Der Wasserstoff gilt als eines der Schlüsselelemente innerhalb der Energiewende. In den verschiedenen Sektoren Strom, Wärme und Mobilität möchte man nach und nach die fossilen Energieträger durch erneuerbare Energien ersetzen. Deshalb spielt auch der Wasserstoff eine nicht unerhebliche Rolle bei der Sektorenkopplung.
Was bedeutet eigentlich die Sektorenkopplung?
Bei der Sektorenkopplung geht es hauptsächlich um eines: das ideale Zusammenspiel zwischen den verschiedenen Energiesektoren Strom, Wärme und Mobilität und damit um das optimale Zusammenspiel der verschiedenen Sektoren des Energiesystems. Wasserstoff spielt dabei eine erhebliche Rolle, gilt er doch als Energieträger der Zukunft und als äußerst vielseitig einsetzbar. Wasserstoff lässt sich sehr gut in bestehende Energiesysteme integrieren und steuert damit einen erheblichen Teil zur Energiewende bei. Die Sektorenkopplung bzw. Sektorkopplung ist die Vernetzung verschiedener Sektoren innerhalb der Energiewirtschaft und der Industrie. Heute geht es um den Austausch von Energieträgern, insbesondere der Ersatz fossiler Brennstoffe wie Benzin, Gas oder Kohle durch erneuerbare Energieträger, zu denen auch der Wasserstoff gehört. Die verschiedenen Märkte und Netze müssen optimal verknüpft werden, um die Umwandlung der verschiedenen Energieformen optimal umsetzen zu können. Die Sektorenkopplung ist also ein wichtiger Lösungsansatz für die gesamte Energiewende auf dem Weg zur Klimaneutralität.
Welche Rolle spielt der Wasserstoff innerhalb der Sektorenkopplung?
Wasserstoff ist deutlich mehr als ein Trendthema der jüngsten Zeit. Für viele ist er der Schlüssel zur intelligenten Vernetzung verschiedener Sektoren im Energiebereich. Sowohl verschiedenste Bereiche der Industrie, der Mobilität und der Wärmeerzeugung sollen mithilfe von Wasserstoff auf erneuerbare Energien umgestellt werden. Innerhalb der nächsten paar Jahrzehnte soll es quasi zu einer vollständigen Umstellung der Infrastruktur in diesen Bereichen kommen. Eine sehr wichtige Technologie in diesem Bereich ist Power-to-Gas. Es handelt sich hierbei um die Umwandlung elektrischer Energie zu Wasserstoff, der dann für andere Einsatzzwecke gespeichert wird. Durch diese Technologie kann zum Beispiel durch Wind- oder Sonnenkraftwerke erzeugte und überschüssige Energie sinnvoll genutzt werden, um sie in Form eines Energieträgers wie Wasserstoff zu speichern und später weiter zu verwenden. So kann beispielsweise der durch die überschüssigen Energiemengen erzeugte Wasserstoff in Brennstoffzellenfahrzeugen eingesetzt werden oder als Kraftstoff für andere Anlagen wie zum Beispiel zur Erzeugung von Wärme für Wohnungen oder öffentlich genutzte Gebäude.
Worum es bei der Sektorenkopplung im Wesentlichen geht
Das Ziel ist die optimale Nutzung der Energieträger in Form einer umfassenden Vernetzung verschiedener Energiesektoren bzw. Sektoren innerhalb der Energiewirtschaft und Industrie. Es handelt sich hauptsächlich um die Bereiche Elektrizität, Wärme und Kälte, Verkehr und Industrie, die bislang häufig unabhängig voneinander betrachtet wurden. Modernere Lösungsansätze sollen zu einer ganzheitlichen Betrachtung verschiedenster Sektoren führen. Dadurch entstehen einige Vorteile, unter anderem die folgenden:
- eine größere Flexibilität bei einer situationsbedingt größeren Nachfrage nach elektrischer Energie durch Schwankungen im Stromnetz
- Sicherstellung der Energiesicherheit durch die Vernetzung verschiedener Energiespeicher
- der Einsatz von erneuerbaren Energien für alle Sektoren der Wirtschaft
- der Einsatz möglichst energieeffizienter Technologien zur Senkung des Energieverbrauchs
Das Smart Energy System als ganzheitlich konzipiertes und betriebenes System
Der Trend geht eindeutig hin zu einem so genannten Hybridnetz, das mehrere Energieinfrastrukturen beinhaltet und quasi als ganzheitlich konzipiertes und unter optimalen Bedingungen betriebenes Gesamtsystem gesehen werden kann. Ziel ist die Nutzung erneuerbarer Energieträger und damit eine Dekarbonisierung verschiedener Sektoren. Ein weiteres, wichtiges Ziel besteht darin, zu Zeiten der Entstehung erhöhter Energiemengen diese sinnvoll zu nutzen, indem sie gespeichert und bei Bedarf eingesetzt werden können. Kraftwerke müssen zum Beispiel nicht mehr abgeregelt werden, wenn die erzeugten Energiemengen den Bedarf übersteigen. Damit wird eine Energievergeudung zuvor aufwendig erzeugter Energie vermieden. Wenn neue Speichertechnologien entstehen, kann die erzeugte Energie wesentlich besser genutzt und somit das Gesamtsystem effizienter gestaltet werden.
Warum die Sektorenkopplung für die Energiewende wichtig ist
Die Sektorenkopplung kann wesentlich dazu beitragen, den Strom aus regenerativen Quellen wie Wind- und Solarkraftwerken sinnvoller zu nutzen und den Einsatz solcher Kraftwerke zu fördern. Ziel ist es, diese Quellen zu den dominierenden Energieträgern im Energiesystem zu machen. Außerdem trägt die Sektorenkopplung dazu bei, nicht nur die Energieversorgung vermehrt auf den Einsatz erneuerbarer Energien umzustellen, sondern auch andere wichtige Bereiche wie etwa den Verkehr, den Wärmesektor oder die Industrie mit ihrem zum Teil sehr hohen Energiebedarf, der jederzeit sichergestellt sein muss.
