Wissenswertes zum Thema Wasserstoff und Brennstoffzellen

Bisher gab es zwischen den Sektoren Strom, Wärme und Mobilität nur wenige Schnittmengen. Zwar gibt es einige elektrische Heizungen (Nachtspeicher, Wärmepumpe), und teilweise wird auch Abwärme aus der Stromerzeugung zum Heizen genutzt. Doch im Grunde wurde jeder Sektor für sich gedacht. Bislang gab es kein stimmiges Gesamtsystem. Im Zuge der Energiewende wird jetzt die sogenannte Sektorenkopplung zu einer Schlüsselfrage. Hierbei geht es um eine sinnvolle Verknüpfung und Ergänzung der Energiesektoren mit dem Ziel, jederzeit genügend Energie in allen Sektoren bereitzustellen und zugleich die Gesamteffizienz zu optimieren.

Manchmal ist von einer „All Electric World“ die Rede, also von einer Welt, deren gesamte Energieversorgung in allen Sektoren vornehmlich auf elektrischer Energie, die aus erneuerbaren Quellen stammt, basiert. Die Logik ist zunächst einleuchtend: Natürlich ist es am effizientesten, Strom direkt zu nutzen. Akkumulatoren sind sehr effiziente Stromspeicher und Elektromotoren ähnlich effiziente Energiewandler. Aber nicht überall ist eine direkte Nutzung der elektrischen Energie realisierbar, weshalb auch andere Energiespeicher erforderlich sind – wie zum Beispiel Wasserstoff oder daraus erzeugtes Methan (Power to Gas). Sie ermöglichen eine Pufferung, um zeitlich und räumlich versetzt den zuvor und andernorts erzeugten Ökostrom auch in anderen Sektoren einsetzen zu können. Für die Speicherung und den Transport dieser mit Ökostrom hergestellten Gase im großen Stil kann das Gasnetz eine wesentliche Rolle spielen.

Die Energiebereiche Wärme und Mobilität sollen vor allem dann bedient werden, wenn der Strom in großen Mengen verfügbar ist. Dann können die Akkus der Elektroautos geladen, Wärmespeicher für die Heizungen gefüllt – und eben auch Wasserstoff per Elektrolyse produziert werden.

Die Sektorenkopplung ist im Grundsatz simpel, in der Ausgestaltung jedoch komplex. Die Rechnung muss schließlich nicht nur in der Jahressumme aufgehen, sondern in jedem einzelnen Moment. Hier helfen moderne Simulationstools und Reallabore, unterschiedliche Szenarien genauer zu untersuchen. Die bisherigen Regeln, Steuern und die weitere Preisgestaltung der alten Energiewelt wurden allerdings nicht für die Interaktion der Sektoren entworfen. Fachleute sind sich daher einig, dass sie geändert werden müssen. Doch mit neuen Regeln wird gewissermaßen der gesamte Kuchen der Energiewirtschaft neu verteilt – entsprechend umkämpft ist diese Thematik. Klar ist jedoch: Nur mit einer gelungenen Sektorenkopplung wird auch die Energiewende gelingen.