Sektorkopplung

Bis 2050 sollen die deutschen Treibhausgasemissionen um 80 bis 95 Prozent sinken. Vor diesem Hintergrund galten alle bisherigen Anstrengungen dem Ausbau der erneuerbaren Energien im Bereich der Stromerzeugung. Entsprechend lag ihr Anteil am Bruttostromverbrauch im Jahr 2015 bereits bei rund 32 Prozent. Doch längst ist klar: Das allein wird nicht genügen, um die angestrebten Klimaziele zu erreichen. Deshalb müssen auch im Wärmemarkt und im Verkehr weniger fossile Energieträger zum Einsatz kommen und Emissionen gesenkt werden. Gelingen kann dies mithilfe der sogenannten Sektorenkopplung.

René Schoof, Head of Energy Storage Technology bei der Uniper Energy Storage GmbH und Leiter des DVGW-Forschungsclusters „Gaserzeugung und Energiesysteme“, erläutert im Gespräch mit der „DVGW energie | wasser-praxis“ die Einsatzmöglichkeiten der Power-to-Gas-Technologie.

Bis 2050 soll der Energieverbrauch in Deutschland größtenteils durch erneuerbare Energien gedeckt werden – ein ambitioniertes Ziel, das grundsätzlich erreichbar ist. Aktuell konzentriert sich jedoch der Ausbau der erneuerbaren Energien vor allem auf den Stromsektor. Dort geht es schneller voran als erwartet, während der Netzausbau nur langsam vorankommt. Das führt nicht nur dazu, dass Windräder oder Fotovoltaikanlagen vermehrt abgeschaltet werden müssen, um das Stromnetz nicht zu überlasten, sondern auch zu dramatisch steigenden Netzengpasskosten.

von Andreas Kuhlmann, Vorsitzender der Geschäftsführung der Deutschen Energie-Agentur (dena)

Die Stromnetze werden durch den Zubau an erneuerbaren Energien vor große Herausforderungen gestellt. Vorschläge zu ihrer Entlastung durch die Sektorkopplung gibt es viele, meistens kreisen diese um rein strombasierte Technologien. Wir haben mit Professor Dr. Markus Zdrallek vom Lehrstuhl für Elektrische Energieversorgungstechnik an der Bergischen Universität Wuppertal über die Chancen und Potenziale gesprochen, die sich durch die Kopplung der Stromnetze mit dem Gasnetz eröffnen.

Der Ausbau der erneuerbaren Energien steht in Deutschland im Zentrum der Anstrengungen, um die eigenen Klimaschutzziele zu erreichen. Im Fokus ist hierbei bislang stets der Strommarkt – gute 33 Prozent des Stroms in Deutschland wurden 2015 bereits aus erneuerbaren Energiequellen wie Wind und Sonne gewonnen, bis 2025 soll dieser Anteil bis zu 45 Prozent betragen. Die Aufnahmekapazitäten des bestehenden Stromnetzes sind jedoch begrenzt und der Ausbau geht nur langsam voran. Um die heutigen Erzeugungspotenziale effizient nutzen zu können und Energie langfristig speicherbar zu machen, müssen insbesondere Strom- und Gassektor stärker miteinander verknüpft werden. Bereits jetzt bestehen verschiedene gasbasierte Technologien, um diese beiden Sektoren sinnvoll zu koppeln und damit erneuerbare Energien auch in den Verbrauchssektoren Wärme, Verkehr und Industrie stärker nutzbar zu machen.

Die Bedeutung von Wasserstoff aus erneuerbaren Energien nimmt stetig zu, nicht nur als Kraftstoff in der Automobilindustrie, sondern auch als Energieträger in der Gas- und Stromwirtschaft und als Basisstoff in der chemischen Industrie. Bislang betrachtet jede Branche aber lediglich den von ihr jeweils bevorzugten Nutzungspfad. Doch gibt es für die Branchen möglicherweise gemeinschaftliche Verwertungsperspektiven des grünen Energieträgers? Dieser Frage gingen Wissenschaftler im Auftrag des DVGW und der NOW GmbH in einer Studie nach.