Sektorkopplung und Solarthermie: Eine Kombination für die Zukunft

Solarthermie und Sektorkopplung wichtig für Energiewende. Technik wird oft vernachlässigt. Eine nachhaltige Energieversorgung muss sie mitdenken.

Die Energiewende ist eine der größten Herausforderungen unserer Zeit, insbesondere im Bereich der Wärmeversorgung. Rund 86 Prozent des Energiebedarfs der Haushalte entfallen auf die Wärmeerzeugung, die bisher stark von fossilen Energieträgern abhängig ist.

Die zunehmende Belastung dieser Energieträger durch steigende CO2-Abgaben führt zu einer dramatischen Verteuerung, wodurch der Einsatz fossiler Brennstoffe wirtschaftlich unattraktiv wird. Dieser Trend wird durch die EU-Gesetzgebung noch verstärkt, da eine einseitige Senkung der CO2-Abgaben in Deutschland zu erheblichen Strafzahlungen führen würde.

Zukunft der fossilen Energieträger: Ein schrumpfender Markt

Auf absehbare Zeit wird das Heizen mit Gas, Öl oder Kohle für den einzelnen Haushalt unwirtschaftlich. Schon heute ist absehbar, dass der Markt für fossile Energieträger in Zukunft schrumpfen wird. Anbieter werden sich zurückziehen, auch weil sich ihre Aufgabe weg vom klassischen Handel hin zum Eintreiben von Steuern und Abgaben entwickelt, das keine Margen mehr garantiert.

Diese Entwicklung ist bereits heute zu beobachten. Nach OMV und ExxonMobil hat sich auch TotalEnergies aus dem Endkundenmarkt zurückgezogen. Bei den Raffinerien liegt inzwischen ein erheblicher Anteil bei der staatlichen Bundesnetzagentur als Treuhänder für die russische Rosneft, die verpflichtet war, das Öl entsprechend ihrer Beteiligung zu beschaffen.

Solarthermische Wärmebereitstellung: Eine unterschätzte Lösung

Trotz der Dringlichkeit der Energiewende wird die solarthermische Wärmebereitstellung in der politischen Diskussion oft vernachlässigt. Dabei bieten moderne Röhrenkollektoren eine effiziente und kostengünstige Möglichkeit, Wärme zu erzeugen und zu speichern.

Diese Technologie eignet sich nicht nur für Einfamilienhäuser, sondern auch für Nahwärmenetze, die eine zentrale Rolle in der zukünftigen Energieversorgung spielen könnten. Die Herausforderung besteht darin, die für die Planung dieser Netze erforderlichen Daten datenschutzkonform zu verarbeiten.

Die für die Konzeption kommunaler Wärmenetze erhobenen Daten müssen in Deutschland aufgrund der nationalen Umsetzungen der DSGVO nach Abschluss der Konzeptionen wieder gelöscht und für die Umsetzung der entsprechenden Planungen erneut erhoben werden.

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Bei steigenden Kosten für fossile Energieträger, nicht zuletzt durch die von der EU forcierte Erhöhung der CO2-Abgaben, wird es schon aus wirtschaftlichen Gründen unumgänglich sein, mit möglichst geringen Verlusten zu arbeiten.

Kommunikation und Koordination im Energiemarkt

Für eine möglichst effiziente Energienutzung ist es notwendig, dass die verschiedenen Akteure auf dem Energiemarkt miteinander reden und sich abstimmen. Auch wenn dies durch das in den 1990er-Jahren eingeführte Unbundling von Netzen und Stromhandel technisch schwieriger geworden ist.

In diesem Zusammenhang ist es jedoch von systemischem Vorteil, dass in vielen Städten die Versorgung mit Strom, Gas und Fernwärme bei den Stadtwerken in einer Hand liegt. Eine nach Energieträgern getrennte Energieversorgung ist nicht mehr zukunftsfähig.

Der jahrzehntealte Begriff der Nutzenergie gewinnt in diesem Zusammenhang wieder an Bedeutung. Auch auf dem viel zitierten Eigenheim im Grünen kann die Sonneneinstrahlung doppelt genutzt werden. Hier wird die Abwärme der PV-Systeme mittels einer Wärmepumpe geräuschlos und ohne Erdsonden für die Wärmeversorgung des Hauses genutzt.

Effiziente Nutzung erneuerbarer Energien durch Sektorkopplung

Ein weiterer wichtiger Ansatz zur Dekarbonisierung der Sektoren Strom, Wärme, Verkehr und Industrie ist die Sektorkopplung. Sie ermöglicht es, überschüssigen Ökostrom aus dem Stromsektor in andere Energieformen wie Wärme, kinetische oder chemische Energie umzuwandeln.

Dies erhöht die Flexibilität im Stromsektor und ermöglicht eine effizientere Nutzung erneuerbarer Energien. Statt etwa Windkraftanlagen wegen Netzengpässen herunterzufahren, wird mit überschüssigem Windstrom Wärme oder Kälte erzeugt, die sich deutlich kostengünstiger speichern lassen als elektrische Energie.

Innovative Energielösungen in Küstenregionen und Binnenland

An der Küste werden schon seit Jahren Kühlhäuser für angelandeten Tiefkühlfisch bei Windstromüberschuss unter die übliche Betriebstemperatur heruntergekühlt und bei Stromknappheit oder hohem Strombedarf die aktive Kühlung reduziert.

Vergleichbare Lösungen gibt es inzwischen auch im Binnenland. So liefern die Stadtwerke Ulm überschüssigen Strom an ein Kühlhaus, wo damit Schweinehälften zeitweise auf bis zu –40 °C heruntergekühlt werden.

Auch bei der Trinkwasserversorgung lassen sich die Pumpzeiten meist gut mit dem Stromangebot koppeln.

Steht zu viel Windstrom zur Verfügung, kann auch problemlos Wasserstoff erzeugt werden, der für industrielle Anwendungen benötigt wird und sich leichter speichern lässt als elektrischer Strom.

Smart Grids und Smart Meters: Beschleuniger der Energiewende

Die notwendige Transformation des Energiesystems wird durch die Einführung von Smart Grids und Smart Meters erleichtert, auch wenn die derzeitige Umsetzungsgeschwindigkeit zu wünschen übrig lässt.

Die Geschwindigkeit, mit der derzeit die verzögerte Einführung von Smart Metern vorangetrieben wird, erinnert an die Planung des Deutschlandtakts der Deutschen Bahn. Beides könnte bis 2070 eingeführt werden.

Zukunftsfähige Energieversorgung: Ein dynamischer Prozess

Die Entwicklung einer zukunftsfähigen Energieversorgung kann nicht einfach aus alten Lehrbüchern entnommen werden. Versuch und Irrtum lassen sich am besten in überschaubaren zellularen Netzen ausprobieren.

Ferner wird die Einführung lastvariabler Tarife eine wichtige Rolle spielen, um den Stromabsatz besser an das Angebot anzupassen.