Editorial - VGB PowerTech Journal 1-2/2019

Die europäische Stromerzeugung kann 2045 CO2-neutral sein

Bis Mitte dieses Jahrhunderts kann Europa dank klimaneutral erzeugter Elektrizität ein Kontinent ohne Netto-Klimagasemssionen werden. Dies ist die Kernbotschaft der Studie „Decarbonisation Pathways“, die Eurelectric mit Unterstützung des Beratungsunternehmens McKinsey durchgeführt hat.

Die Studie zeigt, wie die Stromversorgung deutlich vor Mitte dieses Jahrhunderts klimaneutral werden kann, während gleichzeitig der Strombedarf in anderen Sektoren noch deutlich steigen wird, um in diesen den CO2-Fußabdruck mit einem Mehr an Strom zu verringern.

Die Studie „Decarbonisation Pathways“ von Eurelectric analysiert Effekte, wie eine vollständig klimaneutrale Stromerzeugung bis 2045 erreicht werden kann. Damit wird Strom auch zur bevorzugten Lösung der Dekarbonisierung wichtiger anderer Sektoren mit Emissionen, wie Verkehr, Gebäudeklimatisierung und weiterer Industriezweige.

Die Studie orientiert sich am Markt und an politischen Realitäten und wurde unter Leitung eines Lenkungskreises durchgeführt und einstimmig verabschiedet. Der Lenkungskreis umfasste die Vorsitzenden der Eurelectric-Gremien sowie Vertreter von 14 großen Energieversorgungsunternehmen aus ganz Europa. Das Projektteam konsultierte alle relevanten Arbeitsgruppen von Eurelectric sowie externe Stakeholder. Im gemeinsamen Konsens nahm der Vorstand von Eurelectric die Studie und ihre Ergebnisse an.

Die Studie zeigt, dass ein beschleunigter Zeitrahmen für Emissionsminderungsmaßnahmen technisch machbar ist. Europa könnte damit schneller als bisher angenommen von einem Stromsystem mit höherer Erzeugung profitieren, bei dem der Großteil der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien, Kernenergie- und Wasserkraft stammt. Ein solches System erfordert jedoch erhebliche Investitionen.

Heute wird nur ein Fünftel des Energieverbrauchs in den Sektoren Verkehr, Gebäudeheizung und Industrie über Strom bereitgestellt. Der Anteil von Strom in diesen Sektoren muss aber zunehmen, um eine umfassende Dekarbonisierung zu erzielen. Ein Anteil von 48 bis 60 % Strom in der Wirtschaft würde zu geringeren Emissionen und einer höheren Energieeffizienz führen. Beispielsweise benötigen Elektrofahrzeuge mindestens 25 % weniger Energie als Autos mit Verbrennungsmotoren, und elektrische Wärmepumpen können 4- bis 5-mal leistungsfähiger sein als typische Heizungsanlagen.

Erneuerbare Energien als Hauptquelle

Die Studie „Decarbonisation Pathways“ sieht zudem vor, dass das Stromversorgungssystem sich zu einem erheblichen Anteil auf erneuerbare Energien und Kernenergie stützen wird. Erneuerbare Energien (d.h. Wind, Sonne und Wasser) werden die dominierende Quelle sein und bis 2045 rund 80 % des gesamten erzeugten Stroms liefern.

Eine solch hoher Anteil volatiler erneuerbarer Energien in der Stromversorgung erfordert massive Adaptionen und Investitionen in Übertragungsnetze und flexible Erzeugung.

In einer „erneuerbar dominierten“ Energiezukunft werden verschiedene Quellen der Flexibilität sowohl auf der Angebots- als auch auf der Nachfrageseite benötigt, damit das System jederzeit zuverlässig bleibt. Die bekannten konventionelle Lösungen werden dabei durch neue Lösungen für die stündlichen und saisonalen Schwankungen der erneuerbaren Erzeugung ergänzt. Dazu gehören Power-to-Gas und Power-to-Liquid, Wasserstoff, Batteriespeicher und Demand Side Management in einem Umfang von ca. 600 GW von den erforderlichen 1.300 GW an flexibler Erzeugung in ganz Europa. Auf gleiche Weise werden Elektrofahrzeuge zu einem Faktor, der zur Flexibilität für den kurzfristigen Ausgleich beiträgt. Durch bidirektionale Ladesysteme werden die Verbraucher zu Akteuren des Energiesystems, da sie die Möglichkeit haben, Strom von einem Elektrofahrzeug ins Netz oder eine andere Speicherquelle zu übertragen.

Die notwendigen Investitionen in die Erzeugung belaufen sich dabei gemäß der Studie auf 89 bis 110 Mrd. Euro pro Jahr. Ein ähnlicher Betrag wird für Netzinvestitionen benötigt. Infolgedessen wird das Stromnetz seine bestehende Übertragungsleistung verdoppeln bei 6,000 TWh Erzeugung. Während die Großhandelskosten für die Stromerzeugung bis 2045 voraussichtlich auf 70 bis 75 Euro pro MWh steigen werden, würden sie dennoch 30 % unter dem Preis liegen, den die Europäische Kommission 2011 geschätzt hatte.

Dieser Weg würde Emissionen in der Stromerzeugung um 95 % senken. Um Klimaneutralität zu erreichen, muss das System von morgen durch bedeutende Innovationen und die Weiterentwicklung der heutigen Technologien gekennzeichnet sein. Die Entwicklung von Technologien mit negativen Emissionen, wie die Biomassenutzung mit CO2-Abscheidung (CCS) sind unerlässlich, um die Emissionen aus fossiler Erzeugung auszugleichen, die weiterhin für die Zuverlässigkeit des Systems benötigt wird. Diese Technologien sind heute teuer, aber ohne sie wird eine vollständige Dekarbonisierung kaum möglich sein.

Die Erreichung der Klimaneutralität bis 2045 ist ein ehrgeiziges Ziel. Um dieses Ziel zu erreichen bedarf es erheblicher Anstrengungen aller Beteiligten.

Wir müssen außerhalb von Konventionen agieren und alle Industriezweige mit einbinden. Hohe branchenübergreifende ­Synergien und aktives Engagement der Verbraucher sind ein Muss. Von Behörden über Stadtentwickler, Stromversorger und Bürger wird jeder einzelne Akteur eine aktive Rolle bei der Gestaltung des zukünftigen Energiesystems spielen.

Wir müssen aber auch die Entwicklung einer zukunftssicheren Infrastruktur sicherstellen. Dies bedeutet, dass die Verteil- und Übertragungsnetze innerhalb und zwischen den Regionen verstärkt und digitalisiert werden müssen. Dazu ist unter anderem auf politischer Ebene mehr Koordination und Integration erforderlich.

Angemessene, technologieneutrale Marktmechanismen und klare Vorschriften sind erforderlich, um die Investitionen in neue und bestehende Kraftwerke voranzutreiben. Dies ist keine unbedeutende Herausforderung.

Heute ist Europa auf dem richtigen Weg mit sichtbaren Fortschritten und unsere Branche ist bereit, Europa mit umwelt- und klimaschonendem Strom zu versorgen.