mg2011_2_kuenftiger Energiemix
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Dr. Felix Christian Matthes ist Forschungskoor- dinator für Energie- und Klimapolitik am Öko- Institut, Berlin. SCHWERPUNKT 30 von Dr. Felix Christian Matthes, Öko-Institut Die zweifache Wende der deutschen Energiepolitik in den Jahren 2010 und 2011 schafft eine neue Ausgangspositi- on für die Energie- und Klimapolitik. So sollen mit den Beschlüssen vom Herbst 2010 die Treibhausgasemissionen bis 2020 um 40 % sowie bis zur Mitte dieses Jahrhunderts um 80 bis 95% reduziert, die Stromversorgung soll bis 2020 zu 35% und bis 2050 zu mindestens 80% auf erneuerbare Energien umgestellt und der Gebäudebestand so saniert wer- den, dass die Gebäude in Deutschland bis 2050 praktisch CO 2 -neutral werden. Verbunden damit ist seit Frühsommer 2011 der beschleunigte Verzicht auf die Hochrisiko-Technologie Kernenergie. Vor diesem Hintergrund stellt sich die Frage, welche Rolle dem Energieträger Erdgas im zukünftigen Energiemix zukommen wird. Bei allen prognostischen Unsicher- heiten zeigt sich dabei, dass sich die Ein- satzfelder von Erdgas in den nächsten Jahren und Jahrzehnten im Kontext ambi- tionierter Energie- und Klimapolitik sehr deutlich ändern, wobei hier sehr gegen- läufige Entwicklungen zu erwarten sind. Der erste Megatrend ergibt sich aus der abnehmenden Rolle von Erdgas im Wärmemarkt. Nachdem Erdgas im Wär- memarkt seine Rolle während der letzten Dekaden stetig ausbauen konnte (aktuell werden fast drei Viertel des in Deutsch- land insgesamt gelieferten Erdgases im Wärmemarkt verbraucht), so zeigen sich seit einigen Jahren Sättigungstendenzen. Erdgas im zukünftigen Energiemix Erdgas war in den letzten Dekaden der einzige fossile Energieträger, der im deutschen Energiemix Anteile gewonnen hat und dessen Verbrauch auch absolut gewachsen ist. Im Lichte der aktuellen Energie- und Klimapolitik stellt sich die Frage, welche Rolle Erdgas zukünftig spielen wird. Antworten darauf ergeben sich aus den zukünftigen Einsatzbereichen für Erdgas sowie der Anschlussfähigkeit zum aufkommenden Zeitalter der erneuerbaren Energien. Gastbeitrag mittel- und langfristig zu einem deutli- chen Rückgang des Gasabsatzes führen, auch und gerade weil durch moderne Erdgasanlagen noch erhebliche Ener- gieeffizienzpotenziale gehoben werden können. Für den Bereich der Warmwas- serbereitung wird Erdgas weniger dra- matisch vom insgesamt schrumpfenden Markt betroffen sein, da mit Erdgas eine vergleichsweise flexible Ergänzungsop- tion zum Beispiel für die Warmwasser- bereitung mit Solarkollektoren verfügbar ist. Für industrielle Wärmeanwendungen als das zweite große Absatzsegment für Erdgas wird der Verbrauch in der Tendenz ebenfalls abnehmen, wenn auch mit geringerer Dynamik bzw. im Zeitverlauf deutlich später. Der zweite Megatrend betrifft die Strom- erzeugung. Heute werden in Deutschland auf der Basis von Erdgas derzeit nur 13 % des gesamten Stromaufkommens be- reitgestellt, weniger als ein Fünftel des gesamten Erdgasverbrauchs in Deutsch- land entfällt auf diesen Sektor. Zukünftig wird die Rolle von Erdgas hier vor allem aus zwei Gründen deutlich zunehmen. Zunächst ist Erdgas ein geeigneter Brennstoff für die Stromerzeugung in Kraft-Wärme-Kopplung (KWK), eine Technologie, bei der die Abwärme der Stromerzeugung für Heiz- und Prozess- Zukünftig wird hier ein eher schrump- fender Markt erwartet. Besonders stark wird der Verbrauchsrückgang für die Raumwärmeerzeugung ausfallen. Hoch effiziente neue Gebäude und zunehmen- de Sanierungsanstrengungen (mit dem Langfrist-Ziel des CO 2 -neutralen Gebäu- debestandes im Jahr 2050) werden hier
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SCHWERPUNKT ErdgaswarindenletztenDekadendereinzigefossileEnergieträger,derimdeutschenEnergiemixAnteilegewonnenhat unddessenVerbrauchauchabsolutgewachsenist.ImlichtederaktuellenEnergie-undKlimapolitikstelltsichdieFrage, welcheRolleErdgaszukünftigspielenwird.AntwortendaraufergebensichausdenzukünftigenEinsatzbereichenfür ErdgassowiederAnschlussfähigkeitzumaufkommendenZeitalterdererneuerbarenEnergien. 30
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Dr. Felix Christian Matthes ist Forschungskoor-dinator für Energie- und Klimapolitik am Öko-Institut, Berlin.
