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Donnerstag, 18. Mai 2017, Ausgabe Nr. 20

Donnerstag, 18. Mai 2017, Ausgabe Nr. 20

Energie

„Hervorragend aufgestellt“

Von Stephan W. Eder | 18. Mai 2017 | Ausgabe 20

Aus Sicht des Energieexperten Harald Bradke müssen in den kommenden Jahren wichtige Eckpfeiler für die Energiewende gesetzt werden.

w - Bradke BU
Foto: BayernInnovativ/Thomas Geiger

Fraunhofer-Energieexperte Harald Bradke betont, wie wichtig es ist, für die Energiewende rechtzeitig die Weichen in allen Sektoren – Strom, Wärme und Verkehr – zu stellen, um teure Fehlinvestitionen in das alte System auf Basis konventioneller Energiequellen zu vermeiden.

VDI nachrichten: Herr Bradke, Sie sind Vorsitzender der VDI-Gesellschaft Energie und Umwelt. Wie sieht diese Deutschland technologisch für die Energiewende aufgestellt? Welche Defizite gibt es hier? Wie sollten diese angegangen werden?

Bradke: Deutschland ist hervorragend für die Energiewende aufgestellt, zum Beispiel im Bereich der Windenergie, bei hocheffizienten Elektromotoren und ihren Anwendungen in Kompressoren, Ventilatoren, Pumpen sowie bei energetisch hocheffizienten Heizsystemen und Gebäuden.

Harald Bradke

Nachholbedarf besteht zum Beispiel noch im Bereich der Elektromobilität und bei Batteriesystemen. Die nächste Herausforderung ist die optimale Integration der hohen Anteile von Strom aus fluktuierendem Wind- und Solarstrom. Hier gibt es bereits vielversprechende Ansätze in Forschung und Entwicklung.

Das Förderungssystem erneuerbarer Energien über das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) ist im Umbruch. Wohin sollte aus Ihrer Sicht der Weg führen? Taugt das EEG als Blaupause für die Energiewende auf allen Sektoren?

Das bisherige EEG war ein hervorragendes Instrument, um den Anteil der erneuerbaren Energien im Strombereich auf das heutige Niveau zu bringen. Nun muss es behutsam in Richtung Marktintegration weiterentwickelt werden, bis sich die erneuerbaren Energien ohne Unterstützung im Markt behaupten können. Dies kann bei günstigen Rahmenbedingungen schon in wenigen Jahren der Fall sein.

Die beim EEG gemachten Erfahrungen können teilweise auf andere Sektoren übertragen werden. Um optimale Lösungen zu erhalten, müssen jedoch die technologische Reife der jeweiligen Technologie und das Marktumfeld berücksichtigt werden.

 Als eine der kritischsten Phasen der Energiewende wird der Übergang von einer weitgehend fossil getragenen Grundlastversorgung hin zu einer auf Ökostrom basierten diskutiert. Wie soll das funktionieren?

Aufgabe der Bundesnetzagentur ist es, genügend regelbare Leistung verfügbar zu halten, um die Stabilität im Stromnetz jederzeit sicherstellen zu können. Darüber hinaus werden Systemdienstleistungen zur Frequenz- und Spannungshaltung ausgeschrieben. Hier können nicht nur Stromerzeuger bieten, sondern auch große Stromverbraucher mit Lastverlagerungspotenzialen. So können zum Beispiel große Aluminiumelektrolysen ihre vertraglich vereinbarte Strombezugsleistung herunterfahren und die frei werdende Leistung an der Börse verkaufen.

Viele Unternehmen haben derartige Konzepte in der Schublade. Sie warten nur darauf, dass die Randbedingungen wie die Netzentgelte entsprechend angepasst werden.

Die Lastflexibilisierung ist über weite Strecken günstiger als die Bereithaltung von Speichern oder Reservekraftwerken, wenn sie nur wenige Hundert Stunden im Jahr benötigt werden.

Langfristig sehen die Energiewendeszenarien der Bundesregierung bis 2050 einen weitgehenden Verzicht auf fossile Energieträger vor. Braucht es dazu konkrete Austrittstermine?

Je später eine signifikante Reduktion der Nutzung fossiler Energieträger eingeleitet wird, umso deutlicher muss sie ausfallen. Gegebenenfalls muss sogar CO2 aus der Atmosphäre entfernt und gespeichert werden. Dies würde erheblich teurer, als rechtzeitig und im Rahmen des Reinvestitionszyklus die nötigen Investitionen zu tätigen.

Auch müssen die Folgen dieses Strukturwandels auf die betroffenen Regionen und die Beschäftigten in den Kraftwerken und Braunkohletagebauen abgefedert werden. Je früher eine entsprechende Planung von der Bundes- und den Landesregierungen mit den Betreibern vereinbart wird, umso besser lassen sich mögliche Härten abmildern.

Welche Rolle spielt die Sektorkopplung für die Energiewende? Was sind die geeigneten Instrumente, um sie zu fördern? Wie beurteilt die VDI-GEU den Ansatz einer strombasierten Sektorenkopplung, den die Bundesregierung ja auch über die Elektromobilität forcieren will?

