Energiebeschaffung 2022: Auch für Stadtwerke sind Strom und Gas teuer geworden

Energiehandel im Trading Floor von Trianel

Energie ist teuer geworden. Das spüren die Verbraucher ebenso wie ihre Lieferanten.  Nach einer Branchenumfrage kaufen Stadtwerke Strom und Gas nun kurzfristiger und mit höheren Preisrisiken ein. Die Mehrzahl der Befragten erwartet auch mittelfristig ein hohes Preisniveau und stärkere Preisschwankungen an den Großhandelsmärkten. Eine ausführliche Darstellung der Umfrage, die durch das Handelshaus und Beratungsunternehmen Trianel durchgeführt wurde, ist im Sonderheft EW Spezial Stadtwerke erschienen. 

In der Vergangenheit war es bei Stadtwerken üblich, Energie mit einem mehrjährigen Vorlauf einzukaufen und dann kurzfristig an den aktuellen Bedarf anzupassen.  Dies ermöglichte preisgünstige Konditionen und Verlässlichkeit. Im Jahr 2022 hat sich der Großhandelsmarkt für Strom und Gas deutlich verändert.

Die historisch hohen Preisniveaus und sowie die Unsicherheiten in Folge des Ukraine-Kriegs stellen nun die Beschaffungsstrategien auf die Probe. 97 Prozent der Stadtwerke schätzen ihren Handlungsdruck in der Beschaffung als hoch bis sehr hoch ein, so ein Ergebnis der Umfrage.

Paul Jüngst, Leiter Trendscouting, Trianel. Bildquelle: Trianel

Im Fokus der Erhebung aus dem Juni 2022  standen die Erfahrungen von 132 Experten aus 59 Stadtwerken zur Markt- und Preisentwicklung, zum Marktzugang, zur Beschaffung sowie zum Umgang mit Risiken. Befragt wurde eine heterogene Gruppe kleinerer, mittlerer und größerer Unternehmen aus ganz Deutschland, berichtet Paul Jüngst, Leiter Trendscouting bei Trianel.

Die Preise sind 2022 gestiegen und das Angebot für längerfristige Produkte ist zurückgegangen. Rund 80 Prozent der Befragten erwarten mittelfristig ein hohes und sogar steigendes Preisniveau. 73 Prozent gehen davon aus, dass dieser Trend auch langfristig anhält und 61 Prozent rechnen mit einer starken Volatilität der Preise. Zudem berichteten die Befragten, dass an den Terminmärkten weniger angeboten werde.

Die aktuelle Entwicklung am Großhandelsmarkt wirkt sich inzwischen auch auf die Verträge mit den Verbrauchern aus. „Bereits im Mai und Juni 2022 waren die sichtbaren und erwartbaren Veränderungen so deutlich, dass 83 Prozent der befragten Unternehmen ihre Strom- und Gastarife gegenüber ihren Kunden angepasst haben“, erläutert Jüngst.

Jan Drößler, Leiter Risikomanagement, Trianel. Bildquelle: Trianel

„Stadtwerke erkennen zunehmend, dass sie ihren Instrumentenkasten bei der Beschaffung und beim Risikomanagement erweitern müssen,“ erläutert Jan Drößler, Leiter Risikomanagement Dienstleistungen bei Trianel. Viele Stadtwerke hätten ihre Beschaffungsstrategien verändert. Die für zwei bis drei Jahre auf Termin beschafften Mengen werden mit unterjährigen Produkten optimiert. „Eine Optimierung über Quartals- und Monatsprodukte ist komplexer, aber ein guter Ansatz, die Risiken zu verringern“ analysiert Drößler. Eine Kombination von verschiedenen Instrumenten zur Risikosteuerung sei  wichtig. Dazu zählten die Festlegung von Preislimits und Mengenkorridoren.

Anpassungsbedarf sieht Drößler auch bei der aktiven Überwachung des Kreditrisikos in der Energiebeschaffung. Dieses besteht darin, dass Vertragspartner ihren Liefer- oder Zahlungsverpflichtungen nicht mehr nachkommen könnten und sich neben dem Forderungsausfall die Marktpreise für die Ersatzbeschaffung oder den Wiederverkauf nachteilig entwickeln.

Bei der Befragung wurde nicht systematisch nach Commodities unterschieden. Die Experten gehen davon aus, dass sich Strom- und Gasmarkt ähnlich entwickeln. Insbesondere durch die Nutzung von Gas zur Stromerzeugung gebe es eine enge Korrelation zwischen den Märkten. Gaskraftwerke werden zum Ausgleich der fluktuierenden erneuerbaren Energien eingesetzt.

http://www.trianel.com

Der vollständige Beitrag ist in EW Special 1/2022 Stadtwerke erschienen.

Bilder und Grafiken: Trianel

Wärmeplanung der Kommunen: Viele rechtliche Fragen sind noch unbeantwortet

Woher soll die Wärme in Zukunft kommen? Aus dem Gas-, Strom- oder Fernwärmenetz?  Mit diesen Fragen zur Wärmeplanung beschäftigen sich derzeit viele Kommunen. Denn die Klimaziele zwingen zum Umdenken und bestehende Vertragsbindungen mit der Energiewirtschaft laufen fristgemäß aus. Um den Rechtsrahmen klarer zu gestalten, hat die Stiftung Umweltenergierecht einen Vorschlag gemacht. In der Ausgabe 7-8/2022 der Zeitschrift EW – Magazin für die Energiewirtschaft erläutern Julian Senders und Oliver Antoni die Einzelheiten.

