Ehrgeizige Ziele und der Weg dorthin

Deutschland hat sich beim Klimaschutz ehrgeizige Ziele gesetzt. Das Wort „ehrgeizig“ signalisiert, dass der Weg dorthin einiger Anstrengung bedarf. In einer gemeinsamen Studie haben sechs Institute nun veranschaulicht, was diese Zielsetzung für Wirtschaft und Gesellschaft in den kommenden 30 Jahren bedeutet. Ein ausführlicher Bericht ist dazu in der Zeitschrift EW – Magazin für die Energiewirtschaft 11-12/2020 erschienen. 

Indikatoren eines klimaneutralen Deutschlands

Das Szenario Klimaneutral 2050 gibt an, wie sich der Energieverbrauch verändern muss, um CO2-Emissionen zu vermeiden. Bildquelle: Agora Energiewende

Nach den Berechnungen der Studie „Klimaneutrales Deutschland” im Auftrag von Agora Energiewende, Agora Verkehrswende und der Stiftung Klimaneutralität und durchgeführt von Wuppertal Institut, Prognos und Öko-Institut wird Strom langfristig zum zentralen Energieträger in allen Sektoren.

Dadurch werde der Stromverbrauch deutlich steigen.  Die Berechnungen ergeben, dass der Bruttostromverbrauch bis 2030 von 592 Terawattstunden im Jahr 2018 auf 643 Terawattstunden steigen werde. Für das Jahr 2050 gibt die Studie einen Bruttostromverbrauch von 962 Terawattstunden an.

Anstieg des Stromverbrauchs bis 2050

Bis 2030 wird der Stromverbrauch deutlich steigen. Bildquelle: Agora Energiewende

Deutlich mehr Solar- und Windanlagen

Ziel der Szenarien ist der Aufbau eines auf erneuerbaren Energien basierenden Stromsystems, das im Jahr 2050 mindestens 50 Prozent mehr Strom produziert als heute. Dazu sind deutlich höhere Investitionen in die Stromerzeugung nötig als bisher:  So wird 2030 mit 150 GW dreimal soviel installierte Photovoltaik-Leistung benötigt, wie derzeit. Auch die Kapazität für Windanlagen an Land muss danach von derzeit 54 GW auf 80 GW bis 2030 zunehmen. Auf See werde ein Anlagenbestand von 25 GW benötigt. Derzeit sind 8 GW vorhanden.

Wasserstoff als Stromspeicher und für Industrieprozesse

Wasserstoff sollte vor allem für die Speicherung von erneuerbaren Energien und bei der Verstromung in Gaskraftwerken zum Einsatz kommen. Vorrangig sollte Strom direkt genutzt werden, um hohe Energieverluste durch eine Umwandlung zu vermeiden. Wasserstoff anstelle von Kokskohle und bis 2050 auch als Ersatz für Erdgas könne den CO2-Ausstoss der Industrie drastisch senken.

Elektrisch unterwegs auf Straße und Schiene

Auf der Straße soll Strom wichtigster Energieträger werden. Bis 2030 müssten nach den Berechnungen 14 Millionen elektrische Fahrzeuge unterwegs sein. Dabei sollte auch im LKW-Verkehr ein Drittel der Fahrleistung bis 2030 mit elektrischen Antrieben erbracht werden. Der Schienengüterverkehr wächst im Modell bis 2030 um 44 Prozent. Für 2050 gehen die Berechnungen davon aus, dass jeweils ein Drittel des Straßengüterverkehrs über Batterien, Oberleitungen und Brennstoffzellen angetrieben wird. Begleitende Maßnahmen sind eine Steigerung des Rad- und Fußverkehrs sowie Pooling-Konzepte für PKW.

Energetische Sanierung von Gebäuden und Stromheizung

Im Gebäudebereich wird in der Studie eine energetische Sanierung mit der Nutzung von Heizstrom bis 2050 kombiniert. Es ergibt sich eine um 50 Prozent höhere Sanierungsrate von rund 1,6 Prozent. Bereits 2030 solle danach in sechs Millionen Gebäuden mit Wärmepumpen geheizt werden. Der Verbrauch für Raumwärme und Warmwasser verringert sich nach den Berechnungen bis 2050 um 36 Prozent im Vergleich zu 2018.

Vermeidung von Methanemissionen in der Landwirtschaft

Der Landwirtschaftssektor soll bis 2030 Methanemissionen aus Gülle verringern und in Biogasanlagen vergären. Auch eine Verringerung der Tierbestände könne zur Reduktion von Treibhausgasen beitragen. Beim Anbau sollten Kulturarten mit geringerem Stickstoffbedarf gewählt werden. Methanemissionen aus der Abfall-Deponierung sollen durch Belüftung bis 2030 sinken.

