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Aufbruch Klimaneutralität


Im Rahmen der dena-Leitstudie Aufbruch Klimaneutralität hat das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE ein Kurzgutachten erstellt. Darin werden ausgewählte innovative Energietechnologien analysiert, die bisher noch eine untergeordnete Rolle im deutschen Energiesystem spielen, sich aber bei passenden Rahmenbedingungen bald zur Marktreife und Standardtechnologie entwickeln können. Eingegangen wird auch auf die Bedeutung gasförmiger und flüssiger erneuerbarer Energieträger.

 

(Bild: dena)

 

Die Energiewende benötigt den Einsatz von bekannten klimafreundlichen Technologien genauso wie Innovationen. Jede Verschärfung der Klimaziele und Beschleunigung der Transformation verstärkt die Notwendigkeit für Innovationen. Das im Rahmen der dena-Leitstudie Aufbruch Klimaneutralität beauftragte Kurzgutachten Innovative Technologien des Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE identifiziert eine Reihe von Technologien, die bis zum Jahr 2030 einen wesentlichen Beitrag zur Erreichung der Treibhausgasminderungsziele leisten können. Sie können bis dahin einen Sprung in den Massenmarkt schaffen und sich zur Standardtechnologie entwickeln.

Innovationen können sich im Rahmen von bereits Bekanntem bewegen und etwa die Effizienz von PV-Modulen steigern. Gleichzeitig bedarf es weiterer Innovationen oder innovativen Anwendungsfelder bestehender Technologien, um Klimaneutralität bis 2045 oder früher zu erreichen. Das Kurzgutachten legt dar, dass Technologien wie die fahrzeugintegrierte oder die Verkehrsflächen- Photovoltaik hinsichtlich ihres Reifegrades wie auch der Kostenentwicklung der Zelltechnologien so weit fortgeschritten sind, dass sie bis 2030 eingesetzt werden können. Andere wie die sogenannte Agri-Photovoltaik (Kombination von Photovoltaik und landwirtschaftlich Nutzung der Flächen) haben ihre Anwendungstauglichkeit bewiesen, nähern sich der Wirtschaftlichkeit in großen Schritten und können bei passenden Rahmenbedingungen schnell skaliert werden. So schätzt das Kurzgutachten das technische Potenzial der Agri-Photovoltaik im Jahr 2030 auf ca. zwei GW – ein spürbarer Beitrag.

Auch auf die Bedeutung gasförmiger und flüssiger erneuerbarer Energieträger wird explizit hingewiesen.

"Die projektbeteiligten Expertinnen und Experten sind sich einig, dass durch Elektrifizierung allein keine ausreichende Treibhausgasminderung des Verkehrssektors erreicht werden kann. Auch zukünftig wird Bedarf für gasförmige und flüssige Kraftstoffe bestehen. Das muss auch bei der Bestandsflotte aller Verkehrsträger berücksichtigt werden. Hier bedarf es eines massiven Ausbaus der Nutzung erneuerbarer flüssiger und gasförmiger Kraftstoffe. Im Sinne eines ‘Level Playing Fields’ sollten Treibhausgasminderungsquoten so ausgelegt werden, dass eine langfristige Planungssicherheit und ein attraktives Marktumfeld für erneuerbare Kraftstoffe entstehen.

Welche der verschiedenen strombasierten Kraftstoffe sich in den kommenden Jahren am schnellsten im Markt durchsetzen, sollte der Markt entscheiden. ‘Grüner’ Wasserstoff (H2), ‘grünes’ Methan (CH4) und auch kohlenstoffbasierte flüssige Energieträger haben jeweils Vor- und Nachteile."

Für alle untersuchten Technologien lässt sich die massentaugliche Marktreife bis zur Mitte, spätestens Ende der 2020er Jahre erreichen. Unsicherheiten liegen in ihren Einsatzgebieten und der Kostenentwicklung. So unterliegen etwa die Photovoltaik oder die Tiefengeothermie geographischen Beschränkungen des Anwendungspotentials, wohingegen andere Technologien wie die Großwärmepumpe stärker durch die Nachfrageseite begrenzt werden.

Andreas Kuhlmann, Vorsitzender der dena-Geschäftsführung: „Klimaneutralität ist ein so wichtiges wie ambitioniertes Ziel. Um sie zu erreichen, müssen Treibhausgasemissionen zügig und in großen Mengen reduziert werden. Für manche Sektoren bedeutet das eine so starke Veränderung, dass wir mehr als den aktuellen Instrumenten- und Technologiemix benötigen. Dabei brauchen wir nicht nur mehr Erzeugungsleistung, sondern auch andere Technologien. Alle hier untersuchten Technologien befinden sich im Entwicklungsstadium zur Markteinführung und ihre Massenmarktfähigkeit wird spätestens ab 2030 erwartet. Das macht Mut. Viele von diesen sind schon bald verfügbar und müssen nun möglichst effizient skaliert werden oder in weiteren Einsatzfeldern zum Tragen kommen. Bei anderen Technologien besteht dagegen noch höherer Entwicklungsbedarf und einige andere kennen wir noch nicht einmal. Wir sollten uns aber bewusst machen, dass wir alle Innovationen brauchen können, die uns helfen, schneller zum Ziel zu kommen.“

Entscheidend für die wirtschaftliche Erschließung des – vorhandenen – technischen Potenzials sind etwa Flächenrestriktionen und die Produktentwicklungen. Das betrifft Stromertrag, Kosten, Erscheinungsbild und Synergieeffekte ebenso wie verschiedene infrastrukturelle und gesetzliche Rahmenbedingungen bis hin zu Akzeptanzfragen. Das Kurzgutachten legt beispielsweise für die Agri-PV dar, welche Anpassungen im EEG erforderlich sind, um die dynamische Entwicklung dieser Technologieanwendung zu unterstützen.

Das Kurzgutachten Innovative Technologien betrachtet eine Reihe von etablierten und neuen Technologien aus den Feldern Erzeugung, Umwandlung und Speicherung. Es zeigt Einsatzgebiete sowie den Forschungsstand und gibt eine Einschätzung zu Potenzialen und Kostenentwicklungen. Darüber hinaus werden in vorliegendem Kurzgutachten Empfehlungen ausgesprochen, wie ausgewählte Technologien zur Marktreife gebracht werden können.

Das gesamte Kurzgutachten steht zum Download bereit:

www.dena.de

Vor Veröffentlichung des Abschlussberichts der dena-Leitstudie werden in den kommenden Wochen weitere Kurzgutachten publiziert, die ausgewählte Themenschwerpunkte im Handlungsfeld Klimaneutralität behandeln.

 

 

 


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