Dr. Armin Frey auf Jahrestagung des Forschungsverbandes Erneuerbare Energien

Am 8. und 9. November 2017 fand in Berlin die Jahrestagung des Forschungsverbandes Erneuerbare Energien statt. Dr. Armin Fey hat sich dort über die aktuellen Forschungsstände der großen deutschen Forschungseinrichtungen informiert.

Die Materie ist komplex und der Zeithorizont bis 2050 sehr lang. Es gibt viele Wechselwirkungen und Rückkopplungen. Dennoch skizziert die Forschungslandschaft klare Trends für die künftige Entwicklung. Zehn dieser Trends werden im Folgenden formuliert und kurz beschrieben:

Trend 1: Der zentrale Energieträger der Zukunft ist Strom (Stichwort Sektorenkopplung). Der Strombedarf wird von heute 600 TWh auf 1.000 bis 3.000 TWh ansteigen.

Trend 2: Strom wird zunehmend aus Photovoltaik und Wind gewonnen. Bis 2050 will man 80-95% der erforderlichen Energie aus erneuerbaren Energien gewinnen. Die Kapazität von PV und Wind müsste in Deutschland dann jeweils auf 500-600 GW ausgebaut werden.

Trend 3: Der Strom, der nicht direkt verbraucht wird, wird umgewandelt und gespeichert. Dies nennt man Power-to-X. Dabei wird der Strom in Gas (Power-To-Gas), Wasserstoff, Heat (Power-to-Heat) und synthetische Kraftstoffe umgewandelt.

Trend 4: Power-to-X wird genutzt, um den Wärme- und den Mobilitätssektor erneuerbar betreiben zu können.

Trend 5: Künftige Pkws werden vermutlich elektrisch und mit Wasserstoff fahren. Bei LKWs, Schiffen und Flugzeugen fällt die elektrische Variante weg, weil Batterien keine guten Speicher für Langstrecken sind. Diese Verkehrsmittel weden künftig voraussichtlich mit synthetischen „Kraftstoffen“ aus Power-to-X angetrieben.

Trend 6: Um auch während der kalten Dunkelflaute im Winter genügend Energie zur Verfügung zu haben, benötigt man ungefähr die Größe des heutigen Kraftwerksparks. Hier kommen dann vermutlich Gaskraftwerke zum Einsatz.

Trend 7: Die Entwicklung synthetischer Kraftstoffe steckt noch in den Kinderschuhen. Perspektivisch können sie in Deutschland produziert oder aus Ländern, die eine höhere Sonneneinstrahlung oder mehr Wind haben, importiert werden.

Trend 8: Um das 80-95%ige Reduktionsziel beim CO₂ erreichen zu können, müssen in Deutschland jährlich mindestens 5 GWp Photovoltaik zugebaut werden. Das Gesamtpotenzial in Deutschland für PV wird mit 2.900 TWh/a angegeben: 1.627 TWh/a auf Dachflächen und 1.296 TWh/a an Fassaden bzw. 2.131 TWh/a bei Nichtwohngebäuden und 792 TWh/a bei Wohngebäuden.

Trend 9: Die Energiewende wird in vier Phasen eingeteilt. Aktuell befinden wir uns am Anfang der Phase zwei. Man geht davon aus, dass zunächst der jetzige Stromsektor auf Erneuerbare umgestellt wird, bevor die Sektorkopplung (Mobilität und Wärme) an Bedeutung gewinnt.

Trend 10: Von zentraler Bedeutung für das Gelingen der Energiewende wird die gesellschaftliche Akzeptanz sein. Die Gesellschaft muss daher intensiv beteiligt werden.

Damit diese Trends Realität werden, bedarf es der entsprechenden politischen Rahmenbedingungen. Ein einheitlicher, wirksamer und sektorübergreifender CO₂-Preis ist das zentrale Steuerungsinstrument.