Reform der Energiebesteuerung nötig

Um die Klimaziele zu erreichen, empfiehlt die Studie einen Mix aus marktbasierten Anreizen, Förderung und Ordnungsrecht. Dazu gehöre eine umfassende Reform von Steuern, Abgaben und Umlagen auf Energie. Die aktuellen Preisstrukturen förderten die Nutzung von Erdöl und Erdgas.

Ein ausführlicher Bericht ist dazu in der Zeitschrift EW – Magazin für die Energiewirtschaft 11-12/2020 erschienen.

Hier die Links zu den an der Studie beteiligten Instituten:

www.agora-energiewende.de

www.agora-verkehrswende.de

www.stiftung-klima.de

www.oeko.de

www.prognos.com

www.wupperinst.com

 

Motivation von kleinen Gruppen: Wir und unsere Energie

Ludwig Karg, Geschäftsführer, B.A.U.M Consult, Bildquelle: © European Union

Strom selber machen und andere mitversorgen? Technisch ist das machbar, juristisch aber äußerst kompliziert.  Zwei EU-Richtlinien wollen Privatpersonen nun mehr Entfaltungsmöglichkeiten geben. Damit könnte auch die Akzeptanz der Energiewende in der Gesellschaft wieder steigen. Im Interview für die Zeitschrift ET – Energiewirtschaftliche Tagesfragen erläutert Ludwig Karg, Geschäftsführer B.A.U.M Consult die bisher wenig genutzte Schubkraft von Dezentralisierung und Regionalität.

Nach den Vorstellungen der EU-Kommission sollen alle, die im Energiesystem eine Rolle spielen wollen, dieses im Wettbewerb auch verwirklichen können. Stichtag für die nationale Einführung von sogenannten „Citizen Energy Communities“ ist der 31.12.2020 und für die sogenannten „Renewable Energy Communities“ der 30.6.2021. Mit den Citizen und Renewables Energy Communities bekommen Bürger und kleinere Unternehmen die Möglichkeit, sich untereinander selbst zu versorgen oder mit Stadtwerken zusammen eine Energiegemeinschaft zu gründen.  Die Renewable Energy Communities bezieht sich auf auf regionale erneuerbare Energien in Form von Strom und Wärme beschränkt. Eine reine Gewinnerzielung ist nicht vorgesehen. Nach der Citizen Energy Communities sollen eine gemeinschaftliche Stromerzeugung, das Angebot von Flexibilität oder die gemeinsame Nutzung eines elektrischen Fuhrparks möglich werden.

Menschen schätzen das Vertraute

Die Richtlinie adressiert Grundbedürfnisse einer Gesellschaft: Menschen schätzen, was sie aus ihrer Umgebung kennen, erläutert Karg im Gespräch. Das beginne bei regionalen Lebensmitteln, für die Verbraucher gerne auch etwas mehr zahlten. Das wäre wohl bei der Energieversorgung nicht anders. Aber leider könnten die Anwohner sich bisher nicht von der regionalen Windanlage mit Strom beliefern lassen. Das gelte sogar, wenn sie selbst finanziell an dem Windrad beteiligt sind.

Energiewende braucht Akzeptanz der Bürger und InvestiTionen

Gerade in Deutschland könnten die neuen Regeln das Interesse an der Energiewende wieder beleben. Nach einem anfänglichen starken Engagement der Bürger, ist die Akzeptanz zwischenzeitlich gesunken. Ohnehin spielen die Verbraucher im künftigen Energiesystem eine aktivere Rolle, indem sie ihr Verhalten nach der Erzeugung ausrichten. Darüber hinaus wird viel privates Kapital benötigt wird, um die Transformation zu finanzieren.

Motivation in der Gruppe

Kleine Gruppen verfügen über eine Motivation, die mit Geld nicht zu  bezahlen ist:  In einer Gemeinschaft, die möglichst mit der eigenen Stromproduktion auskommen will, wird jeder einzelne den Strom möglichst dann verbrauchen, wenn Produktionsüberschüsse vorhanden sind – und umgekehrt, so Karg. Einen solchen natürlichen Anreiz gebe es nur innerhalb einer Kohorte, die sich mit dem identifizieren kann, was sie tut. Das zeige sich auch bei Mieterstrommodellen, in denen die Bewohner ihren Stromverbrauch an ihren Vor-Ort-Strom optimal anpassten.