Die Versorgung der Bevölkerung mit Wärme und Strom gehört zu den grundlegenden Aufgaben der Kommunen. Einige Bundesländer haben dazu eine sogenannte Wärmeplanung gesetzlich vorgeschrieben: So muss in Baden-Württemberg jede Gemeinde eine Bestandsanalyse, Potenzialanalyse und ein klimaneutrales Szenario 2040 erarbeiten. Auch Schleswig-Holstein hat eine Wärmeplanung vorgeschrieben. In Berlin gilt nach dem Energiewendegesetz, dass der Netzbetreiber das Land bei der Erreichung seiner Ziele unterstützen soll.

Die Stiftung Umweltenergierecht hat das Instrument der Wärmeplanung im Rahmen eines Zuwendungsprojekts des Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz  analysiert und kommt zu einer positiven Bewertung: „Gerade aufgrund der Berücksichtigung der Gegebenheiten vor Ort kann ein solcher Plan sehr individuell ausfallen und kleinteilige Potenziale erschließen. Ein wichtiger Aspekt der Planung ist der Ausbau von Wärmenetzen, die auch in Konkurrenz zu bereits vorhandenen Gasnetzen stehen können,“ erläutert Projektleiter Oliver Antoni.

Oliver Antoni, Stiftung Umweltenergierecht, plädiert für eine Erweiterung des Konzessionsrechtes.  Bildquelle: Manuel Reger

 

Aus juristischer Sicht ist die Wärmeplanung bisher einen interner Plan der Behörde. „Die Maßnahmen könnten im Einzelnen den Ermessensspielraum der Behörden einschränken, wenn eine Entscheidung mit der Planung offensichtlich im Widerspruch stünde“, analysiert der wissenschaftliche Mitarbeiter Julian Senders.

Julian Senders, Stiftung Umweltenergierecht hat die Rechtslage bei der Planung der Wärmeversorgung untersucht.

Julian Senders, Stiftung Umweltenergierecht, hat die Rechtslage der kommunalen Wärmeplanung  untersucht.    Bildquelle: Manuel Reger

 

Konzessionsrecht mit Klimaschutz verbinden

Um die Rechtslage zur Wärmeplanung zu klären, schlägt die Stifung Umweltenergierecht eine Erweiterung des Konzessionsrechts vor. Denn gesetzlich klar geregelt ist die Beziehung der Betreiber von Energienetzen und der Gemeinde: Verlaufen Leitungen öffentlichen Grund, schreibt die Kommune Konzessionen aus. Der Betreiber, der den Zuschlag erhält, bekommt gegen Gebühr ein Wegenutzungsrecht.

Nach Einschätzung der Rechtsexperten könnte eine Änderung des Konzessionsrechts für deutlich mehr Dynamik beim Klimaschutz sorgen. Eine Bundesrechtsverordnung regelt derzeit das Nebenleistungsverbot, so dass sich die Konzession sehr eng auf den reinen Netzbetrieb beschränkt. Durch Lockerung dieses Verbots und eine Flexibilisierung bei der Handhabung der Vergabekriterien, wäre es möglich, einen klimaschutzorientierten Netzbetrieb zu fördern.

Letztlich ist das Konzessionsrecht die Grundlage, um die Bevölkerung mit Energie zu versorgen: „Die Kommunen sind nicht nur im Eigentum öffentlicher Straßen, sondern sie haben auch eine Verpflichtung zur Daseinsvorsorge. Diese Verantwortung überträgt eine Gemeinde an einen Netzbetreiber, indem sie ihm den Zuschlag für eine Konzession erteilt“, macht Antoni deutlich.

Für den Netzbetreiber schafft das Konzessionsrecht Verlässlichkeit. Der Aufbau einer Netzinfrastruktur ist eine Investition über Jahrzehnte und so wird ein Konzessionsvertrag üblicherweise über 20 Jahre abgeschlossen.

In den kommenden Jahren laufen in vielen Kommunen die  Konzessionen aus und müssen neu ausgeschrieben werden. Bei der Neuvergabe von Konzessionen hat die Gemeinde bestimmte Regeln zu beachten: Kriterien sind  Umweltverträglichkeit, zunehmende Versorgung mit erneuerbaren Energien, Preisgünstigkeit und Effizienz. Kommunalwirtschaftliche Interessen dürfen hingegen nicht berücksichtigt werden.

zwei Dekaden für die Umstellung auf erneuerbare Energien

Mit einer neuen Ausschreibung werden auch die bisherigen Konzepte der Energieversorgung hinterfragt. Denn die Klimaziele erfordern eine zügige Umstellung der Wärmeversorgung auf erneuerbare Energien.  „In spätestens 22 Jahren soll eine fossile Energieversorgung Geschichte sein. Daraus ergibt sich, dass eine Kommune bereits bei der Neuvergabe von Konzessionen die Energieversorgung in 20 Jahren mitdenken muss“, betont Antoni.

Um CO2 insgesamt zu vermeiden, sei eine gleichzeitige Betrachtung der Gas-, Strom- und Wärmenetze sinnvoll. Bisher würden Konzessionsverträge aber für Strom-, Gas- und Fernwärmenetze getrennt  geschlossen. „Zukünftig sollten Netzbetreiber stärker integriert planen und sich mit weiteren Akteuren abstimmen,“ so Antoni.

