Strom für Wärme und Mobilität

17.10.2016 – Die Energiewende heißt für die meisten Menschen zunächst, dass Erneuerbare Energien (EE) aus Sonne, Wind und Biomasse aus der Steckdose kommen. Da beträgt der Anteil EE am Gesamtstrombedarf immerhin etwa ein Drittel. Allerdings ist damit nur ein Teil des gesamten Energieverbrauches für Strom, Wärme und Mobilität geschafft. Denn zurzeit wird – ganz grob – die Hälfte der Energie für Wärme, ein Viertel für Mobilität und ein Viertel direkt als Strom verwendet. Es gibt also noch eine Menge zu tun. Denn für eine Reduktion der CO2-Frachten (Dekarbonisierung) auf die in Paris vereinbarten Ziele zum Klimaschutz müssen auch die Sektoren Mobilität und Wärme mit Erneuerbaren Energien versorgt werden.

In einem kleinen Umfang werden das z. B. Geothermie oder Biokraftstoffe sein. Die „Kraft-Wärme-Kopplung“ setzt das Prinzip der Kopplung mit hohem Wirkungsgrad schon seit vielen Jahren um, bisher allerdings auf der Basis fossiler Energieträger. Der weitaus größte Teil der Energie aber wird künftig aus Strom kommen müssen, aus Wind und Sonne also. Der Allrounder Strom muss also noch weitere Aufgaben übernehmen, er muss die „Sektoren koppeln“. Wie geht das?

Bei der Wärmeerzeugung kann das über Wärmepumpen geschehen, die aus jeder eingesetzten Kilowattstunde Strom etwa drei Kilowatt Wärme erzeugen. Das geht im Privathaushalt, aber auch in Wärmenetzen. Sie könnten gleichzeitig als preiswerter Energiespeicher dienen. Natürlich könnte man auch mit einem Tauchsieder direkt Wasser erwärmen, doch dabei entsteht mit einem Kilowatt Strom eben nur ein Kilowatt Wärme. Das wäre weniger effektiv, und erspart weniger Treibhausgas.

Bei Mobilität ist es noch nicht restlos klar, ob es ein wasserstoffbasiertes oder elektrobasiertes Antriebssystem oder eine Mischung aus beiden geben wird. Wie auch immer: Beides wird mit erneuerbarem Strom getrieben. Entweder wird Strom durch Elektrolyse zu Gas umgewandelt, was im Moment noch recht hohe Umwandungsverluste mit sich bringt und gegen den Wasserstoffantrieb spricht. Mit grünem Wasserstoff ließe sich aber auch –als Zwischenschritt – Benzin raffiniere; oder er lässt sich über Batterien direkt nutzen. Vorteilhaft ist dabei, dass im Verkehr durch Systemänderungen (mehr öffentlichem und weniger Individualverkehr) Einsparungen möglich sind. Die Bahn fährt seit Jahrzehnten rein elektrisch. Das funktioniert gut. In einigen Städten wie Eberswalde ist etwa der gute alte Trolley- oder Oberleitungsbus wieder zu Ehren gekommen, der innerstädtisch hohe Leistungen emissionsfrei bietet. Solch ein System wäre auch für LKW auf Langstrecken möglich. Vor allem aber hat der Elektroantrieb einen deutlich besseren Gesamtwirkungsgrad von über 70 Prozent, der Verbrennungsmotor liegt bei weniger als der Hälfte.

Bei geschickter Auslegung kann also der Energieverbrauch in den Sektoren Wärme und Mobilität langfristig deutlich reduziert und erneuerbar werden. Zusätzliche Effizienzmaßnahmen wie die Dämmung von Häusern können den Verbrauch weiter reduzieren und sind deshalb auch politisches Ziel.

Auch die chemische Industrie muss zur Treibhausgasreduktion beitragen. Die Herstellung von Wasserstoff erfolgt bisher aus Erdgas, es ginge auch durch Elektrolyse mit grünem Strom. Das Energiewirtschaftsgesetz sieht sogar vor, dass für solch innovative Ansätze die Netzentgelte reduziert werden können. Dennoch: Auf lange Sicht wird der Strombedarf durch die Sektorenkopplung steigen. Der Klimaschutzplan der Bundesregierung, der gerade zwischen den Ressorts abgestimmt wird, geht von einem Mehrbedarf an elektrischer Energie von 200-250 Milliarden Kilowattstunden bis 2050 aus. Er kommt aus einem energetisch fast neutralen Gebäudebestand und dem deutlich effizienteren Elektroantrieb.

Andere Schätzungen liegen deutlich darüber. Heute beträgt der elektrische Energiebedarf 600 Milliarden Kilowattstunden. Das bedeutet unter dem Strich, dass deutlich mehr Windkraft- oder Solaranlagen nötig sind, um die Klimaziele zu erreichen. Auch der Netzausbau wird weiter notwendig sein. Denn durch die zusätzlichen Verbräuche für Mobilität und Wärme in den verdichteten Räumen Süd- und Westdeutschlands steigt deren Energiebedarf. Er sollte so weit wie möglich dezentral bereitgestellt werden. Doch gibt es hohe naturschutzfachliche und planerische Begrenzungen. So können in Baden-Württemberg nicht für alle geplanten Windenergieanlagen Flächen gefunden werden; dann müssen Erneuerbare Energieanlagen aus den weniger stark verdichteten Räumen in Nord- und Ostdeutschland liefern.

Die Energiewende bleibt also spannend.

Peter Ahmels ist Leiter Energie und Klimaschutz bei der Deutsche Umwelthilfe e.V.