Energiesystem 2050
Der Umbau der bisherigen Energieversorgung in ein zukunftsfähiges Modell ist ein Vorhaben, das nur durch Kontiunität und Beharrlichkeit erreicht werden kann - und er ist nur möglich durch die Vorgaben einer Wirtschaftspolitik, die über einen langen Zeitraum angelegt ist und deren Ziele klar beschrieben sind. Insbesondere sind bestehende Förderprogramme zu verlängern, an die Gegebenheiten anzupassen oder auch neu zu gestalten.
Der FVEE-Fachausschuss Nachhaltiges Energiesystem 2050 unter Federführung von
Prof. Dr. Jürgen Schmid von Fraunhofer IWES hat ein Grundlagenwerk erstellt, das Wegweiser und Anleitung sein kann. Kernpunkt der Aussagen sind in der Zusammenfassung die nachfolgenden 13 Punkte:
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1. 100% Erneuerbare |
Die Technologien zur Nutzung der erneuerbaren Energien und der Energieeffizienz haben sich rascher entwickelt als erwartet. Die bemerkenswerten Fortschritte zeigen, dass bei anhaltender Innovationsdynamik schon 2050 in Deutschland ein Energiesystem realisiert werden kann, das zu 100% auf erneuerbaren Energien basiert. |
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2. Optionenvielfalt als |
Das Energiekonzept 2050 beschreibt eine zuverlässige, sichere, kostengünstige und robuste Energieversorgung auf Basis der vielfältigen erneuerbarer Energien. Diese Palette der erneuerbaren Energien, deren Potenziale sehr viel höher sind als der Gesamtenergiebedarf, gewährleistet auch bei geringerem Beitrag oder gar „Ausfall“ einer Technologie die Bereitstellung von Alternativen, sodass in jedem Fall eine 100%-Versorgung auf Basis erneuerbarer Energien sichergestellt ist. |
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3. Energieeffizienz prioritär |
Die Erhöhung der Energieeffizienz wird als strategische Aufgabe höchster Priorität behandelt: Die Institute plädieren für einen starken Ausbau der dezentralen Kraft-Wärme-Kopplung (KWK), um die Energienutzungseffizienz der erneuerbaren Energiekonversions-techniken zu erhöhen – begleitet von der Notwendigkeit, Anreizmaßnahmen für solche Systeme in Verbindung mit Nahwärmesystemen weiter zu entwickeln. Die energetische Sanierung des heutigen Gebäudebestands wird bis 2050 im Wesentlichen abgeschlossen sein. |
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4. Strom als Hauptstandbein |
Die Stromgewinnung und -nutzung aus erneuerbaren Energien hat im Energiekonzept 2050 eine dominante Stellung. |
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5. Europäischer Stromverbund |
Der verlustarme Stromtransport über weite Strecken mit HGÜ und der Energieausgleich auf europäischer Ebene spielen für die Nutzung der fluktuierenden Energiequellen eine Schlüsselrolle. Dieser weiträumige Ausgleich durch eine europäische Stromvernetzung verstetigt das Angebot an erneuerbarer Energie. Mit Energiespeichern wird außerdem das fluktuierende Angebot an Wind und Solarenergie der jeweiligen Nachfrage angepasst. Erneuerbarer Strom wird somit zur Primärenergie, indem auch chemische Energieträger (Wasserstoff, Methan) aus ihm gewonnen werden. |
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6. Chemische Energieträger |
Für die Überbrückung längerer Phasen mit zu geringem Angebot können in Überangebotszeiten diese chemischen Energieträger in Langzeitspeichern saisonal verfügbar gemacht werden, die unter anderem auch für den Verkehrssektor notwendig sind. Die Herstellung von „erneuerbarem (synthetischem) Methan“ bedeutet einen Paradigmenwechsel für die Energiespeicherung. |
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7. E-Mobilität |
Der Verkehr im Energiekonzept 2050 wird weitgehend direkt elektrisch gedeckt oder indirekt, indem Strom zu Wasserstoff oder Methan umgewandelt wird. |
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8. Regeneratives Kombikraftwerk |
Das Prinzip „Regeneratives Kombikraftwerk“ wird mit seinem systemtechnischen Zusammenspiel der erneuerbaren Energien und der Energiespeicherung auf ganz Deutschland ausgedehnt. |
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9. Systemkonflikte vermeiden |
Die heutigen Großkraftwerke sind ungeeignet, fluktuierende Ströme aus erneuerbaren Energien auszugleichen, denn sie können die dafür erforderlichen großen Leistungsänderungen nicht abbilden. Wenn die Vorrangigkeit der Einspeisung erneuerbarer Energien erhalten bleibt, dann werden herkömmliche Grundlastkraftwerke zunehmend ungeeignet, die Residuallast aufzubringen. Das bedeutet nicht nur, dass dann weder Kernkraftwerke, noch Fusionskraftwerke, noch Kohlekraftwerke eingesetzt werden können, sondern auch, dass die gegenwärtigen Ansätze der CO2-Abscheidung und Speicherung bei der Kohleverstromung (CCS) nicht nur aus rein wirtschaftlichen sondern auch aus systemischen Gründen in eine verkehrte Richtung führen. |
