Zum Weißbuch "Ein Strommarkt für die Energiewende"

Das Weißbuch „Ein Strommarkt für die Energiewende" legt seinen Fokus auf den Strommarkt, the­matisiert aber insbesondere im Kapitel 6.1 unter dem Handlungsfeld 4 dessen Wechselwirkung mit dem Wärmemarkt. Das Handlungsfeld "Sektorkopplung macht die Energiewende effizienter" wird dabei nach unserer Auffassung zu Recht betrachtet, da die erkennbaren technologischen Entwick­lungen absehbar zu einer Konvergenz des Strom- und Wärmemarktes führen werden. Das Weiß­buch berücksichtigt allerdings das bestehende Technologieangebot und die erkennbare Innovati­onsdynamik des Wärmemarktes nicht ausreichend, woraus Fehleinschätzungen zur weiteren Ent­wicklung, insbesondere auch in der Priorisierung von Klimaschutzmaßnahmen resultieren.

Wir nehmen mit unserer Stellungnahme Bezug auf die vom BDEW vorgelegte Stellungnahme zum Kapitel 6.1 des Weißbuches, welche wir mittragen. Wir möchten die dort ausgeführten Aspekte der Sektorkopplung Strom, Wärme und Verkehr weiter vertiefen.

Bezahlbaren Klimaschutz in den Mittelpunkt rücken

Für die Erreichung der CO2-Minderungsziele müssen alle Sektoren ihren Beitrag leisten. Es ist daher sinnvoll, den Wärmemarkt in die Betrachtung einzubeziehen. Die soziale Akzeptanz von Klima­schutz – und damit der Energiewende – hängt aber stark von der Bezahlbarkeit der Umsetzungs­schritte ab. Zukünftige Maßnahmen, auch im Wärmemarkt, müssen sich daher in jedem Fall an der Frage messen, wie viel Klimaschutz für den eingesetzten Euro erzielt wird. 

Zukunft ERDGAS hat mit zwei Studien gezeigt, dass auch ohne staatliche Fördermittel mittels ge­bäudeindividueller Sanierungsfahrpläne wesentliche CO2-Minderungen erzielt werden können, und dies bei Berücksichtigung der begrenzten Budgets der Gebäudeeigentümer. Dies wird im Wesentli­chen durch die Nutzung innovativer Heizungstechnologien, hier insbesondere einer flächendecken­den Modernisierung mit Brennwert-Technologie erreicht. Die hohe Klimaeffizienz von ERDGAS leistet einen entscheidenden Beitrag. Moderne Gerätetechnologie verhindert durch flexible Modulierbar­keit, dass in eine "technologische Sackgasse" investiert wird und zukünftige Effizienzmaßnahmen behindert werden. Gasanwendungstechniken ermöglichen schon heute die Einbindung erneuerba­rer Energien in den Wärmemarkt. So ist bereits heute die Kombination von Gasbrennwertkessel und Solarthermie der Standard im Neubau und zudem die wirtschaftlichste Option für einen Bau­herren. 

Notwendig für eine kosteneffiziente CO2-Minderung ist es, den politischen Ordnungsrahmen tech­nologieoffen auszugestalten. Wettbewerbsverzerrende Belastungen der Energieträger im Wärmemarkt werden von Zukunft ERDGAS abgelehnt.

Sektorkopplung bidirektional betrachten und Technologieoffenheit wahren

Die im Weißbuch dargestellten Ausführungen lassen eine ganzheitliche, voll umfängliche Betrach­tung der Auswirkungen und Rahmenbedingungen der Sektorkopplung vermissen. Insbesondere wird vernachlässigt, dass es sich bei der Sektorkopplung durchaus um einen bidirektionalen Prozess handelt, der auch die Stromerzeugung dezentraler Systeme im Wärmemarkt beinhalten wird. So fehlt eine ganzheitliche Betrachtung eines zukünftigen Energiesystems, das auch dezentrale Strom erzeugende Heizsysteme beinhaltet. Flexible Strom erzeugende Heizungen wie Mikro-KWK und Brennstoffzellen können in Zeiten geringer Erzeugung erneuerbaren Stroms die Konvergenz auch in Richtung des Stromsektors sicherstellen. Die hochinnovative Brennstoffzelle weist dabei elektrische Wirkungsgrade auf, die noch über denen moderner Gaskraftwerke liegen. Gleichzeitig muss in die Betrachtungen Eingang finden, dass bislang maßgebliche technische und organisatorische Grundvoraussetzungen für die Nutzung des Wärmemarktes als flexiblen Strom­verbraucher fehlen. 

