Geschichten

Sektorkopplung – die vernetzte Energiewelt von morgen

Was bedeutet eigentlich das Wort Sektorkopplung und warum ist es so wichtig für die Energiewende?

Es ist ein Wort, das sich in einer Werbeagentur sicher niemand für ein Produkt ausgedacht hätte, das erfolgreich verkauft werden soll: Sektorkopplung. Eine kurze Umfrage in meinem Bekanntenkreis (politisch interessiert, aber beruflich mit völlig anderen Dingen befasst) ergab: Niemand (!) konnte mit diesem Begriff etwas anfangen. Es gibt natürlich auch einen englischen Begriff: Power to X. Cooler, klar – aber auch hier erntete ich meist Schulterzucken, Kopfschütteln und verständnislose Blicke.

Energiewende mit Sektorkopplung = Ende des Verbrennens von Kohlenstoff

Dabei handelt es sich bei der Sektorkopplung (oder Power to X) um den Schlüssel zur Energiewende. Dahinter verbirgt sich die Idee, dass man nach und nach alle Sektoren – damit sind die Bereiche Verkehr, Industrie, Wärme, Stromerzeugung und Landwirtschaft gemeint – so miteinander verknüpft, dass bis 2050 möglichst keiner dieser Sektoren mehr Treibhausgase emittiert.

Nun können wir uns darüber streiten, warum ausgerechnet ein so sperriger und letztlich nichtssagender Begriff gewählt wurde, um das Ende der Verbrennung von Kohlenstoff zur Energieerzeugung zu beschreiben. Oder uns damit beschäftigen, was denn eigentlich dahinter steckt und welche Ideen es gibt, das Konzept der Sektorkopplung umzusetzen.

Neues Klimaziel der EU macht schnelles Handeln nötig

Die Europäische Kommission hat kurz vor Weihnachten noch ein neues Klimaziel ausgegeben: Die CO2-Emissionen sollen bis 2030 um 55 Prozent sinken, bezogen auf 1990.

Um das zu erreichen, muss gehandelt werden, und zwar schneller und beherzter als bislang. „In den kommenden 10 Jahren müssen etwa so viel Emissionen gespart werden wie in den vergangenen 30 Jahren“, sagt Patrick Graichen, Direktor der Berliner Denkfabrik Agora Energiewende.

Die gesamte Energieerzeugung muss kohlenstofffrei werden

Dabei reicht es nicht aus, wenn ausschließlich Strom emissionsfrei erzeugt wird. Denn letztlich ist Strom nur einer von vielen CO2-Erzeugern. Auch die anderen Sektoren müssen kohlenstofffrei funktionieren. „Dekarbonisiert“ liest man oft – noch so ein Begriff, der in meiner nicht-repräsentativen Kurzumfrage für Kopfschütteln sorgte.

Wie soll das gehen? Die Bundesregierung hat Pläne vorgelegt: Bei der Stromproduktion will Deutschland bis 2038 aus der Kohle aussteigen, um viel CO2 einzusparen. Verkehr, Industrie und Wärme müssen sich neue, klimaneutrale Energieträger suchen, um ebenfalls Emissionen zu drosseln.

Strom als Basis für Wasserstoff, Wärme oder Kraftstoff

Ladesäulen für Elektrofahrzeuge werden gefördert, geheizt werden soll – vor allem im Neubau – mit strombetriebenen Wärmepumpen (englisch: Power to Heat). Auch die Erzeugung synthetischer Kraftstoffe ist möglich (Power to Liquids). So können also die Sektoren Stromerzeugung sowie Mobilität und Gebäude miteinander gekoppelt werden.

Seit September 2018 sind die ersten beiden Wasserstoff-Triebwagen in Niedersachsen im normalen Fahrbetrieb

Doch was ist mit der Industrie, dem Schwerlastverkehr oder Flugzeugen? Nicht alles wird mit Batterien angetrieben und so CO2-neutral werden können. Hier kommt Wasserstoff ins Spiel. Wasserstoff kann unter Einsatz von Strom per Elektrolyse erzeugt werden. Er lässt sich speichern und später klimaneutral verbrennen, um die hohen Temperaturen für die Stahlproduktion zu erzeugen, Flugzeuge anzutreiben oder in Blockheizkraftwerken gleichzeitig Strom und Wärme zu erzeugen. Doch für die Produktion des Wasserstoffs wird erstmal Strom benötigt – womit man wieder bei einer Kopplung angekommen ist (englisch: Power to Gas).

Großer Vorteil der Sektorkopplung oder Power to X: Strom, der von Windenergie- und Solaranlagen ja immer nur dann erzeugt werden kann, wenn die Sonne scheint und der Wind weht, lässt sich als Wärme, Gas oder Batterien speichern und kann

Der Strombedarf wird durch Sektorkopplung steigen

Aber ob nun Strom direkt verbraucht wird, etwa in Wärmepumpen, oder den Umweg über Wasserstoff nimmt – entscheidend ist, dass der Stromverbrauch steigen wird und der zusätzlich erzeugte Strom aus erneuerbaren Energien stammt. Denn sonst hätte die gesamte Sektorkopplung ökologisch wenig Sinn. Dafür und um die neuen EU-Klimaziele zu erreichen, müssen deutlich mehr Wind- und Solaranlagen gebaut werden als die Bundesregierung das derzeit plant.

So geht der Bundesverband Erneuerbare Energien (BEE) von einem Strombedarf von 740 Terawattstunden (TWh) im Jahr 2030 aus. 2019 waren es 569 TWh. Um diese Strommenge zu erzeugen, sei es nötig, pro Jahr

  • 4.700 MW Windenergie an Land
  • 2.000 MW Windenergie auf See
  • 10.000 MW Photovoltaik
  • 600 MW Bioenergie
  • 50 MW Wasserkraft und
  • 50 MW Geothermie

zuzubauen.

Außerdem sind noch weitere Schritte erforderlich: Im Gebäudebestand muss mehr saniert werden, die Energieeffizienz steigen. Es wird also noch einiges zu tun sein, um tatsächlich Sektoren zu koppeln und die Gesellschaft zu dekarbonisieren.