Eine Community könne sich systemdienliches Verhalten honorieren lassen und beispielsweise für einen Car-Sharing-pools sicherstellen, dass nicht mehr als drei Autos gleichzeitig laden. Damit kann die Gemeinschaft innerhalb eines Straßenzugs bereits Erzeugung und Verbrauch ausgleichen und das Netz entlasten, erläutert Karg. Diese Festlegung könne dann dem Netzbetreiber als gesicherte Flexibilität angeboten werden und Netzausbaukosten reduzieren.

Genossenschaften: Seit 100 Jahren in Deutschland bewährt

Als Rechtsform kommt für die Energiegemeinschaft eine Genossenschaft in Frage. Hier blickt Deutschland eine 100-jährige Tradition.  Der Gesetzgeber den Genossenschaften gegenüber Kapitalgesellschaften einen Vorteil verschafft, dass sie nicht prospektpflichtig sind. In vielen Mitgliedstaaten fehlt leider noch eine solche vorteilhafte Gesetzgebung zu Genossenschaften, so Karg.

Neue Perspektiven für Energieversorger

Auch wenn die Bürger sich persönlich engagieren – eine Energiegemeinschaften werde nicht als Zusammenschluss von Laien funktionieren. Sie brauche unbedingt professionelle Dienstleister, seien es Berater oder Stadtwerke, betont Karg. Künftig werde es für Energieversorger darum gehen, den Kunden zu ermöglichen, sich selbst zu versorgen. Darin liege eine Perspektive für Stadtwerke.

Das vollständige Interview ist in ET 10/2020 erschienen.

www.baumgroup.de

www.energie.de

Ein Blick auf erfolgreiche Energiegemeinschaften in Europa findet sich hier: Akzeptieren und mitmachen: Die Europäische Idee einer Energieversorgung durch Bürger

Richtlinie des Europäischen Parlamentes und des Rates vom 5. Juni 2019 EU 2019/944

 

 

 

Kernenergie im Rückblick: Anspruchsvoll und umstritten – aber nie billig

Leistungen für die Kernkraft in Milliardenhöhe

Im Zeitraum von 1955 bis 2022 wurde die Kernkraft durch unterschiedliche Maßnahmen unterstützt.

Atomkraft oder Kernenergie – die Technologie changiert heute zwischen „No-Go-Area“ und „Must-Have-Tool“ in einer klimaneutralen Welt. Das Thema polarisiert mit einerseits extremen Risiken und andererseits dem Versprechen, Strom in großen Mengen CO2-frei, wetterunabhängig und kostengünstig zu erzeugen. Eine Studie des Forum Ökologisch-Soziale Marktwirtschaft (FÖS) hat nun die Kosten der Kernenergie in Deutschland seit 1955 verdeutlicht.

Weltweit sind Mitte 2020 nach Angaben des Branchenverbands Kerntechnik Deutschland in 35 Ländern 440 Kernkraftwerke in Betrieb. In vielen Ländern gehören Atomkraftwerke auch zur Energieversorgung der Zukunft dazu: 54 Anlagen sind weltweit derzeit in Bau. Aus deutscher Perspektive ist die Kernenergie hingegen vor allem eine Technologie der Vergangenheit. Nach Angaben des Verbandes Kerntechnik Deutschland waren im April 2020 noch 6 Kernkraftwerke mit einer Leistung 8.545 MW in Betrieb. 29 Standorte sind bereits stillgelegt, im Rückbau oder bereits nicht mehr vorhanden. Der nach der Reaktorkatastrophe von Fukushima begonnene schrittweise Ausstieg soll bis 2022 abgeschlossen sein.

Vor 65 Jahren eine Innovation

Die extremen Standpunkte von Befürwortern und Gegnern der Technologie machen es nicht einfach, sich rein rational mit der Kernenergie zu beschäftigen. Unabhängig von der Frage, ob die Anlagen künftig einen Beitrag zur CO2-freien Stromerzeugung liefern sollten, lässt sich aus der Vergangenheit ablesen, was es bedeutet, eine neue, umstrittene Technologie für den Markt zu erschließen.

Ob erneuerbare Energien, Elektromobilität oder Wasserstoff – neue Technologien brauchen oft eine spezielle Infrastruktur, die der Markt allein nicht bereitstellt. Um das legendäre „Henne-Ei-Problem“ zu lösen, ist es notwendig, dass jemand in Vorleistung geht und die Infrastruktur aufbaut, obwohl es kaum Anwendungen dafür gibt. Eine staatliche Förderung von Infrastruktur kann so eine Basis schaffen, auf der innovative Unternehmer agieren können. Ein Blick auf die Hype-Technologie der 1950er Jahre macht deutlich, wie groß der gesellschaftliche Aufwand dabei sein kann.