Auch werden im Weißbuch Technologieoptionen ohne tiefergehende Analyse für lange Frist grundsätzlich ausgeschlossen. Zukunftsoptionen wie Power-to-Gas, Gaswärmepumpen, Brennstoffzellen und auch ERDGAS als alternativer Kraftstoff werden folglich nur unzureichend berücksichtigt.

Technologische Entwicklungen der Effizienz zukünftiger Wärmeerzeuger richtig einschätzen

Das Weißbuch konzentriert sich auch im Wärmemarkt einseitig auf die direkte Verwendung von Strom im Wärmemarkt. Dies wird u. a. deutlich in der Abbildung 18 des Papiers. Verglichen wird hier eine Gasheizung mit einem Wirkungsgrad von 85% (Es scheint sich hier im einen Gas-Niedertemperaturkessel zu handeln, bei dem der Wirkungsgrad bezogen auf den Brennwert berechnet wurde. Eine solche „Gasheizung" ist heute schon lange nicht mehr Standard im Neubau – vielmehr ist dies heute ein Brennwertkessel in Kombination mit Solarthermie mit einem Marktanteil von ca. 50 Prozent.) mit einer Stromwärmepumpe.

Neben der nicht mehr zeitgemäßen Einordnung des Effizienzwertes heutiger Standard-Erdgastech­nologie unterschlägt die Darstellung, dass heute Technologien wie die Erdgaswärmepumpe markt­gängig sind, die aktuell auf eine ähnliche Energieeffizienz wie die Stromwärmepumpe kommen (vergl. Abbildung). Beide Wärmepumpen-Systeme nutzen Umweltwärme und können voll variabel den Übergang von einem fossilen Energiesystem (Strom mit hohem Anteil fossiler Erzeugung und klassisches ERDGAS) hin zu einem Erneuerbaren (Strom aus erneuerbaren Energien und Biogas oder Bio-Methan) begleiten. 

Die Gaswärmepumpe – wie auch andere hocheffiziente Gastechnologien – können durch regenera­tiv erzeugtes ERDGAS oder auch Wasserstoffbeimischung in gleicher Weise Überschussstrom aus dem Stromsektor aufnehmen und in Wärme umwandeln. 

Zu bedenken ist auch, dass die Stromwärmepumpe im Gebäudebestand nur mit erheblichem Inves­titionsaufwand zur Anwendung kommen kann. Weiterhin ergeben sich in urbanen Ballungszentren natürliche Grenzen dieser Technologie. 

Saisonalität des Wärmebedarfes berücksichtigen

Eine breite Umstellung des heutigen Heizungsmarktes auf strombasierte Systeme erfordert neben erheblichen Investitionen beim Kunden einen Ausbau der erneuerbaren Erzeugungsanlagen sowie zugehöriger Netz- und Speicherstrukturen. 20 Mio. Haushalte werden heute mit ca. 320 Mrd. kWh Gas beheizt, eine ähnliche Größenordnung wird für Nichtwohngebäude verwendet. Dieser Bedarf fällt im Wesentlichen innerhalb von sechs Monaten an und stellt hohe Leistungsanforderungen an die zugrundeliegende Versorgungsinfrastruktur, welche eine reine Durchschnittsbetrachtung auf Jahresbasis nicht berücksichtigt.

Energieverbrauch eines durchschnittlichen deutschen Haushaltes

Der Strombedarf eines Heizstromkundens wird folglich langfristig höher als der normale Strombedarf sein. Auch wenn – ungeachtet der im Weißbuch nicht ausgeführten Kosten – ein Teil dieser Mengen beim möglichen Einsatz von Wärmepumpen durch Umweltenergie abgedeckt und durch Gebäudeeffizienztechnologien reduziert würden, so müsste doch ein großer Teil zusätzlich erzeugt oder zumindest saisonübergreifend gespeichert werden.

Potenziale der bestehenden Infrastruktur nutzen 

Das Weißbuch bezeichnet die Option Power-to-Gas aus „Klima- und Effizienzgründen lediglich temporär [als] eine Option". Diese Qualifizierung wird nicht weiter ausgeführt oder begründet. Es findet sich lediglich der Hinweis, dass Power-to-Gas „insgesamt weniger energieeffizient und ver­hältnismäßig teuer" sei. 

Auch beschränkt sich das Weißbuch nur auf die Rückverstromung und erörtert nicht die stoffliche Nutzung von Wasserstoff und regenerativem ERDGAS in anderen Sektoren, also Industrie, Wärme oder Verkehr. Damit wird ein Großteil der Verwendungs- und Einsatzmöglichkeiten nicht betrach­tet. 