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10. Rolle der Biomasse |
Die energetische Nutzung der Biomasse wird als eine beschränkte Ressource behandelt, die die Entwicklung von stofflichen und energetischen Nutzungskaskaden erfordert. Energiepflanzen sollten mittel- bis langfristig vor allem zur Herstellung von Synthesekraftstoffen wie Kerosin für Flugzeuge und Schiffe sowie zur Produktion von Rohstoffen für die chemische Industrie verwendet werden. Die energetische Verwertung von Biomasse-Reststoffen ergänzt dieses Konzept. |
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11. Solare Wärme |
Solarthermische Kollektoren liefern im Energiekonzept 2050 einen wichtigen Beitrag zur Trinkwassererwärmung, Raumheizung, Prozesswärme- und Kälteversorgung in einzelnen Gebäuden und für die Nah-/Fernwärme- und -kältesysteme. |
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12. Kosten und Nutzen |
Das Energiesystem 2050 wird volkswirtschaftlich bei optimaler Auslegung zumindest nicht teurer als das gegenwärtige. Dies ergibt sich aus der Verbindung der im Energiekonzept 2050 beschriebenen technologischen Komponenten mit ihren Lern- und Erfahrungseffekten und der Kosten- und Nutzenanalyse: Der Ausbau der erneuerbaren Energien verursacht zunächst Mehrkosten sowohl in der Strom- und Wärmeerzeugung als auch im Verkehrssektor. Bei einer jahresspezifischen Betrachtung wird das Maximum der Mehrkosten aber bereits im Jahr 2015 mit einer Summe von rund 17 Mrd. Euro erreicht. Dies entspricht lediglich ca. 8% der Gesamtausgaben für Energie in Deutschland, die sich gemäß der monetären Bewertung des Endenergieverbrauchs auf 212 Mrd. p/a belaufen. Das Argument, wonach erneuerbare Energien erhebliche Kostensteigerungen des Energiesystems verursachen würden, ist mit diesem Vergleich zu entkräften. Bei der Betrachtung der Differenzkosten der erneuerbaren Energien aus allen drei Sektoren wird deutlich, dass die Transformation in ein vollständig auf erneuerbaren Energien basierendes Energiesystem bis zum Jahr 2050 auch aus ökonomischer Sicht vorteilhaft ist. Im Zeitraum 2010 bis 2050 können allein in den Sektoren Strom und Wärme Kosten von insgesamt 730 Mrd. Euro eingespart werden. |
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13. Forschungsförderung |
Die Verteilung der öffentlichen Ausgaben für Forschung und Entwicklung auf die verschiedenen Energietechnologien müssen sich an ihrer langfristigen Bedeutung orientieren. Entsprechend der Zielsetzung der Regierungskoalition und dem vorgestellten Energiekonzept ist deshalb bei der Forschungsförderung die Priorität auf die erneuerbaren Energien und Energieeffizienz zu legen. Forschung und Entwicklung ist auch als Maßnahme der Industriepolitik zu begreifen. Denn nur dort, wo deutsche Produzenten im Bereich erneuerbare Energien und Energieeffizienz weltweit technologisch führend sind, besteht die Chance, die Produktion von Komponenten des neuen Energieversorgungssystems in Deutschland zu halten. |
Die Kernaussagen dieses Konzeptes und ihr Bezug zur Machbarkeit
Es ist allen bewusst, dass ein solchermaßen weitgestecktes Ziel vorerst nur akademischen Charakter hat und eher visionär ist denn als praktisch durchführbar angesehen werden kann.
Immerhin ist für die Ziele dieses Programms ein Zeitraum von 40 Jahren vorgesehen. Für die in den Unternehmen derzeit eingesetzten Technologien und Aggregate bedeutet dies 2 – 3 Abschreibungszyklen.
Deshalb ist es klar, dass in der praktischen Umsetzung und insbesondere bei den an die Unternehmen gegebenen Empfehlungen man sich zuerst an die geltenden technischen Möglichkeiten, an die wirtschaftlichen Rahmenbedingungen und an die Wünsche und Vorstellungen des Kunden zu halten hat.
Dennoch ist es wichtig, das Ziel als ganzes im Auge zu haben. Beim Konzept technischer Anlagen ist mindestens die nächste Abschreibungs-Generation zu berücksichtigen und in der Diskussion mit dem Kunden dieses Ziel anzusprechen.
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Die Erhöhung der Energieeffizienz wird als strategische Aufgabe höchster Priorität behandelt: Die Institute plädieren für einen starken Ausbau der dezentralen Kraft-Wärme-Kopplung (KWK), um die Energienutzungseffizienz der erneuerbaren Energiekonversionstechniken zu erhöhen – begleitet von der Notwendigkeit, Anreizmaßnahmen für solche Systeme in Verbindung mit Nahwärmesystemen weiter zu entwickeln. Die energetische Sanierung des heutigen Gebäudebestands wird bis 2050 im Wesentlichen abgeschlossen sein.
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