SCHWERPUNKT
3 0
vonDr.FelixChristianMatthes,Öko-Institut
Die zweifache Wende der deutschenEnergiepolitik indenJahren2010und2011schaffteineneueAusgangspositi-onfürdieEnergie-undKlimapolitik.SosollenmitdenBeschlüssenvomHerbst2010dieTreibhausgasemissionenbis2020um40%sowiebiszurMittediesesJahrhundertsum80bis95%reduziert,die Stromversorgung soll bis 2020 zu35%undbis2050zumindestens80%auf erneuerbare Energien umgestelltundderGebäudebestandsosaniertwer-den,dassdieGebäudeinDeutschlandbis2050praktischCO2-neutralwerden.Verbunden damit ist seit Frühsommer2011derbeschleunigteVerzichtaufdieHochrisiko-TechnologieKernenergie.VordiesemHintergrundstelltsichdieFrage,welcheRolledemEnergieträgerErdgasimzukünftigenEnergiemixzukommenwird.BeiallenprognostischenUnsicher-heitenzeigtsichdabei,dasssichdieEin-satzfeldervonErdgasindennächstenJahrenundJahrzehntenimKontextambi-tionierterEnergie-undKlimapolitiksehrdeutlichändern,wobeihiersehrgegen-läufigeEntwicklungenzuerwartensind.
DerersteMegatrendergibtsichausderabnehmendenRollevonErdgasim
Wärmemarkt.NachdemErdgasimWär-memarktseineRollewährendderletztenDekadenstetigausbauenkonnte(aktuellwerdenfastdreiVierteldesinDeutsch-landinsgesamtgeliefertenErdgasesimWärmemarktverbraucht),sozeigensichseiteinigenJahrenSättigungstendenzen.
ErdgasimzukünftigenEnergiemix
ErdgaswarindenletztenDekadendereinzigefossileEnergieträger,derimdeutschenEnergiemixAnteilegewonnenhatunddessenVerbrauchauchabsolutgewachsenist.ImlichtederaktuellenEnergie-undKlimapolitikstelltsichdieFrage,welcheRolleErdgaszukünftigspielenwird.AntwortendaraufergebensichausdenzukünftigenEinsatzbereichenfürErdgassowiederAnschlussfähigkeitzumaufkommendenZeitalterdererneuerbarenEnergien.
Gastbeitrag
mittel-undlangfristigzueinemdeutli-chenRückgangdesGasabsatzesführen,auch und gerade weil durch moderneErdgasanlagen noch erhebliche Ener-gieeffizienzpotenzialegehobenwerdenkönnen.FürdenBereichderWarmwas-serbereitungwirdErdgaswenigerdra-matischvominsgesamtschrumpfendenMarktbetroffensein,damitErdgaseinevergleichsweiseflexibleErgänzungsop-tionzumBeispielfürdieWarmwasser-bereitungmitSolarkollektorenverfügbarist.FürindustrielleWärmeanwendungenalsdaszweitegroßeAbsatzsegmentfürErdgaswirdderVerbrauchinderTendenzebenfalls abnehmen, wenn auch mitgeringererDynamikbzw.imZeitverlaufdeutlichspäter.
DerzweiteMegatrendbetrifftdieStrom-erzeugung.HeutewerdeninDeutschlandaufderBasisvonErdgasderzeitnur13%des gesamten Stromaufkommens be-reitgestellt,wenigeralseinFünfteldesgesamtenErdgasverbrauchsinDeutsch-landentfälltaufdiesenSektor.ZukünftigwirddieRollevonErdgashiervorallemauszweiGründendeutlichzunehmen.Zunächst ist Erdgas ein geeigneterBrennstoff für die Stromerzeugung inKraf t-Wärme-Kopplung (KWK), eineTechnologie,beiderdieAbwärmederStromerzeugungfürHeiz-undProzess-
Zukünftigwirdhiereineherschrump-fenderMarkterwartet.Besondersstarkwird der Verbrauchsrückgang für dieRaumwärmeerzeugungausfallen.HocheffizienteneueGebäudeundzunehmen-deSanierungsanstrengungen(mitdemLangfrist-ZieldesCO2-neutralenGebäu-debestandesimJahr2050)werdenhier
Warmwasser(direkt)
sonstigeProzesswärme(direkt)
Raumwärme(direkt) mechanischeAntriebe(direkt)
andereAnwendungen(Fernwärme,nichtenerge-tischerEinsatzetc.)
