Bericht zur Fachtagung des Forums Synergiewende vom 4. Dezember in Lübeck
Direkteinstieg:
Sektorenkopplung stellt ein vielversprechendes Prinzip dar, um die Energiesektoren Strom, Wärme und Mobilität intelligent miteinander zu verbinden, den Einsatz Erneuerbarer Energien zu erhöhen und die Energieversorgung damit möglichst vollständig zu dekarbonisieren. Im norddeutschen Raum ist die Windkraft die dominante Energiequelle. Schon heute kommt dort in besonders windreichen Zeiten das Stromnetz an seine Aufnahmegrenzen und Windenergieanlagen werden abgeregelt. Statt die wertvolle Energie wie bisher ungenutzt zu lassen, könnte man den eigentlich abzuregelnden Strom anderweitig nutzen bspw. u.a. für die Wärmeversorgung der Region einsetzen. Das Forum Synergiewende bot Interessierten und Fachakteuren die Möglichkeit, mehr über Konzepte zu erfahren, die diese Form der Sektorenkopplung schon heute ermöglichen. Gleichzeitig wurden regulatorische und ökonomische Hindernisse bei der Realisierung von Projekten, die den Strom- mit dem Wärmesektor koppeln, diskutiert.
(zugehörige Präsentation als PDF)
Herr Maier-Staud betonte die Bedeutung einzelner Sektorziele für THG-Emissionsreduktionen bis 2050 insbesondere im Hinblick auf ein kommendes Klimaschutzgesetz des Bundes. Trotz großer Fortschritte bei der Reduktion der CO2-Emissionen Schleswig-Holsteins in den letzten knapp 30 Jahren werden zukünftig noch große Anstrengungen vonnöten sein, um die Klimaschutzziele für 2050 zu erreichen. Dem Wärmesektor komme dabei eine Schlüsselrolle zu, weil er für über die Hälfte des Endenergieverbrauchs verantwortlich ist und beim Gebäudebestand keine kurzfristigen Umbrüche in Richtung Niedrig- oder Nullenergiehäusern zu erwarten sind. Aufgrund des geringeren Mehrbedarfs an EE-Strom, sieht Herr Maier-Staud bei der Dekarbonisierung des Wärmesektors die Wärmepumpe gegenüber einem Elektrokessel und synthetischen Brennstoffen (Power-to-Gas) in Gasheizungen strategisch im Vorteil.
Trotz der äußerst günstigen Lage Schleswig-Holsteins für Windkraft, dürfen auch Solar- und Bioenergie und die Geothermie nicht vernachlässigt werden.
Grundlage für eine erfolgreiche Dekarbonisierung und Sektorenkopplung stelle eine Reform der Abgaben, Umlagen und Entgelte im gesamten Energiesektor dar. Derzeit herrsche kein „Level Playing Field“, d.h. keine fairen Wettbewerbsbedingungen zwischen einzelnen Energieträgern und auch nicht zwischen den Verbrauchssektoren. Eine CO2-Bepreisung in allen Sektoren könne dort unterstützen, weshalb Schleswig-Holstein diesbezüglich eine Bundesratsinitiative plant.
Neben dem Ausbau der notwendigen Infrastruktur (Speicher, Strom- und Wärmenetze etc.) kommt der Digitalisierung als Treiber der Sektorenkopplung eine bedeutende Rolle zu. Hierbei ginge es nicht nur um den „Smart Meter-Rollout“, sondern allgemein um das Schaffen neuer Marktplätze.
Das Land Schleswig-Holstein bietet ergänzend zur Bundesförderung eine Reihe zusätzlicher Förderangebote für die Wärmewende. So existieren mit der Energie- und Klimaschutz-Initiative (EKI) eine kostenlose Initialberatung für Kommunen sowie Ko-Finanzierungen für KfW-Produkte. Außerdem werde derzeit an einer Förderrichtlinie für nachhaltige Wärmevorhaben gearbeitet, ein Angebot ergänzend zum Förderprogramm „Modellvorhaben Wärmenetzsysteme 4.0“ des Bundesamts für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA).
(zugehörige Präsentation als PDF)
Herr Dr. Lindemann sieht am gegenwärtigen Abgaben- und Umlagensystem für einzelne Energieträger ebenfalls erheblichen Handlungsbedarf, um die Sektorenkopplung voranzubringen.
