Die dena-Leitstudie „Integrierte Energiewende“ hat untersucht, wie Deutschland die Klimaziele 2050 erreichen kann. Es ist möglich – aber nur mit Anstrengung. Power to Gas spielt eine wichtige Rolle.

Die Deutsche Energieagentur (dena) hat 18 Monate lang untersucht, wie das optimierte Energiesystem 2050 aussehen kann, um den Zielkorridor von minus 80 bis minus 95 Prozent der Treibhausgas-Emissionen zu erreichen. Vertreter von 60 Unternehmen verschiedener Branchen und Wissenschaftler haben teilgenommen. Die Thüga war mit neun Partnerunternehmen dabei. Und das sind die Studien-Ergebnisse:

Power to Gas schon 2030

„Die Zwischenergebnisse der Studie vom letzten Oktober hatten bereits die Thüga-Position zur zukünftigen Rolle des Gasnetzes bestätigt“, so Michael Riechel, Vorsitzender des Vorstands der Thüga. „Gas und seine Infrastruktur bleiben in allen Szenarien der Studie ein wichtiger Leistungsträger.“ Das Abschluss-Gutachten setzt noch eins drauf: Heimische Power to Gas-Anlagen sind bereits 2030 mit einer Leistung von 15 Gigawatt und etwa 3.000 Volllaststunden nötig – unabhängig davon, ob sich die Zukunft technologieoffen oder hin zu einer immer stärkeren Elektrifizierung entwickelt. Dr. Christian Friebe von der Stabsstelle Energiepolitik fügt hinzu: „Künftig wären das pro Woche drei neue Zehn Megawatt-Anlagen, die ans Netz gehen.“ Nun gelte es, gemeinsam mit der Politik Rahmenbedingungen zu schaffen, die den Bau dieser Anlagen ermöglichen. „Die dena Leitstudie bestätigt unsere Erkenntnisse aus dem Thüga-Projekt Let’s go green 2030 und hilft uns, die Umsetzung gemeinsam mit den Partnerunternehmen und der Politik weiter voran zu treiben“, so Michael Riechel.

Nur mit Anstrengung

Ein „weiter so wie bisher“ führt nicht dazu, den Zielkorridor für die Treibhausgas-Minderung zu erreichen. Wie das funktionieren kann, zeigen Szenarien der dena-Studie auf. Dabei hat sie den Bedarf an Infrastruktur, Kapital, die technische Machbarkeit und die Akzeptanz im Blick. Der Name der Studie ist Programm: Nur mit einem Systemansatz, der das Zusammenwirken der Sektoren berücksichtigt, also der integrierten Energiewende, ist das Ziel zu schaffen. Und das funktioniert nur mit deutlichen Anstrengungen aller Akteure. Anna Lamorski vom Kompetenzteam Technik bringt es auf den Punkt: „Das 95 Prozent-Treibhausgas-Minderungsziel bedarf deutlich höherer Anstrengungen als das 80 Prozent-Ziel.“ So werden teilweise ganz andere Herangehensweisen und Technologien benötigt. Die Forderung der Studienteilnehmer an die Politik: „In dieser Legislaturperiode muss es einen Konsens geben, welcher Pfad eingeschlagen wird“, so Lamorski.

Technologieoffene Energiewende

Wie bereits in den Zwischenergebnissen im Oktober 2017 (siehe auch netzwerk 3/2017) festgestellt, verursacht das Technologiemix-Szenario deutlich geringere Kosten als eine starke Elektrifizierung – und ist auch bei einer möglicherweise geringen Akzeptanz der Bevölkerung robuster. Weitere zentrale Aussage: Bestehende Infrastrukturen für Gas, Wärme und flüssige Energieträger sind übergreifend zu planen und effizienter zu nutzen.