„Im Sinne des Klimaschutzes brauchen wir einen Rechtsrahmen, der eine abgestimmte Planung zwischen den Sektoren ermöglicht und eine weitergehende Verantwortung von Netzbetreibern und Energieversorgern für den Klimaschutz zulässt“, ergänzt Senders. Um einen bundesweit einheitlichen Rechtsrahmen zu schaffen, müsse der Bund die Länder per Gesetz auffordern, entsprechende Regelungen für die Kommunen zu erlassen.

 www.stiftung-umweltenergierecht.de

Studie Wärmeplanung und Gaskonzessionen

Der vollständige Überblicksartikel und das Interview mit Projektleiter Oliver Antoni ist in EW 7-8/ 2022 erschienen.

Sichere Energieversorgung: Ohne Rohstoffe und Energieträger geht es nicht

Sicherheit ist zur entscheidenden Frage der Energieversorgung geworden. Der Weltenergierat – Deutschland (WEC) hat in seiner aktuellen Publikation „Energie für Deutschland 2022“ mögliche Risiken für die Versorgungssicherheit analysiert, die sich aus den internationalen Handelsbeziehungen ergeben. Besonders kritisch sind Abhängigkeiten von einem einzigen Lieferland: Bei fossilen Energieträgern dominieren Importe aus Russland. Wichtige Rohstoffe für die Herstellung von Photovoltaik- und Windanlagen kommen vorwiegend aus China.

 Im Jahr 2021 importierte Deutschland rund 70 Prozent seiner benötigten Energie. Wichtigster Lieferant war Russland mit einem Anteil von rund 55 Prozent bei Erdgas, 50 Prozent bei Steinkohle und rund 34 Prozent bei Erdöl. „Die starken Preisanstiege für Energierohstoffe in der 2. Jahreshälfte 2021 und der Russland-Ukraine-Krieg haben das Thema Versorgungssicherheit in Deutschland und Teilen Europas stark in den öffentlichen Fokus gerückt. In den vergangenen Jahren konzentrierte sich die nationale Politik besonders auf den Aspekt der Nachhaltigkeit der Energieversorgung, während die Sicherheit und Bezahlbarkeit eine untergeordnete Rolle spielten“, erläutert Carsten Rolle, WEC, die neue Situation.

Die riskante Versorgungslage  ist das Ergebnis einer Entwicklung, die in den 1970er Jahren begonnen hat. Das beobachtet der Ökonom Manuel Frondl, Leibniz-Institut für Wirtschaftsforschung (RWI). Gemeinsam mit Christoph M. Schmidt, RWI, hat er einen Index entwickelt, mit dem sich Risiken und Abhängigkeiten in der Energieversorgung messen lassen.

Rohstoffspezifische Risiken bei der Versorgung Deutschlands mit Erdöl, Erdgas und Steinkohle

Quelle: WEC – Energie für Deutschland 2022

Aus den Berechnungen der Wissenschaftler wird deutlich, dass das Versorgungsrisiko bei Öl, Steinkohle und Gas insbesondere in den letzten zehn Jahren stetig gestiegen ist – trotz eines Ausbaus erneuerbarer Energien, die inzwischen 16 Prozent zum Primärenergiemix beisteuern. „Mit dem russischen Angriffskrieg auf die Ukraine sind Deutschland und anderen europäischen Staaten auf drastische Weise die Folgen einer hohen Energieimportabhängigkeit von einem einzigen Lieferland vor Augen geführt worden“, so Frondl.

In ähnlichen Situation befindet sich nach Angaben des WEC-Berichtes Italien: Der Primärenergiebedarf wurde in den vergangenen Jahren zu rund 40 Prozent durch Erdgas gedeckt, von dem rund 40 Prozent aus Russland importiert wurde. Im Gegensatz zu Deutschland kann Italien nicht auf Braunkohle zurückgreifen und ist bereits in den 1980er aus der Kernenergie ausgestiegen.

Nicht alle Länder sind nach der Analyse des WEC gleichermaßen von Energieknappheit betroffen. Energierohstoffarmen Ländern wie Japan und Frankreich ist es durch Kernenergie gelungen, ihre Versorgungssicherheit herzustellen. Länder wie USA und Kanada können sich zusätzlich zum Ausbau erneuerbarer Energien selbst mit Erdöl, Erdgas und Kohle versorgen. Kanada exportierte 2020 rund 44 Prozent seiner im Inland geförderten Energierohstoffe. Auch die USA sind durch das sogenannte Fracking – ein aus ökologischen Gründen umstrittenes Verfahren – bei der Öl- und Gasförderung zum Nettoexporteur geworden.

Mit einem neuen gesetzlichen Rahmen soll sich in Deutschland der Anteil der erneuerbaren Energien deutlich erhöhen und die Versorgungslage verbessern. Angenommen, im Jahr 2030 gebe es keine Importe mehr aus Russland, ginge das Versorgungsrisiko deutlich zurück. „Die Ergebnisse zeigen, welche große Bedeutung einer Diversifizierung bei der Versorgungssicherheit zukommt, nicht nur hinsichtlich der Importländer, sondern auch der Auswahl an Energieträgern und -technologien“, schlussfolgert Frondl.

