Frühe Projektentscheidungen können einen erheblichen Einfluss auf die technische und wirtschaftliche Qualität einer Energielösung haben. Netzanschlusskapazität, Standortbedingungen, Lastprofile, Schnittstellen zur bestehenden Infrastruktur und der zukünftige Energiebedarf bestimmen wesentlich mit, welche Konzepte realisierbar sind. Sind diese Rahmenbedingungen einmal festgelegt, wird der Spielraum für Optimierungen deutlich kleiner.
Eine Machbarkeitsstudie schafft die Grundlage für fundierte Entscheidungen, bevor ein Projekt in die Detailplanung geht. Durch die gemeinsame Betrachtung technischer Optionen, der Wirtschaftlichkeit und der Anforderungen an die Umsetzung lassen sich tragfähige Lösungen identifizieren, Alternativen vergleichen und kritische Rahmenbedingungen zu einem Zeitpunkt berücksichtigen, an dem noch effizient darauf reagiert werden kann.
Unabhängig davon, ob es um Photovoltaik, Batteriespeicher, Wärme- und Kälteversorgung, Ladeinfrastruktur oder eine Kombination verschiedener Technologien geht, sollten insbesondere fünf Aspekte frühzeitig berücksichtigt werden.
1. Eine Technologie wählen, bevor die Anforderungen definiert sind
Am Anfang eines Projekts sollten die energetischen Anforderungen und Ziele stehen – nicht eine bereits festgelegte Technologie.
Ein Batteriespeicher (BESS), eine Photovoltaikanlage, eine Wärmepumpe oder eine andere Technologie kann zunächst als naheliegende Lösung erscheinen. Welches Energiekonzept tatsächlich geeignet ist, hängt jedoch unter anderem vom heutigen und zukünftigen Energiebedarf, den Lastprofilen, Betriebszeiten, verfügbaren Energiequellen, Stromtarifen, Anforderungen an die Versorgungssicherheit und der geplanten Entwicklung des Standorts ab.
Der erste Schritt besteht daher darin, zu definieren, was das Energiesystem leisten soll. Eine Machbarkeitsstudie übersetzt diese Anforderungen in technische Parameter und ermöglicht es, geeignete Technologien und Systemkonfigurationen miteinander zu vergleichen, bevor eine Lösung festgelegt wird.
2. Netz-, Standort- und Infrastrukturbedingungen zu spät prüfen
Ein technisch überzeugendes Energiekonzept muss auch am konkreten Standort umsetzbar sein.
Bei Stromprojekten können die verfügbare Netzanschlusskapazität und die Anforderungen des Verteilnetzbetreibers wesentlichen Einfluss auf die Systemauslegung und Wirtschaftlichkeit haben. Bei thermischen und integrierten Energiesystemen können die bestehende Infrastruktur, Temperaturniveaus, verfügbare Energiequellen und Verteilnetze ebenso entscheidend sein.
Auch die räumlichen und baulichen Gegebenheiten spielen eine wichtige Rolle. Verfügbare Flächen, statische Anforderungen, Zugänglichkeit, Technikräume, Sicherheitsabstände, Brandschutz, Lärmschutz und Bewilligungsanforderungen können die Wahl und Auslegung der Lösung beeinflussen.
Werden solche Rahmenbedingungen erst in einer fortgeschrittenen Projektphase erkannt, können zusätzliche Planungsarbeiten, Verzögerungen und vermeidbare Investitionen entstehen. Eine frühzeitige Machbarkeitsprüfung ermöglicht es, relevante Anforderungen und Schnittstellen zu berücksichtigen, solange noch ausreichend Spielraum für eine Optimierung des Projekts besteht.
3. Die Wirtschaftlichkeit auf ungeprüften Annahmen aufbauen
Technische Machbarkeit bedeutet nicht automatisch wirtschaftliche Tragfähigkeit.
Eine belastbare Bewertung berücksichtigt Investitions- und Betriebskosten (CAPEX und OPEX), Energiepreise, Netztarife, Betriebskosten, Lebensdauer, Wirkungsgrade, Wartung, Finanzierungsannahmen und – sofern relevant – mögliche Markterlöse.
Dies ist insbesondere bei Technologien wie Batteriespeichern wichtig, bei denen mehrere Anwendungsfälle infrage kommen können. Peak Shaving, Eigenverbrauchsoptimierung und Marktteilnahme beispielsweise lassen sich nicht zwangsläufig gleichzeitig mit ihrem jeweils theoretisch maximalen Potenzial nutzen.
Eine Machbarkeitsstudie prüft den Business Case deshalb anhand realistischer Betriebsannahmen und unterschiedlicher Szenarien. Sensitivitätsanalysen zeigen, welche Faktoren die Wirtschaftlichkeit besonders stark beeinflussen und wo die wesentlichen wirtschaftlichen Risiken liegen.
Ziel ist nicht, eine bevorzugte Lösung rechnerisch attraktiv erscheinen zu lassen, sondern festzustellen, ob die Investition unter realistischen Bedingungen ausreichend robust ist.
4. Einzelne Technologien statt des gesamten Energiesystems betrachten
Energietechnologien stehen zunehmend in Wechselwirkung miteinander.