Erzeugung und Verteilung

Die Energieerzeugung erfolgt zukünftig vor allem durch erneuerbare Energien. Deutschland wird sich jedoch nicht autark versorgen können, auch wenn Energieimporte sinken werden. „Alle Szenarien erfordern einen Stromnetzausbau sowie zahlreiche mit grünem Gas oder Wasserstoff betriebene Gaskraftwerke, um gesicherte Leistung bereit zu stellen“, sagt Julia Holl vom Kompetenzteam Technik. Grünes Gas statt Kohle ermöglicht ebenfalls eine Dekarbonisierung der Fernwärme. Im Elektrifizierungs-Szenario steigen die Netzentgelte für Gas deutlich, da die Infrastruktur für wenige Abnehmer vorgehalten werden muss. Gleichzeitig wird es teuerer, die Klimaziele zu erreichen. „Daher sehen wir in der Thüga eine ,All Electric World‘ sehr kritisch“, so Holl. Auch die anderen Partner der dena Leitstudie, wie Stakeholder der Module Mobilität, Industrie und Gebäude, setzen sich für einen offenen Ansatz ein.

Gebäude

Der Gebäudesektor bietet große technische Potenziale für mehr Energieeffizienz. Durch bessere Dämmung im Neubau und Sanierungsmaßnahmen für Gebäudehülle und Heizung im Bestand sinkt der Energiebedarf. Im Technologiemix-Szenario kommt eine breitere Auswahl von Energieträgern zum Einsatz, im Elektrifizierungs-Szenario spielt Strom für elektrische Wärmepumpen die dominierende Rolle. In jedem Fall wird es wesentlich mehr Wärmepumpen als heute geben. „Eine Wärmepumpe ist allerdings nur bei guter Dämmung sinnvoll – und die ist teuer“, betont Christian Friebe. Daher sind die Elektrifizierungs-Szenarien deutlich teurer als ein Technologiemix, der die bestehende Gasinfrastruktur und zunehmend grünes Gas nutzt.

Industrie

Die Industrie kann eine Dekarbonisierung durch Elektrifizierung erreichen – oder indem sie Prozesse auf Gas und Wasserstoff (H2) umstellt. Allerdings: „Kommt es dann zu schwankenden Anteilen von Wasserstoff im Gasnetz, wäre für die Industrie teilweise eine große Herausforderung“, sagt Anna Lamorski. „Es wäre sinnvoll, manche Industrieunternehmen in Zukunft über reine H2-Netze zu versorgen.“ Erdgasnetze können dafür umgerüstet werden. Um die 95 Prozent-Ziele zu erreichen, müssten über Effizienzsteigerungen hinaus neue Technologien schnellstmöglich entwickelt und eingesetzt werden. Generell sind einige prozessbedingte Emissionen, wie zum Beispiel bei der Zementherstellung, nicht zu vermeiden. „Ohne die heute umstrittene CCS-Technologie, also Carbon Capture and Storage, der CO2-Abscheidung und Speicherung, wird es nicht gehen“, so Lamorski.

Mobilität

Egal, welches Szenario man betrachtet: E-Mobilität spielt eine wichtige Rolle. Aber auch Erdgas-beziehungsweise perspektivisch Wasserstoff-Autos spielen eine Rolle. „Es wird bunter bei den Antriebsmöglichkeiten“, so Dr. Patrick Fleischer von der N-ERGIE. Es sei ratsam, Erdgastankstellen vorerst zu erhalten und gleichzeitig Ladepunkte für E-Mobilität zügig aufzubauen. Beim Schwerlastverkehr per LKW, Schiff und Flugzeug wird es nicht ohne sogenannte E-Fuels gehen, wie synthetischer Diesel oder Gas. „Über allem steht allerdings das Ziel, Antriebstechnologien effizienter zu machen und Individualverkehr zu vermeiden“, betont Fleischer. „Zum Beispiel durch Stärkung des öffentlichen Personennahverkehrs, verbunden mit der Umwidmung von Verkehrsflächen, um Sharingansätzen aber auch Fahrradwegenetzen den erforderlichen Raum zur Verfügung zu stellen.“

Weitere Informationen finden sie hier.

Den Gastkommentar „Mit Power to Gas in eine CO2-arme Zukunft“ von Michael Riechel in der Fuldaer Zeitung finden Sie hier