Power-to-Gas stellt nach heutigem Wissen die einzige Option für die saisonübergreifende Langfristspeicherung der fluktuierenden Einspeisung von erneuerbaren Energien in Deutschland dar. Zu­sätzlich greift Power-to-Gas auf eine bereits bestehende Infrastruktur, das deutsche Erdgas-Fernleitungs- und Verteilnetz inklusive seiner umfangreichen Speicher zurück, vermindert damit Stromnetzausbau und bietet sich in der stofflichen Nutzung sowohl in der Rückverstromung, dem Wärmemarkt, dem Verkehr und in Industrieprozessen an. 

Diese Technologie steht – ähnlich wie die erneuerbaren Energien selbst noch vor 20 Jahren – am Anfang ihrer technischen Entwicklung. Bei stetig steigenden Anteilen erneuerbarer Energien ist aber absehbar, dass ein solcher Langfristspeicher mit hohen Ein- und Ausspeisekapazitäten über erhebliche Zeiträume notwendig sein wird, um eine sichere Energieversorgung zu garantieren. Bei einer ganzheitlichen Betrachtung des deutschen Energiesystems im Zieljahr 2050 ist es daher un­erlässlich, dass diese Option tiefergehend analysiert wird. Es sind daher besondere Forschungs- und Entwicklungsinitiativen zur weiteren Industrialisierung erforderlich.

Trendumkehr im Straßengüterverkehr einleiten 

Die Anwendung von Power-to-Gas im Pkw-Bereich, wie beispielsweise von führenden Energieversorgern und Automobilherstellern demonstriert, ermöglicht CO2-freie Mobilität auf Basis von er­neuerbarem Strom ohne Nutzungseinschränkungen und Systembrüche. Diese heute bereits umsetzbare Lösung ist in der Bewertung zukünftiger Antriebssysteme gleichwertig zu fördern, insbesondere solange Fahrzeuge mit Elektrotraktion noch Mehrkosten und Funktionseinschränkungen aufweisen, die eine kurz- und mittelfristige Marktakzeptanz verhindern. 

Neben der Betrachtung des Pkw-Marktes ist der Blick auf den Nutzfahrzeugbereich zu richten. Der Straßengüterverkehr verfehlt das gesteckte CO2-Ziel deutlich, seit 1990 sind die CO2-Emissionen in diesem Sektor um +51 % gestiegen. Erdgasbetriebene Motoren stellen in diesem Segment eine kosteneffektive Option zur Trendumkehr dar, mit Power-to-Gas kann eine stärkere Elektrifizierung dieses Sektors ohne kostspielige lnfrastrukturmaßnahmen wie Oberleitungen für Autobahnen durchgeführt werden. 

Handlungsemfehlungen Strom im Wärmemarkt

Zusammenfassend ist für die Ausgestaltung zukünftiger Rahmenbedingungen  für eine Sektorkopplung des Strommarktes mit dem Wärme- und Mobilitätsmarkt festzuhalten:

  • Es gilt bezahlbaren, sozialverträglichen Klimaschutz in den Mittelpunkt der Optimierung eines gekoppelten Systems von Verkehr, Wärme und Strom zu stellen und unter der Maßgabe geringster CO2-Vermeidungskosten die individuelle Wahlfreiheit des Verbrauchers nicht zu beschränken.

  • Die aktuelle Innovationsdynamik im Bereich der dezentralen Strom- und Wärmeerzeugung ist in den Bewertungen zu berücksichtigen, insbesondere die hocheffizienten Technologien Gaswärmepumpe und Brennstoffzelle sowie die vielfältigen Optionen zur Einbindung Erneuerbarer zur Wärmeerzeugung müssen mit der erforderlichen Technologieoffenheit betrachtet werden.

  • Es gilt, die Sektorkopplung bidirektional zu betrachten und die Potenziale der dezentralen Strom erzeugenden Heizsysteme angemessen zu bewerten. Der Wärmemarkt ist nicht auf eine Rolle als flexibler Stromverbraucher zu reduzieren. 

  • Die ausgeprägte Saisonalität des Heizenergiebedarfes muss bei weiteren Planungen berücksichtigt werden.

  • Die bestehende, gut ausgebaute Gasinfrastruktur muss bei Betrachtungen zukünftiger Lösungen für das Zusammenwachsen von Strom- und Wärmemarkt berücksichtigt werden.

  • Hierbei sind Kostendegressions-Potenziale der Power-to-Gas Technologie einzubeziehen. Insbesondere gilt es, deren Potenziale zur Sektorkopplung mit anderen Bereichen wie dem Verkehrsbereich zu nutzen. Hierbei ist ein besonderer Fokus auf den Straßengüterverkehr zu richten.