Vielfältige Gestaltung statt Detailregulierung

Vielfältige Gestaltung statt Detailregulierung

Plädoyer für neuen Gesamtentwurf zum Energiesystem der Zukunft

„Pro­ble­me kann man nie­mals mit der­sel­ben Denk­wei­se lösen, durch die sie ent­stan­den sind.“ Albert Einstein

 

Wissen um den Energiebedingten Klimawandel

Acht­zig Pro­zent der Koh­len­di­oxid­emis­sio­nen sind ener­gie­be­dingt. Bei den Anstren­gun­gen gegen den Kli­ma­wan­del wird somit der Fokus auf die Art und Wei­se der Gewin­nung und Nut­zung von Ener­gie ver­ständ­lich. Son­ne und Wind bie­ten aktu­ell die größ­ten Poten­zia­le für den not­wen­di­gen schnel­len Wan­del. Dazu besteht in der Poli­tik weit­ge­hend Kon­sens. Schwie­ri­ger wird die Eini­gung bei der Bestim­mung des Weges.

 

Untrennbarkeit des Ausbaus Erneuerbarer Energien mit Sektorkopplung und Energieeffizienzmaßnahmen

Mit den For­schungs­pro­jek­ten seit dem Jah­re 2010 wur­de der Bedarf zur Kopp­lung der Ener­gie­sek­to­ren deut­lich, um die not­wen­di­ge Fle­xi­bi­li­tät im erneu­er­ba­ren Strom­sys­tem zu gewähr­leis­ten. Hin­zu kommt, dass zwar die direk­te Nut­zung von Strom am ener­gie­ef­fi­zi­en­tes­ten ist, aber nicht mit Elek­tri­zi­tät zu decken­de Bedar­fe verbleiben.

Dage­gen ist bei poli­ti­schen Ent­schei­dun­gen das Bewusst­sein um die Not­wen­dig­keit sek­tor­über­grei­fen­der Rah­men­be­din­gun­gen bezüg­lich Elek­tri­zi­tät, Wär­me und Gas sowie deren Nut­zung in Gebäu­den, in Gewer­be und Indus­trie, im Ver­kehr, in der Land­wirt­schaft oder — im glo­ba­len Maß­stab – zur Meer­was­ser­ent­sal­zung noch nicht aus­rei­chend verbreitet.

Eben­so kann die not­wen­di­ge Reduk­ti­on der Koh­len­di­oxid-Emis­sio­nen im not­wen­di­gen Tem­po allein durch den Aus­bau Erneu­er­ba­rer Ener­gien nicht gelin­gen. Inso­fern kommt der Stei­ge­rung der Ener­gie­ef­fi­zi­enz eine eben­so hohe Bedeu­tung zu. Allein durch die Dezen­tra­li­sie­rung bei der Nut­zung Erneu­er­ba­rer Ener­gien kön­nen 760 TWh Umwand­lungs­ver­lus­te ein­ge­spart wer­den. Wär­me­pum­pen besit­zen das Poten­zi­al den Ener­gie­be­darf im Wär­me­sek­tor um 550 TWh zu ver­rin­gern. Hin­zu kommt das Ein­spar­ver­mö­gen in Höhe von 310 TWh im PKW-Ver­kehr durch Elektromobilität.

 

Potenzialgrenzen sowie Komplexität der Aufgaben und Technologielösungen erfordern Lösungsoffenheit

Bei aller Begeis­te­rung für den direk­ten Ein­satz von Strom wer­den in der Gesamt­be­trach­tung des Ener­gie­be­dar­fes von Städ­ten, Indus­trie­be­trie­ben und im Ver­kehr schnell Gren­zen ersicht­lich. Bei­spiels­wei­se benö­tigt indus­tri­el­le Pro­zess­wär­me eine kom­ple­xe Betrach­tung des Ein­sat­zes von Bio­mas­se, Abwär­me­rück­ge­win­nung, Wär­me­pum­pen und Solar­ther­mie. Die Kom­ple­xi­tät von Hei­zung und Küh­lung bei Wohn- und Gewer­be­ob­jek­ten sowie Stadt­quar­tie­ren und länd­li­chen Sied­lun­gen steigt mit erneu­er­ba­ren Ener­gie­kreis­läu­fen ebenso.