Zur Erreichung des „Zwei-Grad-Ziels“ genügt es nicht, nur in der Stromerzeugung auf fossile Energieträger zu verzichten, sondern dies muss in allen Sektoren geschehen. Im Bereich der Gebäudeheizung zum Beispiel durch den Einsatz elektrisch betriebener Wärmepumpen und im Bereich der Mobilität beispielsweise durch batterieelektrische Fahrzeuge. Da viele dieser Anwendungen über ein Speicher- und Lastverlagerungspotenzial verfügen, hilft diese Sektorkopplung, das Stromsystem zu stabilisieren.

Damit dies funktioniert, müssen die Preissignale, die ausdrücken, ob Strom gerade und in den nächsten Stunden im Überangebot vorhanden ist oder knapp wird, beim Kunden ankommen. Der Preis als Knappheitssignal sollte nicht durch einen hohen Anteil fixer Kosten gedämpft, sondern eventuell im Gegenteil noch verstärkt werden. Hier sind entsprechende regulatorische Regelungen wie flexible Netzentgelte und EEG-Umlagen erforderlich.

Die Elektromobilität ist ein Element der Sektorkopplung; ihre Förderung dürfte aber vor allem aus industriepolitischen Gründen und zur Senkung der Stickoxid- und Feinstaubemissionen in den Großstädten erfolgen.

Die Szenarien für die Energiewende und für Klimaschutzkonzepte gehen zum einen von einer Bepreisung von Treibhausgasemissionen aus, zum anderen langfristig von Technologien, die Treibhausgase aktiv nutzen oder speichern (CCU und CCS). Sowohl der EU-Emissionshandel als auch die Entwicklung dieser Technologien führen bisher ein Schattendasein. Wie ist das zu ändern?

Aufgrund eines Überangebots an EU-Treibhausgas-Zertifikaten liegt deren Preis zu niedrig, um eine Lenkungswirkung erzielen zu können. Dieses Überangebot liegt vor allem daran, dass die wirtschaftliche Krise in vielen EU-Ländern nicht vorhergesehen werden konnte.

Nur durch eine deutliche Verknappung der Zertifikate kann deren Preis wieder steigen und damit den Einsatz CO2-armer Techniken fördern. Dies ist ein politischer Aushandelprozess, der verschiedene Interessen berücksichtigt und voraussichtlich nicht zu so weitreichenden Reduktionen führen wird, wie sie für den Schutz der Atmosphäre notwendig sind. Dann könnten nationale CO2-Steuern eine Übergangslösung sein.

Die Abscheidung und Lagerung von CO2 ist eine vergleichsweise teure Möglichkeit der CO2-Reduktion und setzt die geologischen Möglichkeiten für eine dauerhafte Lagerung des CO2 voraus; die Potenziale sind bei uns begrenzt, und die Akzeptanz bei der direkt betroffenen Bevölkerung ist gering.

Auch für die über mehrere Jahre dauernde Bindung von CO2 in Produkten sind die Möglichkeiten sehr begrenzt. Die Dechema hat vor einigen Jahren ein weltweites Potenzial von wenigen Prozent abgeschätzt.

In einer Größenordnung von 10 % dürfte das Potenzial liegen, wenn auch die Herstellung von synthetischen Kraftstoffen mit berücksichtigt wird. Hier wird das CO2 jedoch sehr schnell wieder freigesetzt, sobald der Kraftstoff genutzt wird. Dies kann für eine Übergangszeit helfen, ist aber keine langfristige Lösung. Diese kann nur in der effizienten und sparsamen Nutzung von Energie und in ihrer Umwandlung aus regenerativen Quellen liegen.

In Deutschland gilt der Aus- und Umbau der Stromnetze manchem als Flaschenhals und zukünftiger Preistreiber für die Energiewende. Wie sehen Sie das und wie sollten vorhandene Defizite behoben werden?

Der Aus- und Umbau der Stromnetze ist ein wichtiger Baustein der Energiewende: Über größere Distanzen können so Fluktuationen bei der Erzeugung von Strom aus Wind und Sonne besser ausgeglichen werden.

Zudem kann ein Stromnetzausbau dabei helfen, die Stromnachfrage gleichmäßiger zu gestalten – nicht nur über den Tag, sondern auch über die Jahreszeiten. So wird in nördlichen Regionen Europas mehr geheizt, in südlicheren Ländern mehr klimatisiert.

Es sollten allerdings nicht mehr Leitungen gebaut werden, als zukünftig tatsächlich gebraucht werden. Die Kapazitäten können durch einfache technische Maßnahmen kostengünstig erhöht werden. Hierzu zählen das Freileitungstemperatur-Monitoring und regelbare Ortsnetztransformatoren.

Darüber hinaus ist bei der Kostendebatte nicht zu vernachlässigen, dass die Stromnetze überwiegend schon bestehen. Viele Leitungen erreichen demnächst das Ende ihrer technisch-wirtschaftlichen Nutzungsdauer. Sie hätten auch bei Beibehaltung des bestehenden Stromerzeugungssystems ersetzt werden müssen. Zudem verteilen sich die Kosten auf eine Nutzungsdauer von meist 60 bis 80 Jahren.

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