Sektorenkopplung

Beim Thema „Energiewende“ denken die meisten Menschen an Windräder und Photovoltaikanlagen, also an die Nutzung von Sonne und Wind zur Erzeugung von Strom. Häufig wird übersehen, dass „Energie“ mehr ist als nur Strom. Auch in den Sektoren Wärme und Verkehr wird ein Großteil der benötigten Energie durch fossile Brennstoffe erzeugt: hier ist der Handlungsbedarf sogar wesentlich höher. Während Erneuerbare Energien im Stromsektor im Jahr 2015 mit 31,6 Prozent im Energiemix vertreten waren, machten sie nur 13,2 % des deutschen Wärmeverbrauchs und gerade einmal 5,2 % des Verbrauchs im Verkehrssektor aus. Für den gesamten Energiesektor bedeutet das, dass lediglich 14,9 % des Endenergieverbrauchs erneuerbar erzeugt werden.

Damit die Energiewende gelingt, muss die Umstellung auf Erneuerbare Energien in allen Sektoren gelingen, nicht nur in der Stromerzeugung. Dies lässt sich einerseits durch den direkten Einsatz von Erneuerbaren Energien – zum Beispiel das Heizen eines Hauses durch Solarthermie – umsetzen. Eine andere Möglichkeit ist es, den erneuerbar produzierten Strom auch in anderen Sektoren zu nutzen: in diesem Fall spricht man von Sektorenkopplung. Elektroautos sind ein Beispiel für diese Nutzung erneuerbarer Stromerzeugung in anderen Bereichen, in diesem Fall die Verknüpfung mit dem Verkehrssektor (siehe Elektromobilität).

Im Bereich der Wärmeerzeugung illustriert etwa die Funktionsweise von Wärmepumpen sehr gut den Grundgedanken der Sektorenkopplung: Wärmepumpen nehmen mit Hilfe von Strom vorhandene Wärme aus der Luft, der Erde, oder dem Grundwasser auf, um daraus Wärme zu erzeugen. Die genaue Arbeitsweise der Wärmepumpe wird hier beschrieben. Mittels Ökostrom kann so auch Wärme klimafreundlich erzeugt werden Die Konzepte, bei denen unter Zuhilfenahme von Elektrizität Wärme generiert wird, werden „Power-to-Heat“ genannt. Insgesamt vereinen sich unterschiedlichste Ansätze der Sektorenkopplung unter dem Überbegriff „Power-to-X“. Hierdurch regenerative Energien bspw. auch bei Überschussproduktion optimal verwertet und andere Sektoren effizient und ohne Treibhausgase mit Energie versorgt werden.

Die Kopplung der verschiedenen Sektoren hat noch andere Vorteile: Wind und Sonnenenergie sind volatil, das bedeutet, dass sie zu verschiedenen Zeiten unterschiedlich viel Energie erzeugen. Wenn die erzeugte Energie in Spitzenlastzeiten nicht verwendet und nicht gespeichert werden kann, müssen Kraftwerke abgeregelt werden und aufwändig erzeugte Energie geht verloren. Moderne Speichertechnologien oder die Verwendung von Strom für die Sektoren Verkehr und Wärme können somit dazu beitragen, die regenerativ erzeugte Energie besser zu nutzen, das System damit effizienter zu machen und den Ausstoß von Treibhausgasen zu begrenzen.