Bestand­teil der Sek­to­ren­kopp­lung ist auch die ener­ge­ti­sche Nut­zung von Bio­mas­se, aber deren Nut­zung befin­det sich in der Flä­chen­kon­kur­renz zur Lebensmittelproduktion.

Die Gren­zen der direk­ten Nut­zung von Strom wer­den eben­so beim Flug- und Schiffs­ver­kehr sowie beim LKW-Fern­ver­kehr ersicht­lich. Hier wird die Umwand­lung von Strom in Was­ser­stoff benö­tigt. Die Bedar­fe zur Nut­zung von Was­ser­stoff als Ener­gie­trä­ger bestehen aber ins­be­son­de­re in der Zement­pro­duk­ti­on, in der Grund­stoff­in­dus­trie sowie bei der Eisen- und Stahl­pro­duk­ti­on. Dabei ist aus Effi­zi­enz­grün­den genau abzu­wä­gen, wo der Ein­satz von Was­ser­stoff sinn­voll ist und wo nicht. Schnell wer­den in der Dis­kus­si­on fik­ti­ve Bedar­fe zum Was­ser­stoff­ein­satz in Gebäu­den und beim Ver­kehr gene­riert. Der Ein­satz von Was­ser­stoff ist des­halb sehr dif­fe­ren­ziert zu bewerten.

Bei glo­ba­ler Sicht auf das Ener­gie­sys­tem gehört auch der Ener­gie­ein­satz zur Meer­was­ser­ent­sal­zung dazu. Damit ist qua­si alles mit allem ver­bun­den. Gekop­pelt sind die The­men Kli­ma­schutz, bezahl­ba­rer Zugriff auf Ener­gie, Flä­chen­kon­kur­renz zwi­schen Lebens­mit­teln und Ener­gie­ge­win­nung, Was­ser­ge­win­nung, nach­hal­ti­ge Gestal­tung von Städ­ten und Gemein­den, Umbau von Indus­trie und Infra­struk­tu­ren sowie das Ver­hält­nis von Kon­sum und Produktion.

 

Neuer Gesamtentwurf mit Speichertechnologien, Dezentralität und Entbürokratisierung

Hin­zu kommt in die­sem Umfeld der viel­fäl­ti­ge Bedarf an unter­schied­lichs­ten Spei­cher­tech­no­lo­gien. Das Ener­gie­sys­tem der Ver­gan­gen­heit war fos­sil und kern­te­chisch getrie­ben und zen­tral gesteu­ert. Spei­cher­tech­no­lo­gien spiel­ten eine unter­ge­ord­ne­te Rol­le. Zukünf­tig ermög­li­chen erst die­se Tech­no­lo­gien in Ver­bin­dung mit dem Sek­to­ren­ver­bund das gesi­cher­te Energieangebot.

Das dar­aus resul­tie­ren­de Sys­tem mit viel­fäl­ti­gen Quer­be­zie­hun­gen und zir­ku­lä­ren Pro­zes­sen lässt sich in sei­ner Kom­ple­xi­tät nicht mehr zen­tral umfas­send pla­nen sowie poli­tisch im Detail vordenken.

 

Benötigt wird ein neuer Gesamtentwurf als Leitbild für das Energiesystem der Zukunft.

