„Sektorkopplung“ – Optionen für die nächste Phase der Energiewende (2017)

Mehr als 30 Prozent des Stroms in Deutschland werden bereits aus erneuerbaren Energien erzeugt. Es ist absehbar, dass Windkraft und Photovoltaik, die heute knapp 20 Prozent beitragen, in Zukunft die Stromerzeugung dominieren werden. Wärme- und Verkehrssektor hinken jedoch bei der Umsetzung der Energiewende weit hinterher. Um die Klimaschutzziele zu erreichen, müssen auch diese Sektoren überwiegend auf klimaneutrale Energieträger umgestellt werden.

Eine zentrale Rolle wird dabei Strom spielen, der zunehmend in Windkraft- und Photovoltaikanlagen erzeugt und gegebenenfalls zwischengespeichert wird. Für den Einsatz des Stroms im Energiesystem – insbesondere in den Sektoren, die heute vorrangig fossile Brenn- und Kraftstoffe nutzen – können drei Hauptrichtungen unterschieden werden: 1) Der Strom wird direkt zur Bereitstellung von Wärme oder Mobilität genutzt, beispielsweise in Wärmepumpen oder batterieelektrischen  Fahrzeugen (direkte Elektrifizierung). 2) Mit dem Strom wird Wasserstoff erzeugt, der gespeichert und dann zum Beispiel in Brennstoffzellen als Energieträger eingesetzt oder mittels Verbrennung rückverstromt wird. 3) Der Wasserstoff wird weiter aufbereitet zu synthetischen Brenn- und Kraftstoffen wie Methan (Erdgas) oder Benzin. Biomasse, Solarthermie und Geothermie können die Energieversorgung mit erneuerbaren Energien ergänzen und helfen, den Ausbau von Windkraft- und Solaranlagen zu begrenzen.

Zwischen den Sektoren Strom, Wärme und Verkehr ergeben sich dadurch neue Schnittstellen – sie wachsen zusammen zu einem integrierten Energiesystem. Diese Stellungnahme beschreibt Optionen für mögliche Entwicklungspfade bis 2050 zu einem solchen Energiesystem, das sowohl versorgungssicher ist als auch die Klimaschutzziele erreicht. Darüber hinaus wird diskutiert, wie die rechtlich-ökonomischen Rahmenbedingungen angepasst werden können, um die nächsten Phasen der Energiewende so kostengünstig wie möglich zum Erfolg zu führen.