Konkrete Umsetzung der Energiewende bei Agora & Co

24.06.2021 enexion

Die Denkfabrik Agora-Energiewende macht sich bereits seit Jahren detailliert Gedanken über die Umstrukturierung der deutschen Energieversorgung. Hauptaugenmerk war zunächst die Stromversorgung. Bereits im vergangenem Jahr wurden die Grundzüge (2017) der Planung bis 2030 in diesem Artikel der enexion Kolumne erörtert. Im gleichen Artikel werden die ergänzenden Komponenten in einer neuen Agora-Studie des Jahres 2020 skizziert. Dort wird bereits das angelegt, was nunmehr mit den 50 Empfehlungen für die 20. Legislaturperiode (2021–2025) der brandaktuellen Studie Politikinstrumente für ein klimaneutrales Deutschland  (Studie) konkretisiert wird. Neben Agora-Energiewende zeichnen Agora-Verkehrswende und die Stiftung Klimaneutralität für die Erstellung dieses bisher detailliertesten Fahrplans in Sachen Energiewende verantwortlich. Während das CDU/CSU Wahlprogramm 2021 in Sachen Klima recht allgemein gehalten ist, legen die drei genannten Institute ihre Vorstellung in Sachen Energiewende konkret fest. In der Tat, so oder ähnlich könnte der Weg aussehen. Ob der Bürger diesen Weg allerdings mitgehen will/wird, ob Politik und Justiz die notwendigen Veränderungen im bundesdeutschen Staats- und Gesellschaftsgefüge einziehen können, ist zumindest zweifelhaft. Selbstverständlich kann die Anzahl Elektromobile von 14 Millionen bis 2030 plus 30% elektrisch fahrender LKW gefordert werden. Ob das allerdings mit dem freien Kaufverhalten freier Bürger vereinbar ist, ist doch mehr als fraglich. Unabhängig von der fehlenden Ladeinfrastruktur – hier steht der Staat in der Bringschuld -, die eine solche Menge E-Autos praktisch unmöglich macht, könnte nur ein Produktionsstopp von Verbrennerfahrzeugen plus Verschrottung noch fahrbereiter Verbrenner eine solche Umstrukturierung Wirklichkeit werden lassen. In der Studie heißt es denn auch unter Punkt 29, Seite 46: Die Anpassung der CO2-Grenzwerte für 2025 und 2030 und ein Ausphasen von Verbrennern bis spätestens 2032 sind erforderlich, …. AUSPHASEN VON VERBRENNERN, das ist ein feiner Euphemismus für das oben Gesagte.

Einen Überblick gibt die Pressemitteilung zu den 50 Punkten. Der Weg zu den 65% CO2-Ersparnis gegenüber 1990 wird in dieser Grafik (Studie, Seite 7) dargestellt:

Von besonderem Interesse sind selbstverständlich die Empfehlungen der Studie, welche die Industrie, die Unternehmen in Deutschland betreffen. In der Übersicht ist vorgesehen (Studie, Seite 8, Werte in Millionen Tonnen):