Insofern sei es richtig, dass Deutschland mit Blick auf die Erreichung von Klimaneutralität bis 2045 auf alternative Energieträger, wie Wasserstoff (H2) und H2-Derivate, setze und den Ausbau der erneuerbaren Energien vorantreibe. Auch mehr Energieeffizienz und schnelle Genehmigungen von Projekten zur Gewinnung heimischer Energieträger dienten der Versorgungssicherheit.

Abhängigkeit von China bei Rohstoffen für Solar- und Windanlagen

Auch wenn Solar- und Windanlagen den Strom in der Region produzieren – die Herstellung und Installation der Anlagen benötigt mineralische und metallische Rohstoffe, die importiert werden. Der WEC hat den Bedarf der Technologien und die Verfügbarkeit solcher Rohstoffe näher untersucht und dazu die wichtigsten Lieferländer aufgeführt.

Für Stahl von Windkraftanlagen werden Eisen, Nickel, Molybdän, Mangan und Chrom benötigt. Aluminium kommt im Turbinenturm und in Stromkabeln vor.  Kupfer wird in Generatoren, Starkstromkabeln, Transformatoren und der Erdungsanlage eingesetzt. Polymere werden in der Turbine verwendet. Wichtige Rohstoffe für die  Steuereinheiten sind Aluminium, Zinn, Zink, Tantal und Edelmetalle.

Bei Solaranlagen bestehen photovoltaisch aktive Komponenten aus Siliziumscheiben auf die Silberpaste aufgebracht wird oder aus amorphem Silizium, Kupfer-Indium- Gallium-Diselenid oder Kadmium-Tellurid. In den tragenden Elementen der Anlagen kommen Beton, Stahl, Kunststoffe, Glas, Aluminium und Kupfer zum Einsatz. Bei fast allen diesen Rohstoffen gehört China zu den wichtigsten Handelspartnern.

Kritikalität der für Windkraft- und PV-Anlagen benötigten Rohstoffe

Angebotskonzentration (HHI) und Länderrisiko (GLR) sowie Anteile der größten Produktionsländer im Jahr 2018

Quelle: WEC – Energie für Deutschland 2022

 

Stärkere Diversifizierung als langfristige Strategie

Die Risiken bei Rohstoffversorgung und Energieimporten lassen sich langfristig verändern. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) hat angekündigt, stärker auf nationale Reserven und andere Lieferländer zu setzen. Um per Schiff transportiertes verflüssigtes Erdgas zu importieren, soll eine Infrastruktur aufgebaut werden. Das BMWK erwartet, das Deutschland bei Steinkohle und Öl bereits bis Jahresende 2022 weitgehend unabhängig von russischen Einfuhren sein kann und bei Erdgas eine schrittweise Reduktion auf etwa 10 Prozent des Gasverbrauchs bis Sommer 2024 möglich ist.

Energie-Rohstofflieferanten Deutschlands 2021

Angaben in Mio. t  Steinkohleeinheiten

Quelle: WEC – Energie für Deutschland 2022

GasMangel: Kurzfristige europäische Strategien gesucht

Mit Blick auf die Situation im kommenden Winter dürften zunächst kurzfristige Maßnahmen entscheidend sein, um Bürger sowie Industrieunternehmen durch die Versorgungskrise bringen. Dabei geht es um einen Ausgleich für steigende Energiepreise und die eine angemessene Verteilung bei einer Gasmangellage. Das gilt nicht nur in Deutschland, sondern für ganz Europa.

In einer deutsch-österreichischen Diskussionsrunde auf dem Medienschiff Pioneer One im Anfang Juli 2022 sprachen sich Vertreter aus Politik und Wirtschaft für eine gemeinsame europäische Strategie zur Sicherung der Gasversorgung aus. Die Österreichische Bundesministerin für EU und Verfassung, Karoline Edtstadler sieht bei der Krisenbewältigung Parallelen zur Pandemie. Was für Impfstoffe gelte, gelte auch für die Versorgung mit Energie. Man schaue in Europa aufeinander, so die Einschätzung von Edtstadler.

Die Sicherung der Gasversorgung lässt sich nur europäisch lösen – so ein Fazit der Diskussionsrunde mit Gabriel Felbermayr, Karoline Edtstadler, Michael Strugl und Günther Oettinger sowie Moderator Gabor Steingart. Bildquelle: Verbund

Wenn das Gas knapp ist,  entsteht eine Konkurrenzsituation zwischen der  industriellen Produktion und dem Wärmemarkt. Gesucht werden Instrumente, um Preisanstiege zu dämpfen und Energie zu sparen. Der frühere EU-Energiekommissar Günther Oettinger betonte, dass die Wärmeversorgung für Privathaushalte nach deutschem Recht zwar Vorrang habe. Er sprach sich aber für eine Abwägung zwischen einer Raumtemperatur von 22 Grad und Produktionsausfällen in der Industrie mit Kurzarbeit und Insolvenzen aus.

Für die Wirtschaft wären die Auswirkungen von fehlenden Gasimporten massiv. Gabriel Felbermayr, Österreichisches Institut für Wirtschaftsforschung (WIFO), befürchtet deutliche Wohlstandsverluste im kommenden Winter aufgrund von Produktionsrückgängen in der energieintensiven Industrie und anschließenden Kaskadeneffekten. Deutschland sei davon besonders betroffen. Im Unterschied zur Eurozone oder auch Österreich schrumpfe die deutsche Industrieproduktion bereits seit 2017 aufgrund hoher Unsicherheiten und steigender Energiepreise durch Energiewende.

