 3000 - 167/18 Nähere Einzelheiten zu den Projekten können folgender Veröffentlichung des Bundesministeri- ums für Wirtschaft und Energie entnommen werden: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (2017). Projekte „Langfrist- und Klimaszena- rien“: Übergreifende Einordnung. Untersuchungsgegenstand, Szenarioarchitektur und Aussa- gekraft der Szenarien. Link: www.bmwi.de/Redaktion/DE/Downloads/U/untersuchungsgegen- stand-szenarioarchitektur-und-aussagekraft-der-szenarien.pdf?__blob=publicationFile&v=8 . Laut Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gliedern sich die Endberichte zu den Projek- ten in diverse Berichtsmodule. Ein Teil dieser abschließenden Berichtsmodule liegt inzwischen vor und kann über die Webseite „Langfrist- und Klimaszenarien“ im Internet aufgerufen werden. Dies trifft jedoch nicht für das Modul 9 zu, das sich mit Extremwetterszenarien befasst. Hierzu teilt das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie mit: „Der kostenoptimierende Charakter des Basisszenarios (Modul 3) führt europaweit zu einem starken Ausbau der erneuerbaren Energien, insbesondere der Windenergie. Des Weiteren fin- det im Basisszenario ein Speicherausbau aus Kostengründen nicht statt. Dahingegen werden in erheblichem Maße Netze als günstigste Flexibilität ausgebaut, um für den großräumigen Ausgleich der witterungsbedingt fluktuierenden Einspeisung der erneuerbaren Energien zu sorgen. Dieser großräumige Ausgleich erfolgt nicht nur national, sondern europaweit. Die Modellierung ist für die Stützjahre (2020, 2030, 2040 und 2050) stündlich und damit zeit- lich hoch aufgelöst. Bei der Modellierung wurden die empirischen Wetterdaten des Jahres 2010 zugrunde gelegt, welches ein "normales" beziehungsweise unauffälliges Wetterjahr dar- stellt. In Modul 9 soll untersucht werden, welche Auswirkungen andere Wettersituationen auf die Versorgungssicherheit eines Energie- beziehungsweise Stromversorgungssystems haben, das weitgehend auf fluktuierenden erneuerbaren Energien basiert. Dies gilt insbesondere für Ext- remwettersituationen, zum Beispiel eine sogenannte "Dunkelflaute" über einen längeren Zeit- raum. Das Modul 9 wird erst noch im weiteren Projektverlauf bearbeitet, so dass hierzu noch kein Bericht vorliegt.“    35 3.4. Weiterführende Hinweise Die Herausforderung, bei einer zunehmend auf fluktuierenden Energieträgern aufbauenden Stromversorgung die Versorgungssicherheit in Zeiten von Dunkelflauten auch künftig sicherzu- stellen, berührt, wie oben angesprochen, die Frage nach der Verwendung und der Bedeutung von Stromspeichern im künftigen Stromversorgungssystem. Über diese Frage ist in den letzten Jahren teilweise sehr kontrovers diskutiert worden. Besondere Aufmerksamkeit haben hierbei Verlautba- rungen des früheren Leiters des Center for Economic Studies an der Ludwig-Maximilians-Univer- 35     Bundesministerium für Wirtschaft und Energie. Webseite Langfrist- und Klimaszenarien. Modul 9: Extremwet- terszenarien. Link: www.bmwi.de/Redaktion/DE/Artikel/Energie/langfrist-und-klimaszenarien.html .

Wissenschaftliche Dienste               Dokumentation                                                         Seite 19 WD 5 - 3000 - 167/18 sität München und des ifo-Instituts für Wirtschaftsforschung, Prof. Dr. Hans-Werner Sinn, er- langt, in denen anhand von eigenen Berechnungen auf Grenzen der Energiewende, u. a. aufgrund von Beschränkungen bei den Speichermöglichkeiten, aufmerksam gemacht wird.                        36 Den Untersuchungsergebnissen von Professor Sinn in der Speicherfrage ist von Seiten des Deut- schen Instituts für Wirtschaftsforschung e.V. (DIW Berlin), u. a. unter Hinweis auf diverse dem entgegenstehende wissenschaftliche Studien, nachdrücklich widersprochen worden.                        37 Weitere wissenschaftliche Veröffentlichungen zur Speicherproblematik erschließen sich über die Studiendatenbank des Online-Portals „Forschungsradar Energiewende“ der Agentur für Erneuer- bare Energien e. V. (AEE) und können im Rahmen der erweiterten Suchfunktion unter dem Schlagwort „Speicher“ aufgerufen werden. Entsprechendes gilt im Hinblick auf die Sicherstel- 38 lung der Stromversorgung für das Schlagwort „Versorgungssicherheit“. Abschließend wird auf folgende über dieses Portal abrufbare Metaanalyse der Agentur für Erneu- erbare Energien e. V. aufmerksam gemacht: Agentur für Erneuerbare Energien e. V. (2016). Forschungsradar Energiewende. Metaanalyse. Investitionskosten von Energiewende-Technologien. Berlin. Dezember 2016. Link: www.forschungsradar.de/fileadmin/content/bilder/Vergleichsgrafiken/meta_investitionskos- ten_2016/AEE_Metaanalyse_Investitionskosten_dez16.pdf . Die Untersuchung wertet die Aussagen von 15 verschiedenen Studien zur künftigen Entwicklung der Investitionskosten bei Technologien zur Umgestaltung der Energieversorgung aus, hierunter Batterien, Elektrolyseanlagen und Methanisierungsanlagen. *** 36    Vgl. Sinn, Hans-Werner (2016). Buffering volatility: A study on the limits of Germany’s energy revolution. In: European Economic Review. Jg. 99 (2017). S. 130 – 150. Link: https://reader.elsevier.com/reader/sd/pii/S0014292117300995?token=97B9CA430E- ABD06261B854FEC88464334ADD01B0BE5E2DF90741E55523F0CD40F5D25C4A8C9C997242B5AD9793E679C5 Sinn, Hans-Werner (2017). Buffering Volatility: A Study on the Limits of Germany’s Energy Revolution. CESifo. Center for Economic Studies & IFO Institute. CESifo Working Paper No. 5950. München. Version Mai 2017. Link: www.cesifo-group.de/DocDL/cesifo1_wp5950.pdf ; Sinn, Hans-Werner (2017). „Wie viel Zappelstrom verträgt das Netz? Bemerkungen zur deutschen Energie- wende“. Vortrag im Rahmen der Münchner Seminare an der Ludwig-Maximilians-Universität München. 18. Dezember 2017. Link: www.hanswernersinn.de/de/Weihnachtsvorlesung_18122017 . Der Vortrag kann über diesen Link auf YouTube verfolgt werden. 37    Vgl. Schill, Wolf-Peter/Zerrahn/Alexander/Kemfert, Claudia/von Hirschhausen, Christian (2018). DIW aktuell. Die Energiewende wird nicht an Stromspeichern scheitern. Berlin. Link: www.diw.de/de/diw_01.c.591126.de/presse/diw_aktuell/die_energiewende_wird_nicht_an_stromspei- chern_scheitern.html . Die Langfassung dieser Veröffentlichung kann im Internet unter folgenden Angaben aufgerufen werden: Schill, Wolf-Peter/Zerrahn/Alexander/Kemfert, Claudia (2018). On the economics of electrical storage for vari- able renewable energy sources. Reprint. 6. Juni 2018. Link: arxiv.org/pdf/1802.07885.pdf . 38    Vgl. Link: www.forschungsradar.de/startseite.html .