h2facts - Teil 6
Nachdem der 5. Teil der H2Facts Reihe verschiedene Verwendungsmöglichkeiten von Wasserstoff thematisierte, soll es in diesem 6. Teil um das methodische Prinzip der Sektorkopplung gehen. Warum dieses Thema bei den langfristigen politischen Energiestrategien, aber auch im Privaten eine entscheidende Rolle spielt, erfahrt ihr hier. |
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Energiewende ist mehr als nur eine Stromwende – Sektorkopplung
Der Begriff der Sektorkopplung steht im Allgemeinen für die Verknüpfung der „Energiesektoren“ Strom, Wärme und Verkehr. Im Gegensatz zu den zuvor behandelten Themen beschreibt die Sektorkopplung damit keine eigene Art der Energieerzeugung, -umwandlung, -speicherung oder -verwendung. Vielmehr werden hier mit dem Ziel einer effizienteren Energiewirtschaft die gesamte Prozesskette und auch weitere angrenzende Bereiche betrachtet. Im Zuge der Dekarbonisierung für die Erreichung der Klimaziele wird die Umstellung von fossilen Energieträgern auf erneuerbare Energien weiter voranschreiten. Dies hat auch zur Folge, dass die Sektorkopplung immer mehr Relevanz gewinnt, da eine Vernetzung der Bereiche unabdingbar ist. Der Sektor Strom spielt hierbei eine entscheidende Rolle, denn in diesem dominiert bereits die Verwendung von grünem Strom (produziert aus erneuerbaren Energien). Demgegenüber dominiert in den Sektoren Wärme und Mobilität weiterhin der Einsatz fossiler Energieträger (siehe Abbildung 1) [1].
Abbildung 1: Endenergieverbrauch in Deutschland im Jahr 2020 nach Strom, Wärme und Verkehr – eigene Darstellung nach [2]
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Der StromsektorDieser Sektor dreht sich um die Abnahme von Strom und ist ein wichtiger Ausgangspunkt für die Sektorenkopplung, da der Strom neben einer direkten Nutzung im eigenen Sektor auch in den anderen Sektoren eingesetzt werden kann. Dazu kann er in andere Energieträger umgewandelt werden. Hierbei ist es vor allem wichtig Strom aus erneuerbaren Energiequellen zu nutzen (Windkraft, Photovoltaik, usw.). Zum heutigen Zeitpunkt wird bereits der größte Teil aus diesen Energiequellen und nicht mehr aus Braun- bzw. Steinkohlekraftwerken bezogen [1]. |
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Der WärmesektorIm Wärmesektor liegt in Deutschland ein deutlich größerer Energiebedarf vor als im Stromsektor. Hierbei wird jedoch weiterhin der Großteil der Wärme aus fossilen Energieträgern wie Öl oder Gas erzeugt. Für die Dekarbonisierung ist es zukünftig wichtig die fossilen Energieträger durch erneuerbare Energien zu ersetzen [1]. Wie dies genau realisiert werden kann, werden wir in den kommenden H2Facts betrachten. |
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Der VerkehrssektorDie geringste Nutzung erneuerbarer Energien weist momentan der Verkehrssektor auf, wobei dieser eigentlich das größte Potential für eine Nutzung von grünem Strom offeriert. Kraftstoffe wie Benzin oder Diesel finden immer noch am meisten Anwendung. Alternativen zu diesen stellen neben Strom hier auch synthetische Kraftstoffe oder Wasserstoff dar. Für die Nutzung dieser Alternativen bedarf es aber einer Verbesserung der zugehörigen Infrastruktur, weshalb eine Nutzung zum jetzigen Zeitpunkt von vielen noch abgelehnt wird [1]. |
Die Vernetzung der drei Bereiche kann die Dekarbonisierung in Deutschland zukünftig vorantreiben. Wichtig hierfür ist die Abstimmung der technischen Anlagen, Infrastrukturen und Märkte, damit ein flächendeckendes, intelligentes Energiesystem entsteht. Aber nicht nur sektorenübergreifend ist eine optimale Verknüpfung gefragt, sondern auch innerhalb der einzelnen Sektoren (integriertes Energiesystem) [1].
Eine Schlüsselrolle für die Sektorkopplung nimmt die Technologie Power-to-X ein (PtX), welche erneuerbare Energien in Form von Strom durch eine Umwandlung in andere Energieträger für die weiteren Sektoren nutzbar macht. Die Grundlage für das ganze PtX System liefert hierbei Power-to-Gas mit der Herstellung von Wasserstoff aus grünem Strom [3].
Wie die Sektorenkopplung schlussendlich durchgeführt wird und welche weiteren PtX Technologien es gibt, wird im nächsten H2Facts behandelt.
Lesen Sie hier h2facts Teil 5: Anwendungsmöglichkeiten von Wasserstoff
h2facts ist eine Kampagne des h2-well Innovationsmanagements.
Verfasser: Kevin Thomas, Peter Steinmüller