Punkt 21 bis 28 befassen sich mit der klimaneutralen Transformation von Industrie. Bis 2030 sollen 69 Millionen Tonnen CO2 eingespart werden. Bemerkenswert ist, dass die Institute an erster Stelle folgenden Aspekt setzen (Studie, Seite 13): Zur Finanzierung von klimaneutralen Technologien in der Grundstoffindustrie werden Klimaschutzverträge in Form von Carbon Contracts for Difference (CCfD) gesetzlich eingeführt. Diese finanzieren die Differenzkosten zwischen der klimaneutralen Technologie und den am Markt erzielbaren Erlösen. Die Refinanzierung der Klimaschutzverträge wird durch ein geeignetes Instrument dauerhaft sichergestellt. So wird dem Gedanken der Wettbewerbsfähigkeit der in Deutschland angesiedelten Industrie Rechnung getragen. Ohne solche ´Klimaschutzverträge` und anderen Instrumenten zur Unterstützung der einheimischen Industrie würde diese, wenn irgendwie möglich, andere Standorte außerhalb Deutschlands suchen. Investitionszuschüsse und verbesserte Abschreibungsmöglichkeiten ergänzen die genannte Maßnahmen. Stromnetzentgelte sollen so reformiert werden, dass sie der Industrie Anreize für Großwärmepumpen, Power-to-Heat und flexibles Lastmanagement geben (Studie, Seite 13). Es sollen Kreislaufwirtschaftsstrategien entwickelt sowie produktspezifische Nachhaltigkeitskriterien eingefügt werden. Hohe Anforderungen an Produktdesign und Recyclingfähigkeit sollen das Downcycling von Produkten und Treibhausgasemissionen reduzieren. Für die Bauindustrie soll die Beschaffung der öffentlichen Hand auf Nachhaltigkeit und Klimaschutz ausgerichtet werden. Die Unternehmen, die diesen Kriterien nicht genügen, werden dann wohl nicht mehr berücksichtigt. Grüne Materialien werden insgesamt viel stärker in den Fokus gerückt werden. Allein deshalb wird eine konsequente Klimaneutralisierung der Produktionsprozesse unabdingbar. Bemerkenswert ist dieser Aspekt (Studie, Seite 14): Es wird eine Strategie für CO2-Abscheidung und Speicherung (Carbon Capture and Storage, CCS) erarbeitet, die in Zusammenarbeit mit anderen Ländern Europas ab 2030 für die nicht vermeidbaren Restemissionen (maximal 5 Prozent) einen Ausgleich schafft und den Weg für Negativemissionen ebnet, damit 2045 Klimaneutralität erreicht werden kann. Zusätzlich wird eine Biomasse-Strategie entwickelt, die sich auf eine Analyse des nachhaltigen Biomassepotenzials in Deutschland stützt, konkurrierende Nutzungsalternativen berücksichtigt und damit auch den Einsatz von Bioenergienutzung mit CCS (BECCS) in der Industrie regelt. Die beiden letzten Punkte sind besonders bemerkenswert, weil für viele Bürger das Verpressen und Lagern von CO2 im Erdreich ebenso wie Fracking oder gar Energiegewinnung mittels Kernkraft Teufelszeug ist. Ab Seite 40 der Studie werden die oben angerissenen Aspekte ausführlicher beschrieben und begründet. Dass der Ausstieg aus der kohlebasierten Energiegewinnung bis 2030 notwendig ist, und stattdessen Wasserstoff und/oder direkte Elektrizität für Industrieprozesse verwendet wird, ist selbstverständlich. Angesichts der Tatsache, dass für die Elektrifizierung der diversen Sektoren und der Aufbau einer Wasserstoffwirtschaft gewaltige Mengen erneuerbar erzeugter Strom notwendig sind, ist selbstverständlich ein sofortiger und umfangreicher Ausbau von Windkraft- und Photovoltaikanlagen unabdingbar (Studie, Seite 12): Der Anteil Erneuerbarer Energien an der Stromerzeugung wird bis zum Jahr 2030 auf mindestens 70 Prozent angehoben. Dies erfordert einen Ausbau auf 80 GW Onshore-Windenergie, 25 GW Offshore-Windenergie und 150 GW Photovoltaik (PV). Die Prognose von 435 TWh Strom, die mit diesen Anlagen pro Jahr erzeugt werden soll, halten wir für sehr optimistisch. Doch selbst diese Menge erneuerbar erzeugter Strom wird bei weitem nicht ausreichen, um die vielen anspruchsvollen Einzelziele der Empfehlungen bis 2030 zu erreichen. Grob geschätzt müsste mindestens noch mal die gleiche Menge erneuerbar erzeugter Strom hinzukommen, um die avisierten Ziele auch nur annähernd zu erreichen. Insbesondere E-Mobilität, Wasserstoffwirtschaft und Wärmepumpen benötigen große Mengen grünen Strom. Grüner Strom, der nur sehr volatil zur Verfügung steht. So müsste Wasserstoff nicht nur dazu dienen, fossile Brennstoffe in der Stahl- und Chemieindustrie, bei Hochtemperaturprozessen sowie in Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen zu ersetzen. Wasserstoff müsste insbesondere als Speichermedium eingesetzt werden, um allfällige Stromversorgungslücken zu schließen. Wobei sich das Problem des unregelmäßig fließenden überschüssigen, regenerativ erzeugten Stroms auftut. Bei einer angenommenen Verdreifachung des Wind- und Photovoltaikstroms im bisherigen Jahr 2021 sieht das so aus:

Die grünen Balken signalisieren den überschüssigen Strom pro Tag bis zum 13.6.2021 (in Summe 64 TWh), die braunen Balken den zusätzlich benötigten Strom (in Summe 23 TWh), der benötigt wird, wenn die regenerative Erzeugung nicht ausreicht, den Tagesbedarf Deutschlands im Durchschnitt zu decken. Da lediglich 25% des zu 100% in die  Transformation Strom – Wasserstoff – Strom gesteckten Stroms übrigbleiben, reichen die 64 TWh Strom nicht aus, um die benötigten 23 TWh bereitzustellen. Hinzu kommt das Problem, dass es bis heute keine Elektrolysatoren gibt, um den höchst volatil anfallenden überschüssigen Strom in Wasserstoff zu transformieren. Damit sind die heutigen Elektrolyseanlagen überfordert. Neue Verfahren müssen entwickelt werden, die den schwankenden Strom in Wasserstoff wandeln können, ohne dass die wertvollen Elektroden beschädigt und unbrauchbar werden. So teilt die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe auf Nachfrage mit: … ihre Frage inwieweit das volatile Stromangebot zur Wasserstoffgewinnung genutzt werden kann, ist derzeit nicht abschließend zu beantworten. Das hängt u.a. von technischen Innovationen (Elektrolysatoren, die mit schwankendem Angebot gut umgehen können und mgl. effektiv arbeiten) ebenso ab, wie dem Ausbau der Strominfrastruktur und damit der zunehmenden direkten Nutzung des Stromes.

Die Pressekonferenz der drei Denkfabriken zu den 50 Empfehlungen 

Aktuelles Interview mit Andreas Jung, dem stellvertretende Fraktionsvorsitzenden der CDU/CSU Fraktion des Bundestages und Klimaexperte im Dlf am 22.6.2021 zu Klimaaspekten im Wahlprogramm der CDU/CSU:

Das Wahlprogramm der Grünen Klima ab Seite 7

Am 22.6.2021 äußerte sich der Chef der Denkfabrik Agora-Energiewende, Dr. Patrick Graichen, im Dlf zu den politischen Hürden in Sachen Energiewende

WELTplus berichtet zum Thema Gebäudeeffizienz & Dämmung

Ein mächtiges Strom-Analysetool: www.stromdaten.info

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