Glossar für Verteilnetzbetreiber

Technische Hintergründe

Vom NOVA- zum NO(X)VA-Prinzip

Das NOVA-Prinzip – Netzoptimierung vor Verstärkung vor Ausbau – ist in der Netzplanung seit Langem etabliert. Es folgt einem einfachen wirtschaftlichen Gedanken: Bestehende Infrastruktur soll zuerst besser genutzt werden, bevor in neue investiert wird.

Das NO(X)VA-Prinzip ergänzt dieses Vorgehen um eine weitere Stufe: das X für Flexibilität. Hintergrund ist, dass steuerbare Verbrauchseinrichtungen, intelligente Messsysteme und flexible Netzanschlüsse in den vergangenen Jahren erst technisch und regulatorisch verfügbar geworden sind. Flexibilität ist damit zu einer eigenständigen Maßnahmenklasse geworden, die zwischen Optimierung und Verstärkung einzuordnen ist.

Wichtig für das Verständnis: Das NO(X)VA-Prinzip ist keine Abkehr vom NOVA-Prinzip, sondern dessen Erweiterung. Die Fragen, die sich in der praktischen Anwendung stellen, gab es beim NOVA-Prinzip bereits – Flexibilität macht sie lediglich sichtbarer und quantitativ bedeutsamer.

Die lineare Entscheidungslogik

In der klassischen Betrachtung – sowohl bei NOVA als auch bei NO(X)VA – wird jedes Netzgebiet für sich analysiert und eine feste Reihenfolge eingehalten: optimieren, flexibilisieren, verstärken, ausbauen. Jeder Schritt wird erst betrachtet, wenn der vorherige vollständig ausgeschöpft ist.

Diese Logik hat klare Vorteile: Sie ist einfach, nachvollziehbar und gut dokumentierbar. Für lange Zeit war sie in der Verteilnetzplanung auch ausreichend.

Warum die lineare Logik in der Praxis an Grenzen stößt

Netzgebiete lassen sich nicht isoliert betrachten, weil Entscheidungen in einem Gebiet die Handlungsspielräume in einem anderen verändern. Dazu kommen drei Faktoren, die eine strikt sequenzielle Abarbeitung erschweren:

• Wechselwirkungen zwischen Netzgebieten: Eine Maßnahme in einem Netzabschnitt verschiebt Lastflüsse und damit die Kritikalität in benachbarten Abschnitten.
• Begrenzte Budgets: Die Mittel für Maßnahmen stehen nicht je Netzgebiet, sondern für das gesamte Netzgebiet zur Verfügung und konkurrieren miteinander.
• Zeitliche Abhängigkeiten: Kurzfristige, mittelfristige und langfristige Lösungen müssen gleichzeitig betrachtet werden.

Typischerweise sind dabei drei Zeithorizonte parallel relevant: die aktuelle Netzsituation im Betrieb, absehbare Entwicklungen über Wochen bis Monate im Planungszustand und die strategische Zielnetzplanung über einen Horizont von bis zu 20 Jahren.

Hinzu kommt, dass die Maßnahmenklassen in der Praxis parallel verfügbar sind. Auch in der linearen Logik stehen sie grundsätzlich alle zur Verfügung – dort werden sie jedoch nacheinander und eskalierend angewendet. Tatsächlich unterscheiden sie sich aber erheblich in ihrem Verfügbarkeitszeitpunkt, in ihrer Wirkung auf Netzengpässe und in ihrer Kostenbindung:

• Optimierungsmaßnahmen im Netzbetrieb
• Flexibilitäten, etwa über steuerbare Lasten, intelligente Messsysteme und Tarifanwendungsfälle (TAF)
• planerische Maßnahmen und Umschaltungen
• Netzverstärkung oder Netzausbau

Eine rein sequenzielle Abarbeitung führt deshalb selten zur wirtschaftlichsten Lösung für das gesamte Netzgebiet.

Die entscheidende Fragestellung im NO(X)VA-Kontext

In der Praxis verschiebt sich die Aufgabe von einer festen Reihenfolge hin zu einer Optimierungsaufgabe. Zwei Fragen treten an die Stelle des starren Entscheidungsbaums:

1. Welche Maßnahme reduziert wann und wo wie viel Kritikalität im Netz?
2. Wie viel Kritikalität muss zu welchem Zeitpunkt überhaupt gelöst werden?

Die zweite Frage ist die anspruchsvollere, weil sie eine Bewertung voraussetzt, welche Netzzustände tatsächlich unzulässig sind und welche vorübergehend hinnehmbar bleiben. Wie sich Kritikalität systematisch bewerten lässt, beschreibt der Use Case Kritikalitätsprüfung.

Welche Rolle digitale Netzmodelle und lernende Algorithmen spielen

Aufgrund dieser Komplexität lässt sich das NO(X)VA-Prinzip in großen Netzgebieten nicht mehr manuell und rein sequenziell anwenden. Stattdessen wird es über algorithmische Verfahren auf einem rechenfähigen Netzmodell umgesetzt, die verschiedene Maßnahmenkombinationen bewerten, zeitliche und räumliche Abhängigkeiten berücksichtigen und daraus Strategien für ganze Netzgebiete ableiten.

