Die nächste Phase der Energiewende braucht deutlich mehr Tempo beim Ausbau der Photovoltaik und Windkraft, mehr Sektorenkopplung und PtX. Angereizt werden sollte dies vor allem über marktbasierte Instrumente wie eine sektorenübergreifende CO2-Bepreisung und eine Reform der Energiesteuern, -abgaben und -umlagen. Der Ausbaudeckel für die PV in Deutschland in Höhe von 52 GW sollte gestrichen werden und unter anderem durch eine verstärkte Bürgerbeteiligung die Akzeptanz für die Windkraft erhöht werden. Dies forderten Experten der Fraunhofer-Institute ISE, ISI und IEE am Donnerstag bei der Vorstellung des "Barometer der Energiewende 2019" in Berlin.
"Die deutsche Energiewende ist – physikalisch gesprochen – an einer Phasengrenze angekommen und so, wie bei einem Phasenübergang der weitere Temperaturanstieg ins Stocken gerät, ist bei der Energiewende die weitere Ersetzung fossiler Energiequellen ins Stocken geraten. Die gegenwärtigen Installationsraten für die erneuerbaren Energiequellen werden absehbar nicht mehr den Verlust von Erzeugungsleistung durch die altersbedingt ausscheidenden Wind- und Solaranlagen überschreiten", so Clemens Hoffmann, Leiter des Fraunhofer-Instituts für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE in Kassel.
11 GW Wind und 8,5 GW PV jährlich
Lag doch der Bruttozubau in der Windenergie (Onshore und Offshore) 2018 bei 3,82 Gigawatt (GW). Um die in Paris vereinbarte 95-prozentige Minderung von Treibhausgasen zu erreichen, wäre bis 2030 ein jährlicher Zubau von 11 GW, also etwa das Dreifache, nötig, so die Fraunhofer-Forscher. Ähnlich bei der Photovoltaik: Hier lag der Zubau 2018 bei 2,3 GW, nötig wären laut Einschätzung des IEE jährlich rund 8,5 GW, also etwas das Dreieinhalbfache. Um die Verzögerungen beim Ausbau von Wind-Onshore zu kompensieren, plädieren die Experten zudem für höhere Ausschreibungsmengen bei PV-Freiflächenanlagen.
"Die Kosten für Photovoltaik und Windkraft sind in der ersten Phase der Energiewende drastisch gesunken – die Gestehungskosten sind mittlerweile konkurrenzfähig. Das haben wir erreicht, ohne das Versorgungsystem wesentlich umzubauen. Neben der laufenden Technologieentwicklung ist nun der nächste große Schritt, die weiteren Sektoren einzubeziehen: etwa die Wärmeversorgung und den Verkehr mit Erneuerbaren zu bedienen, wofür diese jedoch drastisch ausgebaut werden müssen“, sagte Hans-Martin Henning, Leiter des Fraunhofer ISE in Freiburg. Als Bindeglied für die Kopplung von Wärme und Strom sieht er vor allem Wärmepumpen, Wärmespeicher und Nahwärmenetze, im Verkehr batterieelektrische Fahrzeuge, Brennstoffzellenfahrzeuge sowie Hybridfahrzeuge.
Grüner Wasserstoff als Schlüsseltechnologie
Große Bedeutung messen die Fraunhofer-Experten PtX und grünem Wasserstoff bei. "Die elektrolytische Herstellung von Wasserstoff aus erneuerbarem Strom wird zu einer Schlüsseltechnologie. Einerseits können damit große Mengen ansonsten nicht nutzbaren erneuerbaren Stroms einer sinnvollen Nutzung zugeführt werden. Andererseits kann Wasserstoff in verschiedenen Anwendungsfeldern als Endenergie genutzt werden", so Henning. Mittel- und langfristig sieht er einen hohen Importbedarf für PtX in Höhe eines Strombedarfs von 1419 Terrawattstunden (TWh) für das Jahr 2050.
Skeptisch zeigen sich die Fraunhofer-Experten allerdings gegenüber Forderungen nach Einführung einer Quote für grünes Gas oder direkter finanzieller Anreize. Sie bauen stark auf die Lenkungswirkung höherer CO2-Preise sowie auf eine verstärkte Forschungsförderung und die Förderung von Pilotprojekten zur Errichtung von mindestens zwei Pilotanlagen für Elektrolyseure im zweistelligen Megawatt-Bereich. (hcn)