Das Pro­jekt C/sells sowie der VDE-Fach­aus­schuss „Zel­lu­lä­re Ener­gie­sys­te­me“ schla­gen sowohl eine zel­lu­lä­re Archi­tek­tur des Ener­gie­ver­bun­des vor als auch einen ent­schlack­ten Rah­men, der mit Ziel­grö­ßen arbei­tet. Die­ser Rah­men ermög­licht weit­ge­hend tech­no­lo­gie­of­fen die Eigen­ge­stal­tung in Zel­len ver­schie­de­ner Typen. In C/sells wur­de die­ses Kon­zept in Zel­len ver­schie­de­ner Grö­ßen­ord­nun­gen als Gebäu­de, Stadt­quar­tie­re, länd­li­che und gewerb­li­che Area­le, Städ­te und Regio­nen im Sek­to­ren­ver­bund demonstriert.

Die­se Zel­len schlie­ßen für den Ent­schei­der in der Poli­tik einen Teil der Kom­ple­xi­tät des Gesamt­sys­tems in auto­no­men Tei­len ein. Sie ermög­li­chen viel­fäl­ti­ge Gestal­tung statt Detail­re­gu­lie­rung. Die­se Tei­le wir­ken durch gemein­sa­me Regeln und Stan­dards im Ver­bund­sys­tem zusam­men. Die Regeln basie­ren dabei auf gemein­sa­men Ziel­grö­ßen für Dezen­tra­li­sie­rung, Defos­si­li­sie­rung, Digi­ta­li­sie­rung und Demo­kra­ti­sie­rung. Die­se Zie­le sind mit Anfor­de­run­gen zur Par­ti­zi­pa­ti­on, Ver­sor­gungs­si­cher­heit, CO2-Reduk­ti­on und Wirt­schaft­lich­keit zu verbinden.

Die­se Kopp­lung von Auto­no­mie und Ver­bund benö­tigt die Fle­xi­bi­li­tät der Teil­sys­te­me — den Zel­len — als eine Art vir­tu­el­le Spei­cher mit zeit­lich varia­blem Ver­hal­ten. Kern­be­stand­teil die­ser Zel­len sind auto­no­me Ener­gie­kon­zep­te und dezen­tra­le Ener­gie­ge­win­nung, der digi­ta­le Netz­an­schluss mit Smart Grid Gate­way und loka­lem Ener­gie­ma­nage­ment­sys­tem.

 

Abbau von Bürokratie und Bauhaus 2.0 als Think Tank für Praktiker

Wel­chen Rah­men soll­te nun Poli­tik auf Grund­la­ge wel­cher Ziel­stel­lun­gen und Anfor­de­run­gen gestal­ten? Wie gelangt das Bewusst­sein für Hand­lungs­op­tio­nen in die Brei­te der Gesellschaft?

Es ist not­wen­dig, dass Poli­tik erkennt, dass weni­ger tech­ni­sche Detail­re­gu­lie­rung, Abbau von Büro­kra­tie sowie Ent­schla­ckung von Geset­zen und Regu­la­ri­en mehr im Ergeb­nis beim Umbau des Ener­gie­sys­tems sein kann. Vor­ran­gig soll­te es poli­ti­schen Ent­schei­dungs­trä­gern dar­um gehen, auf Grund­la­ge gemein­sa­mer Zie­le sowie eines gemein­sa­men Rah­mens Hand­lungs­op­tio­nen für alle Akteu­re der Gesell­schaft zu ver­brei­ten. Dabei sind sowohl die ener­gie­tech­ni­sche Ebe­ne, die Auf­ga­ben der Digi­ta­li­sie­rung, der Ener­gie­markt sowie die sozio­kul­tu­rel­le und sozio­öko­no­mi­sche Gestal­tungs­ebe­ne der Men­schen in ihrem Lebens­um­feld zu adressieren.

Vor­ge­schla­gen wird des­halb eine Insti­tu­ti­on unter dem Arbeits­ti­tel Bau­haus 2.0, das sowohl als Think Tank für Prak­ti­ker, als Stu­dio der Lösungs­bei­spie­le zur Ver­brei­tung von Mög­lich­kei­ten sowie zum trans­dis­zi­pli­nä­ren Aus­tausch wir­ken kann.

Andre­as Kieß­ling, ener­gy design,  Lei­men / Hei­del­berg — 21. Sep­tem­ber 2021

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