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21.06.2016

Energiewende gelingt nur mit Sektorkopplung

Zubau von Windkraft und Photovoltaik muss schneller gehen

Selbst wenn die Energiewende im jetzigen Tempo weitergeht, wird die Bundesregierung ihre Klimaschutzversprechen nicht einhalten können. Statt Fahrt aufzunehmen, legt sie aber die Bremse ein. Mit welcher Geschwindigkeit der Ausbau an Ökostromleistung vorwärts gehen muss, zeigen neuste Zahlen aus Berlin.

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 - Wenn der Zubau nicht weitergeht, wird es nichts mit der Einhaltung der Klimaschutzversprechen.
Wenn der Zubau nicht weitergeht, wird es nichts mit der Einhaltung der Klimaschutzversprechen.
Juwi

Damit Deutschland die in Paris beschlossenen Klimaschutzziele erreicht, muss bis spätestens 2040 die gesamte Energieversorgung dekarbonisiert sein. Das heißt, nicht nur die gesamte Stromversorgung, sondern auch die Bereitstellung von Wärme sowie der gesamte Verkehr muss bis dahin auf erneuerbare Energien umgestellt sein. Bundesumweltministerin Barbara Hendricks wird sich dieser Tage auf einem EU-Treffen für die Ratifizierung des Pariser Klimaschutzabkommens stark machen. Auf der anderen Seite steht der Plan der Bundesregierung, die Energiewende komplett auszubremsen.

Diese geplante EEG-Novelle mit geringsten Ausbauzielen und höchsten Hürden für die erneuerbaren Energien steht am 24. Juni auf der Tagesordnung des Bundestages. Es ist aber jetzt schon klar, dass mit den vorgesehen Änderungen des EEG der Ausbau an Erzeugungsanlagen derart ausgebremst wird, dass weniger als 30 Prozent der erforderlichen Anlagenleistung Verfügung stehen wird, um die Klimaschutzziele in Deutschland zu erreichen. „Das ist klimapolitische Schizophrenie“, kritisiert Marcel Keiffenheim, Leiter Politik und Kommunikation bei Greenpeace Energy. „Binnen einer Woche treibt die Bundesregierung zwei verbindliche Rechtsakte voran, die sich inhaltlich komplett widersprechen“, sagt er. „Entweder fehlt dem politischen Verantwortlichen der nötige Sachverstand oder sie beabsichtigen, das Klimaschutzabkommen gar nicht einzuhalten“, fasst Volker Quaschning von der Hochschule für Technik (HTW) in Berlin den Fehlgriff der Bundesregierung mit der jetzigen EEG-Novelle zusammen.

Energieverbrauch wird geringer – Stromverbrauch steigt

Er bezieht sich dabei auf die Berechnungen in der Studie, die er zusammen mit seinem Forscherteam im Auftrag des Ökostromanbieters Greenpeache Energy erstellt hat. Er hat ausgerechnet, dass sich der Stromverbrauch in Deutschland bis 2040 von 628 auf dann 1.320 Terawattstunden mehr als verdoppeln wird. Dieser riesige Bedarf entsteht dabei nicht dadurch, dass die Deutschen mehr Energie verbrauchen. Im Gegenteil: Vor allem im Wärmesektor muss durch Effizienzmaßnahmen der Energiebedarf für Raumwärme und Warmwasser von derzeit 773 auf 150 Terawattstunden sinken.

Im Übrigen stehen die Zahlen unter dem Vorbehalt, dass sich das Konsumverhalten der Deutschen nicht ändert. Der steigende Strombedarf entsteht dadurch, das der Stromsektor auch die Bereiche Wärme und Mobilität mit versorgen wird. Die gesamte Energieversorgung wird in Zukunft auf dieser sogenannten Sektorkopplung beruhen. Allein die notwendig Umstellung der industriellen Wärmeversorgung – der sogenannten Prozesswärme – bedeutet einen Mehrbedarf an Strom von 250 Terawattstunden. Die Dekarbonisierung des Verkehrssektors erzeugt noch einmal einen Mehrbedarf von 337 Terawattstunden Strom. Dazu kommt noch die Wärmeversorung von Wohn- und Geschäftsgebäuden, die zusätzlich noch viel Strom verbrauchen wird.

700 Gigawatt Leistung notwendig

Um diese Sektoren alle mit Strom aus erneuerbaren Energien versorgen zu können, müssten Erzeugungsanlagen mit einer Leistung von fast 700 Gigawatt aufgebaut sein. Für die Onshore-Windkraft haben die Berliner Experten einen Leistungsbedarf von 200 Gigawatt ausgerechnet. Um diesen bis 2040 zu erreichen, müssten jedes Jahr Anlagen mit einer Gesamtleistung von 6,3 Gigawatt netto zugebaut werden. Das EEG sieht mit 2,8 Gigawatt noch nicht einmal die Hälfte dieses Zubaus vor.