Finanzhilfen, Steuervergünstigungen und Rückstellungen

Das FÖS beschäftigt sich seit vielen Jahren mit den staatlichen Unterstützungen, die in die Kernenergie geflossen sind. In der aktuellen Studie „Gesellschaftliche Kosten der Atomenergie in Deutschland“ werden die Kosten der Technologie in den letzten 65 Jahren in Deutschland untersucht. Die Berechnungen im Auftrag von Greenpeace Energy zeigen, wie weitreichend die staatliche Unterstützung war und welche Belastungen noch zu erwarten sind. Unterschieden wird dabei zwischen betriebswirtschaftlichen und gesamtgesellschaftlichen Kosten. Weiterlesen

Second Live für Wärme aus Industrieprozessen

Es qualmt, raucht und dampft. Viele industrieelle Prozesse benötigen hohe Temperaturen und anschließend wird die Wärme an die Umgebung abgegeben. Dabei gilt diese Wärme als CO2-frei und ohne zusätzlichen Brennstoff erzeugt, da prozessbedingt (also „eh da“). Könnte diese „eh-da“-Wärme nicht verstärkt zum Beheizen von Wohnungen oder öffentlichen Einrichtungen genutzt werden? Auf der Online-Veranstaltung „Warm, wärmer, heiß“ der EnergieAgentur.NRW wurden Möglichkeiten der Abwärmenutzung vorgestellt.

Eine Studie im Auftrag des Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz Nordrhein-Westfalen (LANUV) hat die industrielle Abwärme konkret von 105 Unternehmen im Rahmen einer Hot-Spot-Analyse ausgewertet. Von dem verfügbaren Abwärmepotenzial von 4,6 TWh pro Jahr könnten 2,3 TWh pro Jahr technisch verwendet werden und für 2,2 TWh pro Jahr wären sogar Wärmenetze verfügbar.

Online-Wärmekataster gibt Überblick

In der Abschätzung für das gesamte Bundesland kommt die Studie auf 7,2 TWh pro Jahr. Etwa die Hälfte dieser Abwärme stammt aus der Metallerzeugung und -bearbeitung, 11 Prozent aus der Chemieindustrie und 17 Prozent aus dem Bereich Glas, Keramik, Steine und Erden. Die ermittelten Daten wurden in einem Online-Wärmekataster dokumentiert. Unterschieden wird dabei zwischen Wärmequellen aus Abwärme und erneuerbaren Energien. Bei den Wärmesenken wird zwischen Wohngebäuden, Nichtwohngebäuden und Fern-/Nahwärmenetz differenziert. Auf diese Weise lässt sich prüfen, ob ein Wärmebedarf durch eine nahliegende Wärmequelle gedeckt werden kann. Die transparente Aufbereitung der Daten ist ein erster Schritt, um für Abwärme eine zusätzlichen Verwendung zu finden.

Etwa die Hälfte der gefundenen Abwärme lässt sich in Wärmenetzen nutzen.

Bei einer Untersuchung von 105 Unternehmen wurde ein Potenzial von 4,6 TWh/a gefunden. (Quelle: LANUV)

Der Verband der Industriellen Kraftwirtschaft (VIK) hat sich weitergehend mit der Frage beschäftigt, wie Abwärme effizient genutzt werden kann: „Aus Gründen der Effizienz sollte Abwärme möglichst vermieden werden oder in den Prozess zurückgeführt werden,“ empfiehlt Markus Gebhardt, VIK. Dabei sei die Heizung der Betriebsgebäude ist eine besonders effiziente Variante, da dies vor Ort möglich ist. Die Abwärme könne auch in Strom oder Kälte umgewandelt werden.

Temperatur entscheidet über effizienten Einsatz

Wichtig sei es auch zu differenzieren: „Abwärme ist nicht gleich Abwärme. Der Einsatzbereich unterscheidet sich nach der Temperatur“, betont Gebhardt. Dampf von 250° bis 540 °C sei besonders für die Stromerzeugung geeignet. Temperaturen von 125° bis 400 °C eigneten sich für die Vorwärmung von Speisewasser und Verbrennungsluft. Trocknungsprozesse arbeiteten Temperaturen von 125° bis 275 °C. Die Kälteerzeugungen funktioniere mit 80° bis 160° C. Für Heizung und Warmwasser seien Temperaturen von 75 ° bis 125° C nötig.

Ganz anders ist der Wärmebedarf hingegen in Wohngebäuden. „Für die Erwärmung von Wasser, den Betrieb von Wärmepumpen oder die Heizung muss die Abwärme eine Temperatur von 30° bis 75°C haben. Dies zeigt, wie niedrig die Temperaturen für Wohnquartiere im Vergleich zu Industrieprozessen sind“, erläutert Gebhardt. Weiterlesen