Auch wenn die Wirtschaft langfristig auch ohne russisches Gas auskomme, könne die Gasmangellage dafür sorgen, dass die Inflation in Deutschland auf 18 Prozent steige, prognostizierte Felbermayr. Entscheidend sei für die kommenden Monate, dass Preissteigerungen nicht vollständig an die Haushalte weitergeben werden, um soziale Konflikte zu vermeiden.

Auswirkungen auf viele Teile der Wirtschaft

Die Auswirkungen eines Lieferstopps auf die deutsche Wirtschaft hat das Beratungsunternehmen Prognos im Auftrag der vbw – Vereinigung der Bayerischen Wirtschaft untersucht. Die Studie „Folgen einer Lieferunterbrechung russischen Gases für die deutsche Industrie“, erwartet negative wirtschaftliche Effekte ausgehend von einem möglichen Lieferausfall ab Juli 2022. Demnach wäre aufgrund gesetzlich festgelegter Mindestmengen in Gasspeichern und der Versorgung vorrangiger Kunden der Gasbedarf der Industrie nicht einmal zur Hälfte gedeckt. Die Studie erwartet mehr als 30 Prozent Produktionsrückgang bei der Verarbeitung von Glas, Stahl, Keramik, Nahrungsmittel, Druck, Chemie und Textilien.

Quelle: Prognos / vbw

 

 

Die Wertschöpfung der direkt betroffenen Branchen würde um 3,2 Prozent sinken, was einem Verlust von rund 49 Milliarden Euro entspreche. Dabei würde die Wertschöpfung in der Glasindustrie oder die Stahlverarbeitung um fast 50 Prozent sinken. Ähnliches gelte für die Chemie-, Keramik-, Nahrungsmittel-, und Textilbranche sowie das Druckereiwesen mit Wertschöpfungsverluste von über 30 Prozent. Durch indirekte Folgen seien zudem Dominoeffekte und eine Störung der Produktions- und Lieferketten zu erwarten.

Weiterführende Links:

Energie für Deutschland 2022: https://www.weltenergierat.de/publikationen/energie-fuer-deutschland/energie-fuer-deutschland-2022/

Paneldiskussion „Energiewende, aber sicher!“ an Bord der ThePioneer One:  https://www.youtube.com/watch?v=E4vcnS18P6A

Studie zu den Folgen einer Lieferunterbrechung bei Erdgas:https://www.vbw-bayern.de/Redaktion/Frei-zugaengliche-Medien/Abteilungen-GS/Wirtschaftspolitik/2022/Downloads/vbw_Studie_Folgen_Lieferunterbrechung_von_russischem_Erdgas_Juni_2022.pdf

Bestandsaufnahme Energiewende im Januar 2022: Es gibt viel zu tun.

Handelsblatt-Energiegipfel 2022 in Berlin

Hybrider Branchentreff im Januar 2022: Online und auf der Bühne viel Diskussion um die Energiewende. Bildquelle: Handelsblatt-Energiegipfel

Der jährliche Branchentreffpunkt „Handelsblatt-Energiegipfel“ Mitte Januar zeigt die Agenda der aktuellen Energiethemen zu Beginn des neuen Jahres. Für 2022 fällt die Bilanz gemischt aus. Fortschritte bei der Dekarbonisierung gibt es, aber sie bleiben hinter den Zielen zurück. Gesucht wird die konkrete Gestaltung eines neuen Energiesystems und einer klimaneutralen Wirtschaft.

Auf der Branchenveranstaltung zum Jahresauftakt kamen Vertreter aus Energiewirtschaft, Verkehrssektor, Industrie, Politik und Wissenschaft in Berlin und digital zusammen und zeigten insgesamt ein großes Verständnis für den Transformationsprozess und die nötigen Schritte. Dekarbonisierung der Wirtschaft wird vor allem verstanden als eine Stromproduktion aus Strom aus Photovoltaik- und Windanlagen, Gaskraftwerke als Unterstützung sowie eine Wasserstoffinfrastruktur als Speichermedium und Rohstoffbasis für die industrielle Produktion insbesondere in der Chemie- und Stahlindustrie.

Das Ziel: Klimaneutralität und günstige Energieversorgung

Robert Habeck betonte die Notwendigkeit des Umbaus und der staatlichen Unterstützung. Bildquelle: Handelsblatt-Energiegipfel

Robert Habeck, Bundesminister für Wirtschaft und Klimaschutz betonte die Notwendigkeit von Emissionssenkungen in allen Branchen, damit Deutschland bis 2045 klimaneutral werden könne. Er sieht in der Überwindung des fossilen Energiesystems zudem die Chance auf eine günstigere Energieversorgung durch erneuerbare Energien, wenn die nötige Infrastruktur mit Erzeugungsanlagen, Netzen und Elektrolyseuren erst einmal aufgebaut sei. Für Investitionen in die Dekarbonisierung kündigte er staatliche Unterstützung an.

