Energiezelle Mainz-Bingen – Gründe

Energie regional erzeugen, nutzen, teilen und speichern

Versorgungssicherheit, Bezahlbarkeit sowie Klimaneutralität in der Energieversorgung sind nicht die einzigen guten Gründe für eine Energiezelle.

Hinzu kommt: Im Jahr 2023 hatte Deutschland bereits am 4. Mai die ihm global zustehenden Ressourcen aufgebraucht und lebte für den Rest des Jahres auf Kosten Dritter. Dieses Problem könnte eingedämmt werden, wenn entsprechende Maßnahmen auf regionaler Ebene ergriffen würden.

County Overshoot Day 2023

Dazu gehört das systematische Entschwenden von Verbräuchen, die effektive Nutzung von Energie sowie im Aufbau eines dezentralen Energiesystems in Form einer Energiezelle, das sich aller auf regionaler Ebene verfügbaren regenerativen Energiequellen sowie Speicher- bzw. Lagermöglichkeiten bedient. Von entscheidender Bedeutung ist außerdem die Sektorenkopplung (s. unten).

Überall unbegrenzt vorhanden: erneuerbare Energien

Überall sind erneuerbare Energien in unbegrenztem Maße vorhanden, wenn man sie entsprechend erschließt. Zu den regenerativen Energiequellen können zählen:

  • Sonne (Photovoltaik und Solarthermie)
  • Windkraft
  • Wasserkraft (auch aus Trinkwasseranlagen)
  • Erdwärme (Geothermie)
  • Umweltwärme (Außenluft, Grundwasser, Abwasser)
  • Bioenergie (z.B. Holz, Biogas und flüssige Biomasse wie Biodiesel)

Auch preislich können regenerativen Energiequellen mit den fossilen nicht nur mithalten, sondern sind mitunter weitaus günstiger. Schon heute erzeugen Freiflächen-Solaranlagen zum Beispiel Strom für 6 bis 7 Cent pro Kilowattstunde (Stand 2023)1. Die erneuerbaren Energien werden den konventionellen Kraftwerken preislich gerade auch in Zukunft deutlich überlegen sein2.

Energieverbräuche aktuell

Momentan benötigt Deutschland folgende Mengen an Energie bzw. Strom (s. Grafik3) und davon wird das meiste importiert.

ca. 50 Prozent im Sektor Wärme/Kälte

ca. 25 Prozent im Sektor Mobilität

ca. 25 Prozent im Sektor Strom

Der Anteil der erneuerbaren Energien im Sektor Strom hat zwischenzeitlich einen Anteil von über 40 Prozent erreicht (Stand 2022). Im Bereich Mobilität und Wärme sieht es jedoch anders aus: Hier liegen die Anteile bei knapp sieben und etwas über 17 Prozent (s. Grafik unten 4). Über alle Sektoren hinweg gesehen liegt der Anteil der Erneuerbaren nur bei ca. 20 Prozent. Der Rest stammt überwiegend aus fossilen Energieträgern und diese werden vorzugsweise durch Importe abgedeckt.5

Sektorenkopplung senkt Gesamtenergieverbrauch

Damit scheint der Weg zur Klimaneutralität und Unabhängigkeit in der Energieversorgung noch weit. Da jedoch fossile Energieträger wie Kohle, Erdöl und Erdgas im Bereich Strom, Mobilität und Wärme künftig ganz oder teilweise durch Strom aus regenerativen Quellen ersetzt werden, sinkt der gesamte Energiebedarf. Man bezeichnet diesen Vorgang als Sektorenkopplung: Anstelle von fossilen Energieträgern wird, wo immer möglich, regenerativ erzeugter Strom genutzt.

Wie sich dies positiv auf den gesamten Energieverbrauch auswirken kann, lässt sich an zwei Beispielen verdeutlichen:

  • Sektor Wärmeaus 1 Kilowattstunde werden 3 und mehr Kilowattstunden: Eine Wärmepumpe kann pro Kilowattstunde Strom im Schnitt drei und mehr Kilowattstunden Wärme abgeben. 6 Bei fossilen Energieträgern wie Erdöl, Kohle oder Erdgas geht hingegen schon auf dem Weg zum Verbraucher und auch beim Heizen selbst Energie verloren. Der Weg aus der Erde bis in die privaten Haushalte ist je nach Energieträger weit, aufwendig und mit hohen Energieverlusten behaftet.
  • Sektor Mobilität: Ein E-Auto kommt auf einen Wirkungsgrad von über 60 Prozent und ist damit deutlich effektiver als ein Diesel oder Benziner. Zum Vergleich: Bei einem Dieselmotor liegt der Wirkungsgrad bei circa 45 Prozent, bei einem Benziner nur bei 20 Prozent.7 Ein Gutteil der Energie wird bei Diesel und Benziner in Form von Wärme an die Umwelt abgegeben. Hinzu kommen auch hier wieder Verluste, die bereits bei Transport und Umwandlung von Erdöl in Diesel oder Benzin entstehen.

Quellen:

  1. https://www.bundesnetzagentur.de/DE/Fachthemen/ElektrizitaetundGas/Ausschreibungen/Solaranlagen1/Gebotstermin01072023/start.html ↩︎
  2. https://www.ise.fraunhofer.de/de/presse-und-medien/presseinformationen/2021/studie-zu-stromgestehungskosten-erneuerbare-energien-aufgrund-steigender-co2-kosten-den-konventionellen-kraftwerken-deutlich-ueberlegen.html ↩︎
  3. Endenergieverbrauch nach Strom, Wärme und Verkehr im Jahr 2022. Agentur für Erneuerbare Energien. https://www.unendlich-viel-energie.de/mediathek/grafiken/endenergieverbrauch-strom-waerme-verkehr ↩︎
  4. Entwicklung der Anteile erneuerbarer Energien von AGEE-Stat und Umweltbundesamt. https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/erneuerbare-energien/erneuerbare-energien-in-zahlen ↩︎
  5. Destatis: Energieabhängigkeit in der EU 2021. https://www.destatis.de/Europa/DE/Thema/Umwelt-Energie/Energieabhaengigkeit.html ↩︎
  6. https://www.verbraucherzentrale.de/wissen/energie/heizen-und-warmwasser/waermepumpe-alles-was-sie-wissen-muessen-im-ueberblick-5439 ↩︎
  7. https://www.tuev-nord.de/de/privatkunden/verkehr/auto-motorrad-caravan/elektromobilitaet/wirkungsgrad/ ↩︎