Photovoltaik beeinflusst den Strombezug und potenziell die Wirtschaftlichkeit eines Batteriespeichers. Die Elektrifizierung von Wärmeversorgung und Mobilität verändert den zukünftigen Strombedarf und die Lastspitzen. Speicher können Eigenverbrauch, Netzbezug und Beschaffungsstrategien beeinflussen. Abwärme oder lokal verfügbare erneuerbare Energiequellen können zusätzliche Potenziale eröffnen, die bei einer isolierten Betrachtung einzelner Technologien unberücksichtigt bleiben.
Die technisch optimale Einzelkomponente ist deshalb nicht zwangsläufig Bestandteil der wirtschaftlich optimalen Gesamtlösung.
Eine Machbarkeitsstudie sollte Erzeugung, Verbrauch, Speicherung, Verteilung und Beschaffung daher als integriertes Energiesystem betrachten. So lassen sich unterschiedliche Konfigurationen vergleichen, Abhängigkeiten verstehen und Synergien identifizieren, bevor einzelne Investitionsentscheidungen getroffen werden.
5. Energetische Anforderungen zu spät in der Projektentwicklung berücksichtigen
Der Zeitpunkt der Energieplanung kann erheblichen Einfluss auf die verfügbaren Lösungsoptionen und deren Qualität haben.
Mit fortschreitender Planung eines Gebäudes, Industrieareals oder Infrastrukturprojekts werden zunehmend wichtige Parameter festgelegt. Dazu können verfügbare Flächen, Netzanschlusskapazität, elektrische Infrastruktur, Technikräume, Zugänglichkeit, Bauphasen und Investitionsbudgets gehören.
Sind diese Parameter bereits definiert, können technisch attraktive Energielösungen schwieriger oder teurer umzusetzen sein. Gleichzeitig können Möglichkeiten zur Integration verschiedener Technologien, zur Optimierung der Infrastruktur oder zur Koordination von Investitionen verloren gehen.
Werden energetische Anforderungen frühzeitig berücksichtigt, bleibt mehr Flexibilität erhalten. Schnittstellen zu anderen Planungsdisziplinen können erkannt werden, bevor sie zu Einschränkungen führen, und technische sowie wirtschaftliche Alternativen lassen sich vergleichen, solange relevante Anpassungen am Projekt noch möglich sind.
Das bedeutet nicht, dass zu Beginn jedes Projekts bereits eine detaillierte Planung erforderlich ist. Entscheidend ist vielmehr, zum richtigen Zeitpunkt die für die jeweilige Projektphase angemessene Analysetiefe zu wählen.
Was sollte eine Machbarkeitsstudie für ein Energieprojekt umfassen?
Der konkrete Umfang einer Machbarkeitsstudie hängt vom Projekt, vom Standort und von den anstehenden Entscheidungen ab. Typischerweise können folgende Aspekte untersucht werden:
- heutiger und zukünftiger Energiebedarf sowie Lastprofile;
- bestehende Energieinfrastruktur und Standortbedingungen;
- Potenziale für erneuerbare Energieerzeugung und Energieeffizienz;
- relevante Technologien wie Photovoltaik, Batteriespeichersysteme (BESS), thermische Systeme und Ladeinfrastruktur;
- Netzanschluss und erforderliche Infrastruktur;
- Vergleich alternativer Systemkonfigurationen und vorläufige Dimensionierung;
- CAPEX, OPEX sowie mögliche Einsparungen und Erlöspotenziale;
- Wirtschaftlichkeitsszenarien und Sensitivitätsanalysen;
- technische, regulatorische und umsetzungsbezogene Risiken; sowie
- Empfehlungen für die nächsten Schritte und eine Umsetzungsroadmap.
Ziel ist nicht, die Detailplanung vorwegzunehmen. Vielmehr soll geklärt werden, welche Optionen eine weitere Entwicklung rechtfertigen und auf welcher Grundlage die nächsten Planungs- und Investitionsentscheidungen getroffen werden können.
Von der Machbarkeit zur fundierten Investitionsentscheidung
Das Ergebnis einer Machbarkeitsstudie sollte nicht von vornherein feststehen.
Sie kann das ursprüngliche Projektkonzept bestätigen. Sie kann eine technisch oder wirtschaftlich bessere Alternative aufzeigen. Sie kann ergeben, dass eine andere Dimensionierung oder Kombination von Technologien sinnvoller ist. Oder sie kann zeigen, dass eine Investition unter den gegebenen Rahmenbedingungen nicht weiterverfolgt werden sollte.
Jedes dieser Ergebnisse liefert wertvolle Entscheidungsgrundlagen – insbesondere dann, wenn es vor dem Einsatz erheblicher Investitionsmittel und Planungsressourcen vorliegt.
Indem technische Machbarkeit, Wirtschaftlichkeit, Infrastrukturanforderungen und Umsetzungsrisiken gemeinsam betrachtet werden, reduziert eine Machbarkeitsstudie Unsicherheiten in einer entscheidenden Phase der Projektentwicklung. Sie schafft eine belastbare Grundlage für die Entscheidung, welche Optionen weiterentwickelt werden sollten, wie die nächste Projektphase strukturiert werden kann und wo Investitionen den grössten Mehrwert schaffen.