Klimafreundliche Mobilität als persönliche Entscheidung

Neben Energiewirtschaft und Industrieproduktion ist die Transformation auch eine Aufgabe für den Verkehrssektor. Bundesverkehrsminister Volker Wissing appellierte an jeden einzelnen Bürger, einen Beitrag zur Verkehrswende zu leisten. Ob E-Auto, Hybrid, Fahrrad oder öffentlicher Personennahverkehr (ÖPNV) – jeder solle entscheiden, welche Form der klimafreundlichen Mobilität für ihn passe. In ländlichen Regionen werde weiterhin der Individualverkehr benötigt, während in den Metropolen ein dichtes Angebot durch den ÖPNV möglich sei. Viele Menschen wünschten sich zudem den Ausbau von Radwegen.

Die Vielfalt der Wege zu mehr Klimaschutz steht auch für den Prozess der Transformation als Ganzes. Zentral bleibt dabei die Frage, was grüne Energie ist und wie diese in ausreichendem Maße zur Verfügung stehen kann. Auf europäischer Ebene wurde Ende 2021 in der EU-Taxonomie die Klimafreundlichkeit von Investitionsvorhaben definiert. Dieser Rahmen soll Unternehmen zu mehr Transparenz verpflichten und damit  Finanzinvestoren die Bewertung erleichtern, ob eine Anlage nachhaltig im Sinne des Klimaschutzes ist.

EU-Taxonomie zur Bewertung grüner Investitionen umstritten

Auf dem Handelsblatt-Energiegipfel 2022 äußerten sich viele Branchenvertreter kritisch zu den jüngsten europäischen Vorgaben. Im Zentrum der Bedenken stehen die geplanten Bewertungen von Investitionen in Kern- und Gaskraftwerke. Aus deutscher Sicht ist unverständlich, dass die europäischen Vorgaben Investitionen in Atomkraftwerke als klimafreundliche Energieerzeugung einstufen. Zwar entsteht bei der Stromerzeugung kein CO2, allerdings wird die Technologie selbst und die damit verbundenen radioaktiven Abfälle in der deutschen Gesellschaft als ein zu großes Risiko wahrgenommen.

Kritisiert wurden zudem die Vorgaben der EU-Taxonomie für Gaskraftwerke als zu rigide. Die Branche sieht darin einen Widerspruch zum großen Bedarf in Deutschland an Backup-Kraftwerken als Ergänzung zur fluktuierenden Einspeisung aus Photovoltaik und Windanlagen. Die stark einschränkenden Vorgaben in Bezug auf  Größe und technische Ausstattung könnten zur Folge haben, dass Investitionen in Gaskraftwerke ausbleiben.

Abseits der Diskussionen über den Ausbau von Erzeugung, Netzen und Speichern mit vorhandenen Technologien entwickeln sich auch neue Verfahren der Energiegewinnung. Das Startup Marbel Fusion aus München stellte eine Methode vor, mit Lasertechnologie eine Kernfusion zu erzeugen. Die geplanten Kraftwerke sollen in der Lage sein, Strom CO2-frei und sicher zu erzeugen.

Keine Denkverbote: Diskussion über technische Möglichkeiten von Kernfusion, CO2-Abscheidung und Speicherung. Bildquelle: Handelsblatt-Energiegipfel.

Forschung an Fusionskraftwerken

Grundlegend für die Entwicklungen von Marbel Fusion sind Fortschritte bei Lasertechnik und Plasmaphysik. Insbesondere jüngste Innovationen der Laser- und Materialwissenschaft ermöglichten ultrakurzgepulstete, hochintensive Laser und nanostrukturierte Treibstoffe. Bei der Verwendung von Wasserstoff und Bor als Fusionstreibstoffe entstehen nach Unternehmensangaben keine problematischen Abfälle. Fusionskraftwerke könnten nach Einschätzung von Marvel Fusion ab den 2030er Jahren an bestehenden Kraftwerksstandorten alte Anlagen ersetzen und Ballungsräume und energieintensive Industrien versorgen.

https://marvelfusion.com

https://veranstaltungen.handelsblatt.com/energie/

Die Berechnungen eines Wasserstoffnetzes werden konkreter

Die Vereinigung der Fernleitungsnetzbetreiber Gas (FNB Gas) hat sich mit der Infrastruktur eines klimaneutralen Deutschlands in einer aktuellen Studie beschäftigt und mit dem Beratungsunternehmen 4Management ein mögliches Wasserstoffnetz für Deutschland im Jahr 2030 und 2050 entwickelt.

Berechnetes Wasserstoffnetz für das Jahr 2050. Bildquelle FNB Gas

Ziel der Modellrechnung war, die nötige Infrastruktur für den Wasserstofftransport zu ermitteln. Wasserstoff wird in der Studie gleichermaßen als Energieträger, Rohstoff und Speichermedium betrachtet und in den Branchen Stahl, Chemie, Raffinerien, Verkehr, Wärme und Energie eingesetzt. In einer szenariobasierten Netzsimulation für 2050 wurden dazu die Ein- und Ausspeisepunkte, Produktionsmengen und Industriestandorte modelliert.

Für 2030 kommt die Simulation auf eine Länge von 5.100 km. Davon könnten 3.700 km durch die Umstellung von Gasleitungen entstehen. Bis zum Jahr 2050 soll das H2-Netz dann auf mehr als die doppelte Länge erweitert werden. Von den dann 13.300 km wären rund 11.000 km aus umgestellten Gasleitungen darstellbar.