Bei der Wärmeversorgung betrage der Anteil der Erneuerbaren Energien (EE) in Mecklenburg-Vorpommern 12 Prozent, bundesweit 13 Prozent, wobei diese Werte seit Jahren stagnieren. Das Ziel für das Jahr 2020 von 14 Prozent wäre zwar erreichbar, jedoch gebe es mit Blick auf das langfristige Ziel eines nahezu klimaneutralen Gebäudebestandes in 2050 drei hemmende Faktoren:
Neben Raumwärme und Warmwasser müsse auch die Prozesswärme dekarbonisiert werden.
Für eine klimaverträgliche Wärmeversorgung gebe es nicht die eine politische Lösung. Ein gut abgestimmtes Paket an Maßnahmen sei notwendig. Dazu gehören:
Die ersten beiden Punkte haben für Herrn Dr. Lindemann dabei Priorität. Es brauche einen verbindlichen, politischen sowie planerischen Rahmen, z.B. ein „Level Playing Field“ für verschiedene Energieträger sowie ordnungsrechtliche Flankierung im Gebäude- und Heizungssektor. Die raumordnerischen Veränderungen, die ein zukunftsfähiges Energiesystem erfordert, müssten schon heute in der Planung berücksichtigt werden, z.B. durch entsprechende Ziele und Grundsätze oder durch die Ausweisung von Vorbehaltsgebieten. Die Errichtung von Anlagen bzw. die Umsetzung von Projekten zur Wärmeversorgung aus EE, zumindest anteilig, ist schon heute unerlässlich. Herr Dr. Lindemann spricht sich besonders für Solarthermische Großanlagen (plus Wärmespeicher) aus, da diese im Vergleich zur Wärmeversorgung aus Biomasse nur ein Fünfzigstel des Flächenbedarfs besitze. Für Kombinationslösungen für erneuerbare Strom- und Wärmeproduktion fehlen aber bisher die gesetzlichen Rahmenbedingungen. Es brauche mehr Vorstöße wie die Experimentierklausel für SINTEG-Projekte aus dem Energiewirtschaftsgesetz (EnWG).
Britta Zimmermann, Fraunhofer Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik
(zugehörige Präsentation als PDF)
Frau Zimmermann beleuchtete zu Beginn Ihres Referates die Ziele, die im Energiebereich existieren, z.B. eine Reduktion der Treibhausgasemissionen um 95 Prozent bis 2050 im Vergleich zu 1990 und eine Halbierung des Primärenergieverbrauchs bis 2050, verglichen mit 2008. Neben den notwendigen Effizienzmaßnahmen macht nur der vermehrte und optimierte Einsatz der Erneuerbaren Energien eine Dekarbonisierung des Gesamtsystems möglich.
Wie ein auf EE basierendes Energiesystem mit verknüpften Sektoren aufgebaut ist, welche Schritte dafür nötig sind und welche sich dabei besonders schnell lohnen, hat das Fraunhofer IEE im Rahmen der Studie „Das gekoppelte Energiesystem: Vorschläge für eine optimale Transformation zu einer erneuerbaren und effizienten Energieversorgung“ analysiert.
Neben einer Analyse der Interaktion verschiedener Sektorenkopplungstechnologien miteinander zeigt die Studie rechtliche, finanzielle und technische Barrieren auf und gibt entsprechende Maßnahmenvorschläge, um diese zu überwinden. Am Beispiel der Wärmepumpe lässt sich so feststellen, dass kein „Level Playing Field“ existiert und insbesondere additive Strompreiskomponenten (EEG-Umlage, Stromsteuer, Netzentgelte) den Preis für Strom im Vergleich zu Preisen für fossile Energieträger wie Öl und Gas in die Höhe treiben. Eine Flexibilisierung dieser Preiskomponenten sowie die Einführung einer CO2-Bepreisung könnten hier den Markthochlauf der Wärmepumpe massiv unterstützen. Zusätzlich wirksam wäre ein Abbau bestehender rechtlicher Hemmnisse wie unterschiedliche Rechtsauslegungen bei Genehmigungen von Erdwärmepumpen und immissionsrechtlichen Bestimmungen für Luftwärmepumpen.
