Integriertes Energiekonzept 2050 – Strom Wärme Verkehr Industrie

Um die auf dem Pariser Abkommen aus dem Jahr 2015 basierenden Klimaziele der Bundesregierung zu erreichen, ist eine grundlegende Transformation des Energiesystems notwendig. Mit dem Ziel Leitlinien für die Gestaltung des integrierten zukünftigen Energiesystems zu identifizieren, wurden im Rahmen dieses Projekts mit dem Energiesystemmodell »REMod« Szenarien für ein Energiesystem 2050 unter Einbeziehung einer Kopplung der Sektoren Strom, Wärme, Industrie und Verkehr berechnet. Besonderes Augenmerk bei der Analyse lag hierbei auf der Rolle des Verkehrssektors. Für diesen fand, aufbauend auf den berechneten Szenarien, eine Ableitung von Gesamtkostenanalysen für Betreiber im Verkehr statt und es wurden Handlungsvorschläge für politische, rechtliche und regulatorische Maßnahmen abgeleitet.

Es gilt als Konsens, dass das Erreichen der im Pariser Abkommen von 2015 beschlossenen Klimaziele nur durch eine nachhaltige Verringerung des Energiebedarfs, sowie durch einen intensiven Ausbau von Erneuerbaren Energien erreicht werden kann. Gerade dem Ausbau der Erneuerbaren Energien im Stromsektor kommt hierbei eine besondere Rolle zu, da diese den zukünftig steigenden Strombedarf des Wärme-, Industrie- und Verkehrssektors decken müssen. Eine wichtige Voraussetzung für die Integration von Erneuerbaren Energien ist ein geeignetes Marktdesign, regulatorische Rahmenbedingungen sowie deren Steuerung. Um Leitlinien für die Gestaltung des zukünftigen Energiesystems für den Verkehrssektor abzuleiten, ist eine sektorübergreifende Betrachtung notwendig.
Um die zur Erreichung der Ziele notwendigen Voraussetzungen zu identifizieren, wurden von den Wissenschaftlern des Fraunhofer ISE mit dem Energiesystemmodell »REMod« verschiedene Szenarien für eine Transformation des deutschen Energiesystems bis zum Jahr 2050, unter Berücksichtigung von Rückkopplungen der einzelnen Sektoren berechnet. Nachfolgend wurden, basierend auf den berechneten Szenarien, zunächst eine Gesamtkostenanalyse für Betreiber im Verkehr (TCO-Analyse) durchgeführt und anschließend Handlungsvorschläge für politische, rechtliche und regulatorische Maßnahmen für den Verkehrssektor abgeleitet. Als wesentliche Rahmenbedingungen für die Szenarien analysierten die Wissenschaftler des Fraunhofer ISE die Auswirkungen einer inländischen Produktion von synthetischen Energieträgern zum Ausgleich fluktuierender Stromerzeugung sowie deren Import auf das Gesamtsystem.
Die Ergebnisse zeigen, dass eine zunehmende und möglichst weitgehende Elektrifizierung des Verkehrssektors, mit einer direkten Nutzung von erneuerbar hergestelltem Strom von PKW, Zügen und ggf. LKW, den Verkehrssektor am effizientesten dekarbonisieren kann. Hierfür ist ein regulatorischer Rahmen notwendig, damit die benötigte Infrastruktur geschaffen werden kann. Zum Ausgleich der zeitlichen Verschiebung von Angebot und Nachfrage durch zunehmende Erzeugungskapazität von Wind- und Solarstrom, kann hierbei auftretender überschüssiger Strom ebenso durch die Umwandlung in Wasserstoff, E-Methan oder PTL-Kraftstoff sinnvoll im Verkehrssektor eingesetzt werden. Hierfür kann beispielsweise das Erneuerbare-Energien-Kraftstoffgesetz (EKraftstoffG) dazu beitragen, Rahmenbedingungen zu schaffen um die notwendigen Kapazitäten für Elektrolyseure bereit zu stellen.