Erneuerbaren Strom integrieren
Das Stichwort „Energiewende“ verbindet man im Allgemeinen mit der Nutzung erneuerbarer Energien für die Stromerzeugung. Doch das Energiesystem geht weit über die Bereitstellung elektrischer Energie hinaus: Gerade in den Sektoren Wärme und Verkehr ist der Anteil erneuerbarer Energien derzeit noch gering, fossile Brenn- und Kraftstoffe dominieren noch immer die Energiebereitstellung.
Eine Energiewende in allen Sektoren kann nur erreicht werden, wenn in jedem einzelnen Sektor die Umstellung auf erneuerbare Energien gelingt. Dies kann direkt im Sektor selbst, zum Beispiel bei Gebäuden durch solarthermische Wärmeerzeugung erfolgen, aber auch durch die Nutzung von erneuerbarem Strom aus dem Erzeugungssektor.
Strom wird in Deutschland bereits heute zu einem großen Teil aus erneuerbaren Energiequellen erzeugt, der Anteil an der deutschen Bruttostromerzeugung lag 2020 bei 45 %. Bis zum Jahr 2030 soll der Anteil bei rund 65 % liegen. Damit entwickelt sich elektrische Energie in den nächsten Jahrzehnten zu einer „grünen Energie“.
Für die Integration von volatilen Erneuerbaren bedarf es eines Ansatzes, der die Energiewende als Ganzes betrachtet. Erst die systemische Herangehensweise eröffnet Lösungsmöglichkeiten, die bei einer isoliert sektoralen Betrachtung schwerlich hätten entwickelt werden können. So kann das energetische Potenzial des einen Sektors in einem anderen nutzbar gemacht werden.
Sektorkopplung: Das Potenzial elektrischer Hauswärmetechnik nutzen
Elektrische Energie ist im Vergleich mit fossilen Energieträgern nur begrenzt speicherbar. Die Sektorkopplung erweitert hier das Spektrum möglicher Umwandlungen abseits der Speicherung durch die Einbeziehung weiterer Sektoren. Die flexible Nutzung elektrischer Energie im Wärmemarkt ist hierzu ein gutes Beispiel: Die Umwandlung von Strom in Wärme kann in Gebäuden mittels Wärmepumpen, elektronischen Durchlauferhitzern oder direktelektrischen Heizsystemen erfolgen. Letztere können auch als Komponente in hybriden Heizungssystemen zum Einsatz kommen.
Power-to-Heat als gebäudeübergreifende Lösung
Die Nutzung von elektrischer Energie im Wärmebereich, auch Power-to-Heat (PtH) genannt, kann über die Gebäudegrenze hinaus auch im Quartier eingesetzt werden: Elektrodenkessel oder Wärmepumpen können in Größenordnungen von bis zu mehreren Megawatt Strom zur Wärmebereitstellung umwandeln. Zur Überbrückung eines räumlichen Auseinanderfallens von Wärmequelle (z. B. im PtH-Kessel) und Wärmesenke (z. B. im Privathaushalt oder Gewerbebetrieb) spielen Wärmenetze eine zentrale Rolle. Die Einbindung von „grünem Strom“ erhöht den Anteil der erneuerbaren Energien (EE) in der Wärmeversorgung auch bei Bestandsgebäuden in urbanen Gebieten.
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