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Strom 2030 - Langfristige Trends - Aufgaben für die kommenden Jahre

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Ergebnispapier: Strom 2030 - Langfristige Trends – Aufgaben für die kommenden Jahre Herausgeber: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) Mai 2017

36 STROM

36 STROM 2030: LANGFRISTIGE TRENDS – AUFGABEN FÜR DIE KOMMENDEN JAHRE • Es zeichnet sich ab, dass sich in der Industrie und öffentlichen Versorgung in Zukunft teilweise unterschiedliche Technologien durchsetzen werden. Viele Prozesse in der Industrie benötigen sehr hohe Tempe raturen. Diese Temperaturen können nur einige Technologien bereitstellen. Deshalb spielen in der Industrie mittel- bis langfristig voraussichtlich vor allem Power- to-Heat-Anlagen neben KWK-Anlagen eine wichtige Rolle. Die Versorgung von Wohnhäusern mit Raumwärme und Warmwasser dagegen ist in vielen Fällen auch mit Wärme auf niedrigeren Temperaturen als heute möglich. Deshalb können in der öffentlichen Versorgung Solarthermieund Geothermie-Anlagen sowie Abwärme wesentliche Anteile an der Wärmeversorgung übernehmen. • Um die gewünschte Entwicklung der KWK zu ermöglichen, müssen die Rahmenbedingungen der KWK neu ausgerichtet werden. Unter anderem sollten Entscheidungen für eine wichtige Infrastruktur wie Wärmenetze frühzeitig getroffen werden. Dazu sollten schon heute lokale Potenziale von erneuerbaren Energien identifiziert werden, die in Wärmenetze einspeisen könnten. Auch sollten kommunale Wärmepläne zum Standard werden, um kommunalen Akteuren mehr Entscheidungshilfen an die Hand zu geben. Im Industriebereich sollten die Flexibilitätshemmnisse, die verhindern, dass das Strompreissignal bei den Unternehmen ankommt, abgebaut werden. Gleichzeitig sollten Unternehmen die Möglichkeit bekommen, Flexibilitätsoptionen vermehrt zu nutzen. Auswahl aktueller Studien Fraunhofer ISI, Consentec et al. (2017): Langfristszenarien für die Transformation des Energiesystems in Deutschland; Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung, Consentec GmbH, Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg GmbH im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (Veröffentlichung voraussichtlich im zweiten Quartal 2017) Fraunhofer IWES et al. (2015): Interaktion EE-Strom, Wärme und Verkehr; Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik, Fraunhofer-Institut für Bauphysik, Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg, Stiftung Umweltenergierecht im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie Öko-Institut (2015): Methodenpapier zur Bewertung von KWK-Anlagen in mittelfristiger Perspektive bis 2030; Öko-Institut im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie Prognos et al. (2014): Potenzial- und Kosten-Nutzen-Analyse zu den Einsatzmöglichkeiten von Kraft-Wärme-Kopplung (Umsetzung der EU-Energieeffizienzrichtlinie) sowie Evaluierung des KWKG im Jahr 2014; Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung; Institut für Ressourceneffizienz und Energiestrategien, BHKW- Consult, Prognos AG im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie Fraunhofer ISE et al. (2013): Erarbeitung einer integrierten Wärme- und Kältestrategie (Phase 2) – Zielsysteme für den Gebäudebereich im Jahr 2050; Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme, Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung, Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung, Öko-Institut, TU Wien im Auftrag des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit Ifeu et al. (2013): Transformationsstrategien von fossiler zentraler Fernwärmeversorgung zu Netzen mit einem höheren Anteil erneuerbarer Energien; Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg, GEF Ingenieur AG, AGFW im Auftrag des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit

37 Trend 8: Biomasse wird zunehmend für Verkehr und Industrie genutzt • Biomasse ist universell einsetzbar, aber knapp. Die energetischen Nutzungsmöglichkeiten von Biomasse sind sehr vielfältig: Sie kann als Treibstoff im Verkehr, zur Erzeugung von Heizwärme in Haushalten sowie Pro zesswärme in der Industrie oder zur Stromerzeugung eingesetzt werden. Das für die Energieversorgung nutzbare heimische Biomassepotenzial ist aber begrenzt, insbesondere, weil es Nutzungskonflikte mit der Produktion von Nahrungs- und Futtermitteln und der stofflichen Nutzung von Holz gibt. Auch mit anderen Energieverbrauchssektoren, wie beispielsweise bei flüssiger Biomasse im Verkehrssektor, existieren partielle Nutzungskonkurrenzen. Zudem kann Biomasse im Rahmen einer nachhaltigen Energiepolitik nur in begrenztem Umfang noch zusätzlich importiert werden. Denn bei einer globalen Dekarbonisierung der Energieversorgung sind alle Länder darauf angewiesen, einen Anteil am insgesamt knappen Biomassepotenzial nutzen zu können. • Biomasse wird gezielt dort eingesetzt, wo sie für das Energiesystem den größten Nutzen bringt. Der Luftund Schiffsverkehr sowie Teile der Industrie (Prozesswärme) können perspektivisch – sieht man von der Abscheidung und Speicherung von CO 2 (CCS) und der Abscheidung und Verwendung von CO 2 (CCU) ab – nur durch erneuerbare Brennstoffe dekarbonisiert werden. Im Verkehrsbereich wird dazu flüssige Biomasse in Form von Biokerosin und anderen Biotreibstoffen verwendet. Im Industriebereich und im schwer dämmbaren Gebäudebestand wird vor allem feste Biomasse benötigt. Für die jeweiligen Bereiche ist insgesamt nur dann ausreichend Biomasse verfügbar, wenn überall dort, wo es technisch möglich und wirtschaftlich vertretbar ist, zunehmend Wind- und Solarstrom eingesetzt werden. Beispielsweise können Elektroautos im Straßenverkehr Biomasse ersetzen. Das Gleiche gilt im Neubau und häufig auch in sanierten Bestandsgebäuden, wo Solarthermie und effiziente Wärmepumpen erneuerbare Wärme bereitstellen können. Im Gebäudebestand, der nur bedingt durch Dämmung energetisch saniert werden kann, z. B. bei denkmalgeschützten Gebäuden, stellt Biomasse jedoch häufig auch nach durchgeführ ten Effizienzmaßnahmen eine unverzichtbare erneuerbare Wärmequelle dar. • Für Strom und Wärme ist Biomasse begrenzt verfügbar und wird möglichst effizient und flexibel genutzt. Bei einer Nutzung von Biomasse im Strom- und Wärmesektor weist die Kraft-Wärme-Kopplung die größte Effizienz auf. Dabei gleicht ein flexibler Betrieb von KWK- Anlagen die fluktuierende Einspeisung von Wind- und Sonnenstrom aus und leistet damit insgesamt einen Beitrag zur Flexibilisierung des Strommarktes. Daneben wird feste Biomasse, zum Beispiel Holzpellets, in begrenz tem Umfang auch für die ungekoppelte Wärmebereitstellung weiterhin erforderlich sein. Dies ist insbesondere dort der Fall, wo kein Wärmenetzanschluss vorhanden ist und aufgrund von Dämmrestriktionen eine Wärmepumpe nicht sinnvoll ist. Aufgabe: Anreize so setzen, dass Biomasse zunehmend für Verkehr und Industrie genutzt wird • Verfügbares, nachhaltiges Biomassepotenzial für die energetische Nutzung bestimmen. Einerseits ist das innerdeutsche Biomassepotenzial begrenzt. Andererseits sollten Nettoimporte von Biomasse aus Gründen einer nachhaltigen globalen Energiepolitik ebenfalls begrenzt bleiben. Es ist daher zunächst zu klären, welches energetische Biomassepotenzial Deutschland langfristig zur Verfügung steht. • Anreize für energetische Nutzungen schaffen, die auf lange Sicht gesamtwirtschaftlich effizient sind. Die Anreize sollten so gestaltet werden, dass Biomasse langfristig dort eingesetzt wird, wo es keine kostengünstigere Alternative zur langfristigen Dekarbonisierung gibt. Aus heutiger Sicht sind das der Verkehrs- und Industriesektor sowie die Wärmebereitstellung in Bestandsgebäuden, die nicht hocheffizient saniert werden können. Im Stromsektor hingegen kann Biomasse durch Wind- und Solarstrom in Verbindung mit einer flexibilisierten Nachfrage bzw. Speichern ersetzt werden. • Einsatz für Strom und Wärme flexibilisieren. EEG und KWKG setzen bereits Anreize für einen flexiblen Betrieb von Biomasse-Anlagen für die Stromerzeugung. Neuanlagen und Bestandsanlagen, die eine Anschlussförderung in Anspruch nehmen, sollten flexibel betrieben werden. Gleichzeitig sollte ein hoher Grad an Brennstoffausnutzung über eine Wärmeauskopplung angestrebt werden.

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