In ihrem Fazit unterstrich Frau Zimmermann die bedeutsame Rolle der Sektorenkopplung für das Erreichen der EE-Ziele im Energiesektor. Um die Kopplung von Strom- und Wärmesektor voranzubringen, müsse noch zahlreiche Barrieren abgebaut werden. Im Wärmesektor sind zusätzliche Maßnahmen notwendig, um die Sanierungsraten im Gebäudebereich zu steigern, die Abwärmepotenziale besser zu erschließen und die Versorgungstemperaturen zur einfacheren Integration von EE zu reduzieren.
(Details zu den Beispielen finden Sie in den verlinkten Präsentationen)
Martin Weiße, Energiequelle GmbH
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Herr Weiße präsentierte das Projekt „Wind Farm – Power-to-Heat“ aus dem Rostocker Raum, bei dem ein Wärmespeicher direkt und noch vor dem Netzverknüpfungspunkt an zwei Windenergieanlagen angeschlossen ist. Die Verknüpfung von Wind und Wärme bietet u.a. den Vorteil, dass die besonders windreichen (Jahres)Zeiten mit dem erhöhten Wärmebedarf korrelieren. Neben der Kopplung von Strom- und Wärmesektor soll das Vorhaben auch dessen Einfluss auf die Systemstabilität, d.h. die Versorgungssicherheit untersuchen.
Timo Bovi, GP JOULE GmbH
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Herr Bovi berichtete von der Gemeinde Bosbüll, wo GP Joule die Dekarbonisierung der Strom- und Wärmeversorgung der Kommune plant. In Zeiten von Abregelungen der vorhandenen Windenergieanlagen bei Netzengpässen sowie nach dem zeitnahen Auslaufen der EEG-Vergütung für die Anlagen, soll der erzeugte Windstrom zum Teil zur Wasserstoffproduktion durch Elektrolyse genutzt werden. In Kombination mit PV-Anlagen, einer elektrischen Groß-Wärmepumpe und einem Wärmespeicher mit Heizstab soll über ein Wärmenetzerneuerbare Wärme für Gebäude bereitgestellt. Zusätzlich wird ein Teil des mittels Windstroms erzeugten Wasserstoffes für die Mobilität bereitgestellt.
Jan Schmitz, RECASE GmbH
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Auch das von Herrn Schmitz vorgestellte Vorhaben untersucht die Wasserstoffproduktion aus Windenergie. Es adressiert insbesondere die Problematik, dass ab 2021 4,5 GW Leistung aus der EEG-Vergütung fallen und eine Power-to-Gas-Strategie den Weiterbetrieb der Anlagen finanzieren könnte. Herr Schmitz beschrieb das Potenzial für diese Lösung, benannte aber auch klare Herausforderungen wie hohe Investitionskosten, genehmigungsrechtlicher Aufwand und eine bis dato mangelnde Rentabilität im Falle des Ausbleibens zusätzlicher Förderung.
Dr. Claus Hartmann, Stadtwerke Flensburg
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Herr Dr. Hartmann berichtete vom NEW 4.0-Vorhaben aus Tarp, bei dem die Fernwärmeversorgung mittels Elektroheizkessel teilelektrifiziert wurde. Die Stromproduktion des Tarper Kraftwerks, die vorher durch drei Blockheizkraftwerke (BHKW) erfolgte, war regelmäßig von Abregelungen im Rahmen des Einspeisemanagements betroffen und der damit verbundene Ausfall der KWK-Wärmeproduktion für die Fernwärmeversorgung wurde durch einen Ölheizkessel ausgeglichen. Dieser wurde im Rahmen des Projektes durch einen Elektroheizkessel ersetzt, der ansonsten abgeregelte Strommengen aus Erneuerbaren Energien in Wärme umwandelt. Dabei lässt sich festhalten, dass eine wirtschaftliche Vorteilhaftigkeit durch den Ersatz eines relativ teuren Ölkessels entsteht. Nach dem gegenwärtigen Umlagensystem beim Strom wäre allerdings ein Erdgaskessel noch kostengünstiger.