Die auf Basis strömungsmechanischer Simulationen geplanten Netze für die Jahre 2030 und 2050 passen zu den angekündigten Wasserstoffprojekten des Marktes und den Vorhaben der Bundesregierung. Ein wesentlicher Teil der vorgesehenen Wasserstoffleitungen könnte durch eine Umstellung von vorhandenen Erdgasleitungen entstehen. Den H2-Gesamtbedarf für Deutschland schätzt die FNB Gas für das Jahr 2030 auf 71 TWh und für 2050 auf 504 TWh.

Wasserstoff ist vielseitig einsetzbar

Der Wasserstoffbedarf ergibt sich durch den Betrieb von Direktreduktionsanlagen anstelle von Hochöfen und den Ersatz von Methan oder Öl als Ausgangsstoffe in chemischen Produkten. Auch die Umstellung von Zügen und LKW auf Wasserstoffantrieb sowie die Erzeugung von Strom bei Bedarfsspitzen steigern die Nachfrage.

Die Investitionskosten für den Wasserstofftransport per Pipeline bis zum Jahr 2050 schätzt FNB Gas auf 18 Mrd. Euro. Nicht berücksichtigt seien dabei Kosten zur Umstellung von Speicherinfrastruktur, für Offshore-Leitungen oder auch Leitungen für die Anbindung von Erzeugungsanlagen und zu einzelnen Verbrauchern.

Investitionsvorhaben in der Planung

Zusätzlich zu den Berechnungen der Netzkapazitäten haben die Fernleitungsnetzbetreiber im Rahmen des Netzentwicklungsplans Gas 2022-2032 die bestehenden Investitionspläne des Marktes ermittelt. Dabei haben sich rund 250 Wasserstoffprojekte zwischen den Projektträgern und den FNB durch Absichtserklärungen (MoU) zum Kapazitätsbedarf und einer Inbetriebnahme ergeben.

„Jetzt, da eine Vielzahl von Projektträgern eine Umsetzungsabsicht konkret nachgewiesen hat, können wir die notwendigen Umstellungen von Erdgasleitungen auf Wasserstoff, den Neubaubedarf von Wasserstoffleitungen sowie erforderliche Verstärkungsmaßnahmen im Erdgasnetz konkretisieren,“ erläutert Inga Posch, Geschäftsführerin der FNB Gas. In der Summe ergebe sich daraus ein Wasserstoffbedarf von 165 TWh. Diese Projekte sollen im Netzentwicklungsplan Gas 2022-2032 abgebildet werden.

Markthochlauf mit blauem und grünem Wasserstoff

Die zwölf Mitglieder der FNB Gas gehen aufgrund der benötigten Mengen an Wasserstoff davon aus, dass dieser sowohl aus erneuerbaren Energien als auch aus Erdgas erzeugt wird. „Voraussichtlich wird der grüne Wasserstoff zunächst nicht ausreichen, um den bis dahin bestehenden Bedarf zu decken und einen schnellen und bezahlbaren Markthochlauf zu erreichen,“ so Gößmann.

Technologieoffenheit sei außerdem wichtig, um die vorhandene Gasinfrastruktur neben Wasserstoff auch für weitere klimaneutrale Gase wie Biogas oder synthetisches Methan zu nutzen. Damit könnte zusätzlich und schnell umsetzbar über alle Sektoren CO2-reduziert werden. „Um eine H2-Readiness der Gasinfrastruktur voranzutreiben, brauchen wir attraktive Investitionsbedingungen sowie eine gemeinsame Regulierung und Netzplanung für Gas und Wasserstoff“, fordert Gößmann.

Neben der Nutzung als Rohstoff und Energieträger eignet sich Wasserstoff insbesondere für die Speicherung von Energie in unterirdischen Kavernen. Deutschland verfügt im weltweiten Vergleich über die viertgrößten Speicherkapazitäten für Erdgas. Nach Abschätzung von FNB Gas wären Salzkavernen und damit rund die Hälfte der heutigen Erdgasspeicher auch für die Speicherung von Wasserstoff geeignet.

www.fnb-gas.de

Der Beitrag in gesamter Länge ist in der Ausgabe 1/2022 der Zeitschrift EW – Magazin für die Energiewirtschaft erschienen.

Bildquelle: FNB Gas

Mehr als eine Idee: Wasserstoff anstelle von Erdgas

Für die einen ist das Gasnetz die Basis für eine CO2-neutrale Wirtschaft. Für die anderen ist es ein Relikt aus dem fossilen Zeitalter, das sie lieber heute als morgen hinter sich lassen möchten. Tatsächlich gibt es für beide Positionen gute Argumente, wie auf der Handelsblatt Jahrestagung Gas 2021 deutlich wurde. Bekannt sind vor allem die Einsparziele für die CO2-Emissionen in den nächsten Jahren. Der Weg dorthin führt in großen Teilen durch unbekanntes Terrain.

Es ist ein Fakt, über den das Mutterland der Energiewende vielleicht lieber hinweg sehen würde: Auch nach über 20 Jahren Förderung der erneuerbaren Energien wird die Energieversorgung in Deutschland wesentlich durch fossile Energien gedeckt. Im ersten Halbjahr 2021 war Erdgas in Deutschland der wichtigste Primärenergieträger, gefolgt von Mineralöl. Strom aus erneuerbaren Energien belegte Platz 3, wobei die Produktion aus Wind im ersten Halbjahr 2021 nach Angaben des Statistischen Bundesamtes um 21 % niedriger als im stürmischeren Vorjahr.

