Mit der beschlossenen Energiewende reagiert Deutschland auf den Klimawandel, der maßgeblich auf die CO₂-Emissionen zurückzuführen ist. Um diese nachhaltig zu reduzieren, muss das bisher dominierende fossil/atomare Energiesystem in Zukunft vollständig durch erneuerbare Energie ersetzt werden. In den meisten Studien gelten Windkraft- und Photovoltaikanlagen als Schlüsseltechnologien der zukünftigen Energieerzeugung (Abb. 1).
Die fossile Energiewirtschaft basiert auf Primärquellen, durch deren Verbrennung die Wärme direkt nutzbar gemacht werden kann (Erdöl, Erdgas, Kohle). Die Stromerzeugung aus diesen Quellen ist jedoch mit erheblichen Umwandlungsverlusten von bis zu 60 % verbunden. Mit den zunehmenden regenerativen Energiequellen in Form von Windkraft und Solarstrahlung steigt allerdings der Anteil an klimaverträglich gewonnenem Strom. Dieser kann über entsprechende Umwandlungssysteme wiederum in gasförmige oder flüssige Energieträger umgewandelt werden, allerdings hier nun um den Preis erheblicher Umwandlungsverluste. Die Randbedingungen unterscheiden sich in den beiden Energiesystemen daher fundamental.
Bild: aus [1]
1 Entwicklung der Strombereitstellung nach Technologien
Elektrifizierung der Sektoren
In der Konsequenz bedeutet dies, dass bei einem regenerativ basierenden Energiesystem die direkte Nutzung elektrischer Energie gegenüber gasförmigen oder flüssigen Energieträgern im Vorteil ist. Die Studien zur zukünftigen Energieversorgung gehen daher von einer massiven Elektrifizierung aller Energiesektoren aus (Abb. 2).
In den beiden wichtigsten Sektoren Mobilität und Wärmeversorgung von Gebäuden weisen die aktuellen Entwicklungen bereits eine entsprechende Transformation auf: Im B ...