Stromerzeugung
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5,627,0
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mediumgas2|2011
wärmezweckesinnvollgenutztwerdenkann.KWK-AnlagenerreichenGesamt-wirkungsgradevonüber85%undkönnendamitdenBrennstoffbedarffürdieCO2-armeStromerzeugungaufErdgasbasisminimierenhelfen.Darüberhinauswer-denineinemdurcherneuerbareEnergiengeprägtenStromversorgungssystem(fürDeutschlandvorallemaufBasisvonWindundSolarenergie)hochflexibleKraftwer-kebenötigt,diedieSchwankungenderStromerzeugungauserneuerbarenEner-gienausgleichenundindiesemKontextauch wirtschaftlich betrieben werdenkönnen.Erdgaskraftwerke,diehöhereBrennstoffkostenhaben,dafüraberver-gleichsweisewenigInvestitionskapitalerfordern und sehr flexibel eingesetztwerden können, bilden damit für dienächstenJahrzehnteeinewichtigeSäuledesStromversorgungssystems.Erdgas-kraftwerke haben darüber hinaus denVorteil,dasssiesowohlalsGroßanlagen(mitLeistungenvonmehrerenHundertMegawatt)alsauchsehrkleinedezentra-leAnlagen(mitLeistungenvonbiszuwe-nigenKilowatt)verfügbarsindunddamiteinegroßeBandbreitevonEinsatzfällenundwirtschaftlichenRahmenbedingun-genabdeckenkönnen.DieKapazitätenderErdgaskraftwerkewerdensichdamitindennächstenJahrenundJahrzehnten
deutlicherhöhen,dieStromerzeugunginErdgaskraftwerkenwirdleichtzunehmenundderErdgasabsatzfürdieStromerzeu-gungzunächstaufeinemvergleichsweiserobustenNiveauverbleiben.
Mit hohen Unsicherheiten verbun-denisteinmöglicherdritterTrend.DerEinsatzvonErdgas imVerkehrssektorbildetgrundsätzlicheine interessanteÜbergangsstrategie für ein CO2-freiesVerkehrssystem. Die erheblichen Un-sicherheitenfürdiesesVerbrauchsseg-ment ergeben sich vor allem aus denEntwicklungenbeialternativenAntriebs-konzepten.WennbeiderEntwicklungvonElektrofahrzeugenschnelleDurchbrüchebeiTechnikundKostenerzieltwerden,sowirddergroßflächigeAusbaueinerInfra-strukturvonErdgastankstellenschnellanseineGrenzenkommen.WennsichjedochentsprechendeDurchbrücheimBereich der Brennstoffzellenantriebeeinstellen,dannbildetdieKombinationvonErdgas-undWasserstoffinfrastruktursichereineinteressanteneueOptionfürdenVerkehrssektor.
Die vierte Facette für die Rolle vonErdgas im zukünftigen EnergiesystemergibtsichausderErgänzungvonfos-silem Erdgas durch Biogas oder auchdieAnschlussfähigkeitzurchemischenSpeicherungvonEnergie.Biogaskann
sichzukünftig,wennaucheingeschränktdurchdienichtunbegrenztenPotenzia-lenachhaltigbereitgestellterBiomasse,alseineErgänzungfürdieErdgasversor-gungerweisen.AuchdieUmwandlungvonÜberschussstromauserneuerbarenEner-gieninWasserstoffunddie(begrenzte)BeimischungzuErdgasoderaberdieWei-terverarbeitungzuanderengasförmigenSpeichermedienbildeninteressanteund–ingewissenGrenzen–zurheutigenErd-gasversorgunganschlussfähigeEntwick-lungsoptionenfürdieErdgaswirtschaft,dieweiterverfolgtwerdenmüssen.
DiezunehmendanMomentgewinnen-deUmstellungdesEnergiesystemsaufCO2-freieEnergiequellenwirddamitauchamErdgasmarktnichtspurlosvorbeige-hen.UnterallenfossilenEnergieträgernwirdjedochErdgasnochfürdielängsteFrist,wennauchmiteinerVerschiebungderVerbrauchsschwerpunkte,nocheineerhebliche Rolle spielen können undmüssen.DiesresultierteinerseitsausdervergleichsweisegeringenKlimabelastungdurchdieErdgasverbrennung,aberan-dererseitsauchausdererheblichenFle-xibilitätdesErdgaseinsatzessowiedesnochgroßenInnovationspotenzialsfürerdgasbasierteTechnologienundderenAnschlusslösungen für ein CO2-freiesEnergieversorgungssystem.
Sauberes Erdgas, schmutzige KohleCO2-EmissioneninGrammproKilowattstundeStrom Quelle:Öko-Institut
Erdgas-Anwendungsbereiche in%Quelle:AGEnergiebilanzen,BerechnungendesÖko-Instituts
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