Kapitel 5 - Wie verbinden wir Strom, Wärme und Verkehr?

Alle Energiesektoren miteinander koppeln?

  • Fossile Treibhausgase fallen also in den Bereichen Energiewirtschaft, Industrie, Gebäude, Verkehr und Landwirtschaft an, und zwar vor allem für die Aufgaben: Stromversorgung, Mobilität und Wärmebereitstellung.
  • Wir müssen klimaschädliche Emissionen vollständig beenden und alle Sektoren (Strom, Wärme und Mobilität) auf Erneuerbare Energien umstellen. Der zukünftige Hauptenergieträger wird Strom sein.
  • Die Sektorenkopplung ist ein wichtiges Instrument der Energiewende. Dabei werden die drei Sektoren miteinander verbunden und unterstützen sich gegenseitig, sodass Energie viel effizienter genutzt wird.
  • Bei der Energieumwandlung z.B. mit Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen, der Wasserstofferzeugung und bei vielen Industrieprozessen entstehen Wärmeverluste. Wenn wir diese Wärme energetisch nutzen, benötigen weniger Solar- und Windanlagen. 

Sektorenkopplung

Welche Sektoren sind gemeint? 

Die Politik ist beim Thema Erneuerbare Energien noch zu sehr auf die Umstellung des Stromsektors fokussiert. Während wir hier schon bei über 45 % Erneuerbaren liegen, beträgt ihr Anteil beim gesamten Primärenergiebedarf unter 20 %.

Um das zu verändern, müssen alle energieverbrauchenden Sektoren auf Erneuerbare Energien umgestellt werden (Elektrifizierung). Hierzu gehört an erster Stelle der Wärmebedarf von Haushalten, Industrie, Gewerbe- und Dienstleistungsbereich. Auch die Mobilität muss sich von Benzin & Co verabschieden. Auf der Straße, den Schienen- und Wasserwegen und im Luftverkehr. 

Primaerenergieverbrauch

Elektrifizierung & Kopplung. 

 Der Hauptenergieträger für alle Sektoren wird Strom sein. Denn Elektrizität ist die am vielseitigsten verwendbare und damit hochwertigste Energieform. Wenn der gesamte Energiebedarf aus allen Sektoren auf Strom umgestellt werden soll, brauchen wir eine ganze Menge davon. Erneuerbare Energien müssen dafür schätzungsweise das Dreifache des heutigen Strombedarfs erzeugen, also ca. 2000 TWh.

Durch die Elektrifizierung ist es möglich, die bislang getrennten Sektoren miteinander zu koppeln, sodass sie füreinander „Dienstleistungen“ erbringen können. Beim V2G (Vehicle to grid) werden z.B.  Millionen E-Auto-Batterien nicht nur für unsere Autos genutzt, sondern können nachts auch unsere Wohnungen mit Strom versorgen. 

 

Schaffen wir das? 

Ja! Deutschland hat ein beträchtliches Potenzial an Erneuerbaren Energien. Mit verfügbaren Flächen für weit über 1000 GW Solar auf und an Gebäuden, Freiflächen und Lärmschutzeinrichtungen sowie über 500 GW Wind schaffen wir es, die Sektoren Energie, Wärme und Verkehr auf Erneuerbare umzustellen. Die Potenziale von Wasserkraft, Geothermie und Biogasanlagen, wenn sie auf Basis von Abfällen arbeiten, sind ebenfalls wichtig. Die Kopplung aller Sektoren schafft vielfältigere Möglichkeiten zur Speicherung und liefert so Versorgungssicherheit.

 

Versorgungssicherheit. 

Die Versorgungssicherheit zu jeder Tages- und  Nachtstunde im ganzen Jahr erreicht man mit Speichern. Schätzungen gehen davon aus, dass ein Speicherbedarf von ungefähr 250 TWh oder etwa 1/8 des jährlichen Strombedarfs besteht. Bei Speichern muss zwischen Kurzzeit- oder Lang-zeitspeichern (Saisonspeichern) unterschieden werden.

Für die Langzeitspeicherung stehen verschiedene Techniken zur Verfügung. Die Elektrolyse ist der erste Schritt für die Umwandlung von Strom in Kraftstoffe (Power-to-X), die dann lange gespeichert werden können. Mit „Power-to-Gas“ kann z.B. grüner Wasserstoff produziert werden. Aber auch „Power to Liquid“ (Methanol) oder „Power to Chemicals“ (z.B. Ammoniak) sind möglich. So können  wir Zeiten ohne Sonne und Wind überbrücken. 

Quellen zu diesem Kapitel