Die Energiewende ist ein wirtschaftliches und gesellschaftliches Megaprojekt. Der Weg zur vollständigen Transition ist noch weit. Deutschland hat jedoch schon einen beträchtlichen Teil davon zurückgelegt. Der Anteil erneuerbarer Energien am Bruttostromverbrauch lag 2017 bereits bei 36 Prozent. Die gute Stimmung verfliegt jedoch, wenn man diesen Wert in Relation zum Bruttoendenergieverbrauch setzt, dann schrumpft er auf 14 Prozent. Der Grund: Im Wärmesektor (Raumheizung, Prozesswärme) stagniert der erneuerbare Anteil bei 13 Prozent, im Verkehr ist die Lage noch schlechter. Dabei machen diese Sektoren den Großteil des deutschen Energieverbrauches aus.
Energiewende ist mehr als nur Strom
Grafik: BWP
In der alten Welt hat man die Sektoren Strom, Mobilität und Wärme weitgehend getrennt voneinander betrachtet. Heute ist das anders. Die Integration der Sektoren schreitet unaufhaltbar voran. Der Begriff Sektorkopplung hat sich in der energiepolitischen Diskussion etabliert und beschreibt die Verbindung effizienter, flexibler, sich aufeinander abstimmender Energiesysteme durch die Nutzung sauberen Stroms zum Zwecke der Dekarbonisierung – auf Erzeugungs- wie auf Verbrauchsseite. Der Energieträger Strom wird also im Zuge der Elektrifizierung in zahlreichen Anwendungen zur Bereitstellung von Wärme, Kälte oder für den Transport verwendet werden.
Effizienz als zweite Säule der Wärmewende
Neben der Elektrifizierung ist die Senkung des Verbrauchs in allen Sektoren essentiell für das Gelingen der Energiewende. Jede verbrauchsseitig eingesparte Kilowattstunde muss nicht produziert oder finanziert werden. Darum muss auch der Bedarf des Wärmebereichs an erneuerbarem Strom begrenzt werden. Dies gelingt durch die Senkung des Wärmebedarfs sowie die Verwendung von Wärmeerzeugern mit hoher Effizienz (inkl. Vorketten). Wärmepumpen können Erneuerbaren Strom direkt unter Zuhilfenahme von Umweltenergie in Wärme umwandeln. Zusätzliche Umwandlungsschritte zwischen Primärenergie und Nutzenergie entfallen. Somit kann ein Gesamtwirkungsgrad von 300 bis 400 Prozent erreicht werden.
Flexibilität sowohl auf Angebots- als auch Nachfrageseite
Grafik: BWP
In Zeiten höher Anteile fluktuierender Erzeuger am Markt ist neben Effizienz auch verbrauchsseitige Flexibilität gefragt. Elektrische Anwendungen im Wärmesektor können dazu eingesetzt werden, den Stromverbrauch an die fluktuierende Erzeugung anzupassen. Bei hoher Stromerzeugung kann sie zugeschaltet werden, um die notwendige Last zu erzeugen. Wenn zu diesem Zeitpunkt kein Wärmebedarf besteht, kann die Energie thermisch gespeichert werden. Im entgegengesetzten Szenario, bei niedriger Erzeugung, kann der Wärmebedarf durch die gespeicherte Energie gedeckt werden. So lässt sich durch intelligentes Lastmanagement die Abregelung von EEG-Anlagen reduzieren und Redispatch-Kosten werden gesenkt.
Drohende Wärmepumpenlücke
Um aus der Strom- eine Energiewende zu machen, stehen große Veränderungen im Wärmesektor an. Die Erreichung der Klimaziele, zu denen sich die Bundesregierung verpflichtet hat, bedarf der großflächigen Nutzung von Strom als Primärenergieträger. Power-to-Heat-Anwendungen in Form von Wärmepumpen für Ein – und Mehrfamilienhäuser sowie Großwärmepumpen in Fernwärmenetzen und in der Industrie sind unabdingbar, um eine signifikante Reduzierung der Treibhausgasemissionen bis zum Jahr 2030 bzw. 2050 zu erreichen. Aktuelle Studien berechnen diesbezüglich einen Bedarf von bis etwa acht Millionen Wärmepumpen im Jahr 2030 und etwa 17 Millionen im Jahr 2050
Finanzierung der Energiewende
Die Kosten für die Energiewende waren leider von Beginn an nicht gleichmäßig verteilt. Dieses Ungleichgewicht tritt besonders bei der Besteuerung von Energieträgern zutage. Während Steuern und Angaben auf Erdgas und Heizöl in der vergangenen Zeit auf niedrigem Niveau verharren, ist der Heizstrompreis stark gestiegen. Grund dafür waren vor allem staatlich veranlasste Preiskomponenten wie die EEG-Umlage und die Befreiungen einzelner Stromverbraucher von der Zahlung dieser Umlage, die von den nicht-privilegierten Verbrauchern finanziert werden müssen. Die Finanzierung dieser Privilegien, etwa für Unternehmen die im internationalen Wettbewerb stehen, ist eine gesamtgesellschaftliche Aufgabe und sollte daher aus Steuermitteln erfolgen. Auch die Stromsteuer verfehlt ihre Lenkungswirkung in Zeiten der Sektorkopplung und sollte gestrichen werden. Dann kann dekarbonisierter Strom gegenüber fossilen Energierohstoffen wirtschaftlich konkurrenzfähig werden.
Die Energiewende ist noch nicht überall eine Erfolgsgeschichte, wenn aber die Weichen jetzt richtig gestellt werden, können wir sie dazu machen.
Staffan Reveman
vor 7 JahrenWir müssen die Fernwärmenetze öffnen und zulassen, dass die Abwärme der Industrie, Abwasser, Rechenzentren usw zurückgewonnen wird. Alleine die Rechenzentren verbrauchen fast 13 TWh Strom pro Jahr. Die Awärme wird heute in die Atmosphäre verklappt. Mit Wärmepumpen können wir die Temperatur anheben und die Energie zweimal verwenden. In Stockholm wird es seit Jahrzehnte gemacht. Wann fangen wir an nachhaltig zu handeln?