Levke Ketelsen, ARGE Netz GmbH & Co. KG
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Frau Ketelsen präsentierte die digitale Plattform ENKO – „Energie intelligent koordinieren“. Als eigenständige und unabhängige Plattform vernetzt ENKO Stromnetzbetreiber und Anbieter flexibler Stromverbräuche (z.B. Power-to-Heat oder Power-to-Gas-Anlagen) miteinander und synchronisiert lokal erzeugten EE-Strom mit flexiblem Verbrauch. Diese Koordination verfolgt das Ziel, netzdienliches Verhalten anzureizen und somit nicht zuletzt die Abregelung von Erneuerbaren-Anlagen und mit dem Einspeisemanagement verbundene Kosten zu reduzieren. Gleichzeitig kann der Nutzungsgrad von Erneuerbaren Energien erhöht werden, da mehr EE-Strom erzeugt, eingespeist und genutzt wird. Dies stärkt auch die Akzeptanz für Erneuerbare Energien. Nach einer erfolgreich abgeschlossenen Simulationsphase in 2018 wird ENKO zu Beginn des Jahres 2019 in den Realbetrieb übergehen.
Gesetzlicher RahmenDas Fehlen eines „Level Playing Fields“ der Energieträger stellt eines der größten Hemmnisse für die Sektorenkopplung dar. Bisher würden Marktpreissignale beim Strom nicht bei den VerbraucherInnen ankommen, da ihr Anteil am Gesamtpreis zu gering ist. Eine Möglichkeit dies zu beheben wäre das Koppeln der Umlagen an den Spotpreis. Dem wurde entgegnet, dass eine Flexibilisierung der Strompreiskomponenten die Vermarktung nur unnötig verkomplizieren würde und es eine generelle Entschlackung der Rahmenbedingungen brauche. Eine Reform von Entgelten, Umlagen und Steuern müsse außerdem gezielt netzdienliches Verhalten fördern. Eine reine Reduktion der Netznutzungsentgelte beim Strom würde beispielsweise nicht ausreichen, damit Power-to-Heat-Konzepte mit Erdgas preislich konkurrenzfähig wären.
Bezüglich eines „Level Playing Fields“ wurde auch die Forderung nach einem CO2-Preis auf alle Energieträger wiederholt. Dies würde, neben der Annäherung an einen fairen Wettbewerb, auch eine Reihe neuer Geschäftsmodelle eröffnen, da es für die Akteure leichter nachzuvollziehen wäre als eine hochgradig bürokratische und komplexe Neujustierung des Abgabensystems. Dem wurde entgegnet, dass die Einführung eines sektorenübergreifenden CO2-Preises auch nicht ohne Komplikationen einhergeht und man sich für eine sozialverträgliche Ausgestaltung beispielsweise dem Vermieter-Mieter-Dilemma widmen müsste. Dieses beschreibt das Problem, dass MieterInnen keinen Einfluss auf die Art der Heizungsanlage und/oder die Ertüchtigung der Gebäudehülle haben, aber dennoch die durch einen CO2-Preis erhöhten Heizkosten tragen müssten.
Allgemein wurde der wichtige Beitrag der Energieeffizienz für das Gelingen der Energiewende hervorgehoben. Effizienzsteigerungen seien beispielsweise unabdingbar, um den hohen Wärmeenergiebedarf der Gebäude zu verringern. Nichtsdestotrotz wurde auf die schwierige Aufgabe verwiesen, bis 2050 auch alle Bestandsgebäude energetisch zu sanieren und die langen Amortisationszeiten umfänglicher energetischer Maßnahmen an der Gebäudehülle betont. Von großer Bedeutung seien daher Finanzierungsangebote mit langen Laufzeiten. Eine CO2-freie Wärmeversorgung müsse verstärkt gefördert und Technologien zunehmend sektorenübergreifend gedacht werden. So würden Stromspeicherprojekte heute zumeist nur den Stromsektor betrachten.
Auch die Rolle der Flexibilität im Strommarkt wurde von den Diskussionsteilnehmern erörtert. Bisher existiert dafür noch keine ausreichende Erfassung von Verbrauchsdaten. Der Stromhandel arbeitet zwar mit 15 Minuten-Intervallen, die Verbrauchserfassung sei aber gar nicht so hochaufgelöst. Der bislang noch stockende Smart Meter Rollout spiele daher eine wichtige Rolle. Generell wurde erneut betont, dass Norddeutschland prädestiniert für alternative Lösungen neben der Direktvermarktung des Stroms sei. Deutschland dürfe bei Power-to-X-Technologien seine derzeitige internationale Führungsrolle nicht durch unzulängliche Forschung und Entwicklung gefährden.
Das Programm der Veranstaltung in Lübeck als PDF
