Zum vollständigen Ausstieg aus den fossilen Brennstoffen und der damit verbundenen Dekarbonisierung der deutschen Wirtschaft plant die Regierung die Sektorkopplung der drei großen Energiesparten.
In allen Sektoren sollen die fossilen Brennstoffe durch erneuerbare Energie ersetzt werden. Das bekannteste Beispiel ist das Auto, das nicht mehr mit Benzin oder Diesel angetrieben werden soll, sondern mit Strom. Die Energie, die benötigt wird um das zu realisieren ist gigantisch. Wenn man alle Brennstoffe mit Strom ersetzen will benötigt man sehr viel neue Kraftwerke.
Ein Beispiel zeigt die Dimensionen: Wenn man die Zahlen grob hochrechnet bräuchte man mindestens 140 zusätzliche Atomkraftwerke um den Strombedarf zu decken.
Was ist unter Sektorkopplung zu verstehen ?
Nun die Energiemärkte teilt man zunächst in drei großen Sektoren auf. Diese sind im Einzelnen:
- der Verkehrssektor, der alle Transportmittel umfasst
- der Wärmesektor, in dem alle Heizsysteme und die Warmwassererzeugung enthalten sind
- der Sektor Stromerzeugung, der nur noch aus erneuerbarer Energie bestehen soll
Alle Sektoren aus erneuerbaren Energien gespeist
Die Sektorkopplung sieht vor, dass man die Energie für alle drei Sektoren aus einer Quelle speist und zwar mit erneuerbarem CO2-freien Strom. Zur Versorgung aller drei Sektoren sind aber weitere Energieumwandlungen notwendig. So soll aus Strom auch Wasserstoff und aus Wasserstoff wiederum sowohl synthetischer Kraftstoff, als auch synthetisches Gas entstehen. Diese Energie Zwischenformen sollen dann auch als Speicher dienen um überschüssigen Strom speichern zu können. Bei Dunkelflaute soll daraus dann wieder Strom produziert werden.
Nun kam es im Januar dieses Jahres aufgrund lang anhaltender Windstille und tagelanger dichten Bewölkung zu Problemen in der Stromversorgung und die letzten verbliebenen Kohlekraftwerke liefen tagelang unter Volllast. Mit der immer weiteren Abschaltung von Atom-und Kohlekraftwerken wird aber bereits heute schon die Versorgung mit Strom problematisch.
Wieviel Strom braucht man für die Sektorkoppelung?
Wieviel Strom man für diese Sektorkopplung benötigt wollen wir hier zunächst einmal kurz überschlagen.
Im Jahr 2020 betrugen die Verbräuche für:
- Diesel: 34,9 Millionen Tonnen
dies entspricht bei einem spezifischen Energieinhalt von 11,8 KWh/kg einer Energie von 412 TWh. - Benzin: 16,3 Millionen Tonnen
dies entspricht bei einem spezifischen Energieinhalt von 11,3 KWh/kg einer Energie von 184 TWh. - Heizöl: 15,9 Millionen Tonnen
dies entspricht bei einem spezifischen Energieinhalt von 11,8 KWh/kg einer Energie von 188 TWh. - Erdgas: mit einer Energie von 962 TWh.
Will man also all die Energie dieser fossilen Brennstoffe durch Strom ersetzen, kommt man auf zusätzliche ca. 1750 TWh Strom, die man dafür benötigt. Die komplette Stromerzeugung lag 2020 bei 492,4 TWh. Dieser Wert beinhaltet aber noch den Strom aus Atom- und Kohlekraftwerken. Davon erzeugten erneuerbare Energien mit 233,1 TWh deutlich weniger als die Hälfte. Für den zusätzlich erforderlichen Strom würde mindestens die 7,5-fache Produktionskapazität zusätzlich benötigen. Geht man noch den Umweg über Wasserstoff, oder synthetischen Kraftstoff kann man diesen Wert aufgrund des schlechten Wirkungsgrads bei der Umwandlung mindestens noch einmal verdoppeln, denn keines der Umwandlungsverfahren erreicht dabei bis heute einen Wirkungsgrad über 50%.
Erneuerbare Energien um Faktor 10 erhöhen um Sektorkoppelung zu ermöglichen
In Deutschland standen Ende 2020 insgesamt 29.608 Onshore-Windenergieanlagen und 1501 Offshore Windkraftanlagen. Außerdem waren circa 2 Millionen PV Anlagen in Betrieb. Für eine Sektorkopplung müsste man, bei der Annahme gleicher durchschnittlicher Leistung, deren Anzahl mindestens um den Faktor 10 erhöhen. Den Platz für diese Windräder gibt es in Deutschland einfach nicht und auch die Akzeptanz in der Bevölkerung ist dafür nicht vorhanden. Schon heute können bereits genehmigte Anlagen nicht mehr gebaut werden.
Wenn man die Sektorkopplung überhaupt umsetzen kann, dann geht das CO2-frei nur mit neuen Atomkraftwerken. Diese sind aber in Deutschland tabu. Für die oben ermittelten 1750 TWh wären allerdings mehr als 140 Atomkraftwerksblöcke mit eine üblichen Leistung von 1400 MW erforderlich, die das ganze Jahr hindurch mit der maximalen Leistung durchlaufen müssten.
Es stellt sich immer wieder heraus: Man kann die Physik, weder überlisten, noch kann man sie durch Ideologie ersetzen. Man braucht auch keine höhere Mathematik dazu, ein Taschenrechner mit den vier Grundrechenarten reicht vollständig aus.
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