Die Dimension des Gasverbrauchs in Deutschland ist ein Grund, weshalb viele Branchenvertreter davon ausgehen, dass auch in Zukunft weiterhin Gas durch das 511.000 km lange Netz strömen wird. Flexible Gaskraftwerke können die Stromversorgung absichern und so wetterbedingte Produktionsschwankungen der erneuerbaren Energien ausgleichen. Die Sicherheit der Stromversorgung lässt sich derzeit ohne Gas nicht vorstellen.

Heute Erdgas, übermorgen Wasserstoff – und morgen?

Bis 2045 – dem Jahr der Klimaneutralität – ist nicht mehr lange hin, daher lastet auf der Planung der künftig benötigten Infrastruktur ein enormer Zeitdruck. Ludwig Möhring, Bundesverband Erdgas, Erdöl und Geoenergie (BVEG), unterstütze in der Online-Debatte die Zielsetzung einer Klimaneutralität und forderte, die Umsetzung zu gestalten. Er erwartete eine stärkere Elektrifizierung, vermisste aber eine Debatte über die Rolle von Gas im Wärmemarkt und in der Stromerzeugung. Das derzeitige Narrativ ermögliche keinen Weg zu einer Transformation.

Wie die Gasinfrastruktur in Zukunft genutzt werden kann, ist Gegenstand intensiver Diskussionen. In einer dekarbonisierten Wirtschaft soll Erdgas langfristig durch Wasserstoff ersetzt werden, der ebenfalls über ein Pipelinesystem transportiert werden könnte. Ob dieses künftig benötigte Leitungssystem allerdings mit dem heutigen vergleichbar ist, ist noch offen. Denn es lässt sich schwer prognostizieren, in welchem Maße Haushalte und Industriezentren Wasserstoff nutzen werden.

Von Erdgas zu Wasserstoff – mehr als ein Austausch der Moleküle

Wasserstoff, der über einen Elektrolyseur aus erneuerbarem Strom produziert wird, gilt als Königsweg einer künftigen Energiesystems. Klarer Vorteil ist die CO2-freie Energie mit hoher Dichte. Wasserstoff lässt sich ähnlich nutzen wie Erdgas, ist aber als Rohstoff um ein vielfaches teurer und stellt höhere Anforderungen an die Sicherheit. Ob die privaten Verbraucher künftig mit Wasserstoff heizen oder sich preiswertere Alternativen suchen, ist offen. Je nach Einschätzung wird Wasserstoff als Champagner oder Mineralwasser der Energiewende gesehen.

Im Prinzip lässt sich das Gasnetz auch für eine Beimischung von Wasserstoff nutzen. Dadurch lässt sich der Energiegehalt des Gases erhöhen – bei gleichzeitig geringeren CO2-Emissionen. Die bedeutet allerdings einige technische Veränderungen, um den Eigenschaften des Wasserstoffs Rechnung zu tragen.

So benötigt der Transport des trägeren Wasserstoff im Vergleich zu Erdgas deutlich mehr Energie. Evgeniy Grin, PJSC Gazprom aus St. Petersburg, Russland, erläuterte, dass eine Beimischung von Wasserstoff mehr als viermal soviel Energie benötige, um auf einen Druck von 80 bar zu bekommen. Beimischungen seien auch aus einem anderen Grund problematisch: Viele Kunden benötigten reines Erdgas. Grin warnte zudem vor technischen Risiken von Lekagen, da das Pipelinesystem nicht dafür ausgelegt sei.

Transport von Erdgas und Wasserstoff im Vergleich

Auf der Suche nach Lösungen

Es gibt einige Antworten auf die vielen offenen Fragen des künftigen Energiesystems: Eine Strategie setzt auf maximale Offenheit. Neue Gaskraftwerke sollen grundsätzlich Wasserstoff-Ready sein, d.h. solange Erdgas verfügbar ist, sollen sie mit Erdgas laufen. Steht Wasserstoff zur Verfügung könnten sie auch den Strom aus Wasserstoff erzeugen. Roger Miesen, RWE Generation SE gibt allerdings zu bedenken, dass die Wasserstoffkraftwerke durch eine Wasserstoffpipeline versorgt werden müssten, die es heute noch nicht gebe. Ohnehin sei unklar, ob sich die Investition in ein Gaskraftwerk rechne, wenn dies nur als Back-up für fehlenden Strom aus Photovoltaik und Windanlangen in Betrieb sei.

Jochen Homann, Bundesnetzagentur, betonte die Bedeutung einer gründlichen Planung eines Wasserstoffnetzes. Diese hänge davon ab, wo der Wasserstoff eingesetzt werde. Homann hob die Bedeutung einer systemischen Gesamtschau und von klaren Zielvorgaben hervor, wo der Wasserstoff eingesetzt werden soll. Er berichtete von zahlreichen Projekten zur Produktion von Wasserstoff. Sollten diese alle umgesetzt werden, würde das sogar die erwartete Nachfrage übersteigen.

Bildquellen: Zukunft Gas; Gasprom

www.veranstaltungen.handelsblatt.com/gas/