Für den Photovoltaikzubau haben die Wissenschaftler einen notwendigen Zubau von 15 Gigawatt pro Jahr ausgerechnet. Nur so können bis 2040 die erforderlichen 400 Gigawatt Gesamtleistung entstehen, um das Energiesystem konsequent zu dekarbonisieren. Derzeit sieht das EEG aber nur einen Zubau von 2,5 Gigawatt pro Jahr vor. Ob diese überhaupt erreicht werden, ist eher unwahrscheinlich, da sich für die Photovoltaik durch das novellierte EEG keine Verbesserungen ergeben. Wahrscheinlicher ist, dass der Zubau um ein Gigawatt pro Jahr herumdümpelt, wenn die Bundesregierung nicht endlich die Hürden wie Stromsteuer oder zu niedriges Ausschreibungsvolumen konsequent abbaut.

Bundesregierung ignoriert Ausbau von Langzeitspeichern

Zu diesen beiden Technologien, die die Zugpferde der künftigen Energieversorgung sein werden, kommen noch Windkraftanalgen auf hoher See, Bioenergieanlagen sowie andere erneuerbare Energien dazu. Mit Ausnahme der Offshore-Windkraft werden diese unter anderem für die Stabilität der Versorgung zuständig sein. Zusätzlich zur Lastverschiebung und zum Stromaustausch mit dem Ausland werden große und kleine Lang- und Kurzzeitspeicher einen großen Teil dieser Stabilität leisten müssen. „Dieses wichtige Thema ignoriert die Bundesregierung im EEG 2016 aber komplett“, kritisiert Marcel Keiffenheim bei der Vorstellung der Studie in Berlin.

So sind bis 2040 mindestens 79,2 Gigawatt an Elektrolyseleistung notwendig, um mit überschüssigem Windstrom Wasser in seine Elemente Wasserstoff und Sauerstoff zu spalten. Der Sauerstoff wird dann in das Gasnetz eingespeist – zum Teil auch in methanisierter Form. Auf diese Weise ist es möglich, bis zu 337 Terawattstunden Gas zu speichern, was die Energieversorgung für bis zu drei Monate sicherstellen würden. Dann kann es bis zu einem Viertel Jahr bei völliger Dunkelheit komplett Windstill sein, ohne dass die Energieversorgung Deutschlands gefährdet ist – ein eher unwahrscheinlicher Fall. Um die notwendige Elektrolyseleistung aufzubauen, müssten ab spätestens 2020 jedes Jahr ein Gigawatt zugebaut werden. Dieser Zubau müsste sich dann alle fünf Jahre verdoppeln.

Verkehr konsequent eletrifizieren

Im Gegenzug zum Ausbau der erneuerbaren Energien und der Speicherleistung müssten alle fossilen Erzeugungsanlagen konseuqent vom Netz gehen. Das bedeutet aber nicht nur, dass die großen Kohlekraftwerke bis spätestens 2030 abgeschaltet werden müssten. Auch die Wärmeerzeugung in Gebäuden muss sich grundlegend ändern. Die Forschungsgruppe schlägt deshalb vor, dass ab 2020 der Neubau von Ölheizungen, Gas-Brennwertkesseln und sogar KWK-Anlagen, die mit fossilen Brennstoffen betrieben werden, komplett zu stoppen. Raumwärme und Warmwasserversorung übernehmen dann Wärmepumpen, die mit Ökostrom betrieben werden und die mit Kurzzeitspeichern gekoppelt sind, um auch nachts und im Winter genügend Energie bereitstellen zu können. Eine andere Technologie werden BHKW sein, die Wasserstoff verbrennen, der vorher mit überschüssigem Wind- und Solarstrom hergestellt wurde.

Ein dritter Sektor ist der Verkehr auf Straße, Schiene, zu Wasser und in der Luft, der komplett ohne fossile Energieträger auskommen und zu einem größten Teil elektrifiziert werden muss. So sollten alle wichtigen Fernverkehrsstraßen mit Oberleitungen versehen werden, die den Strom für den dort fließenden Güter- und Omnibusverkehr bereitstellen. Ab 2025 sollten in Deutschland keine Neufahrzeuge mit Verbrennungsmotoren mehr zugelassen werden. Der Flug- und Schiffsverkehr ist nur sehr schwierig auf Strom umzustellen. Das wird noch längere Zeit dauern, bis sich dafür Lösungen etabliert haben. Kurzfristig kann er aber mit regenerativ erzeugten Brennstoffen wie Wasserstoff oder anderen biogenen Treibstoffen versorgt werden. (Sven Ullrich)