Die envelio App Zielnetzplanung kombiniert dafür heuristische Methoden mit technischen Simulationen. Ein KI-basierter Algorithmus analysiert erfolgreiche Netzausbaustrategien, erkennt Muster und Abhängigkeiten zwischen Maßnahmen und generiert mit jeder Iteration präzisere Lösungsvorschläge. Eine lernbasierte Wahrscheinlichkeitsverteilung sorgt dafür, dass nur technisch und wirtschaftlich vielversprechende Optionen simuliert und validiert werden – das hält den Rechenaufwand auch bei großen Netzgebieten beherrschbar.

Relevanz für Verteilnetzbetreiber

Vom starren Entscheidungsbaum zur Optimierungsaufgabe

Für Verteilnetzbetreiber bedeutet das NO(X)VA-Prinzip in seiner heutigen Anwendung einen Rollenwechsel: Es ist keine statische Entscheidungsregel mehr, die abgearbeitet wird, sondern eine Optimierungsaufgabe, die über Netzgebiete und Zeithorizonte hinweg gelöst werden muss.

Warum Automatisierung dafür Voraussetzung ist

Eine NO(X)VA-basierte Bewertung ist nur dann praktikabel, wenn die zugrunde liegenden Netzbewertungen automatisiert ablaufen. Dass das funktioniert, zeigt sich bereits in angrenzenden Prozessen: Bei der Avacon Netz GmbH werden nach Angaben von Dr. Manuel Geiger, Senior Manager Data & AI, rund 60 Prozent der Einspeiseranfragen in der Niederspannung ohne manuelles Eingreifen abgearbeitet. Dieselbe Logik aus standardisierter Bewertung und automatisierter Berechnung ist die Grundlage dafür, Maßnahmenportfolios im NO(X)VA-Kontext überhaupt vergleichen zu können.

Bestehende Netze besser ausnutzen

Durch die systematische Bewertung aller Maßnahmenklassen vor dem Ausbau lassen sich bestehende Netze höher auslasten und unnötige Ausbaukosten vermeiden. Genau das ist der wirtschaftliche Kern des Prinzips: Jede Kilowattstunde Übertragungskapazität, die durch Optimierung oder Flexibilität nutzbar gemacht wird, muss nicht durch Kupfer erschlossen werden.

Umgang mit der steigenden Komplexität der Energiewende

Der parallele Zubau von PV-Anlagen, Wärmepumpen und Ladeinfrastruktur führt zu einer Vielzahl gleichzeitig wirkender Einflussfaktoren. Diese lassen sich nicht mehr einzeln bewerten, sondern nur noch im Gesamtbild eines Netzgebiets – über mehrere Stützjahre hinweg.

Grundlage für Zielnetzplanung und Netzausbaupläne nach § 14d EnWG

Das NO(X)VA-Prinzip ist die methodische Basis für die Entwicklung langfristiger Zielnetze, für fundierte Investitionsentscheidungen und für eine transparente Priorisierung von Maßnahmen. Damit ist es zugleich ein Baustein für die Erfüllung regulatorischer Vorgaben: § 14d EnWG verpflichtet Verteilnetzbetreiber zur Erstellung von Netzausbauplänen, für die der Ausbaubedarf vorausschauend ermittelt und der Einsatz von Flexibilitäten geprüft werden muss.

Häufige Fragen zum NO(X)VA-Prinzip

Wofür steht das X im NO(X)VA-Prinzip?

Das X steht für Flexibilität. Es ergänzt das klassische NOVA-Prinzip um eine eigene Maßnahmenklasse zwischen Netzoptimierung und Netzverstärkung: Netzoptimierung vor Flexibilität vor Verstärkung vor Ausbau.

Was ist der Unterschied zwischen NOVA und NO(X)VA?

Das NOVA-Prinzip kennt drei Stufen: Netzoptimierung vor Verstärkung vor Ausbau. Das NO(X)VA-Prinzip erweitert es um die Flexibilität als vierte Maßnahmenklasse. Es ist damit keine Abkehr vom NOVA-Prinzip, sondern dessen Fortschreibung unter den Bedingungen steuerbarer Verbrauchseinrichtungen und intelligenter Messsysteme.

Gilt das NO(X)VA-Prinzip auch im Verteilnetz?

Ja. Gerade im Verteilnetz gewinnt es an Bedeutung, weil dort der Zubau von PV-Anlagen, Wärmepumpen und Ladeinfrastruktur die größten Kapazitätsengpässe erzeugt und Flexibilitäten über steuerbare Verbrauchseinrichtungen breit verfügbar werden.

Warum reicht eine rein sequenzielle Anwendung nicht aus?

Weil Netzgebiete sich gegenseitig beeinflussen, Budgets über Gebiete hinweg konkurrieren und Maßnahmen zu unterschiedlichen Zeitpunkten verfügbar werden. Eine Maßnahme, die in einem Gebiet isoliert betrachtet die günstigste wäre, kann im Gesamtbild eines Netzgebiets die teurere Variante sein.