Die Energiewende setzt auf Erneuerbare Energien (Photovoltaik, Windkraft, Wasserkraft, Erdwärme, Geothermie, nachwachsende Rohstoffe). Sie sollen sich bis 2030 den Bruttostromverbrauch um 65 % erhöhen. Die Treibhausgasemissionen sollen bis 2030 gegenüber 1990 um 55 % senken.
Die zweite Säule der Energiewende ist eine deutliche Erhöhung der Energieeffizienz. Die Potentiale reichen von Kraftwerksmodernisierung über energieeffiziente Motoren und energiesparende Industrieprozesse bis hin zu und energieeffizienter Gebäudesanierung und Haushaltsgeräten. So soll bis 2050 ca. 50 % weniger Primärenergie gegenüber im Jahr 2008 verbraucht werden.
Die Energiewende ist aber nicht nur die Sache von Regierungen und Großunternehmen, sondern sie beginnt oft im Kleinen. Die Bekämpfung des Klimawandels erfordert ebenso das Engagement jedes Einzelnen. Oftmals beginnen die Veränderungen in den eigenen vier Wänden. Eine Vielzahl von Maßnahmen kann dazu beitragen, den ökologischen Fußabdruck zu reduzieren, denn auch "Kleinvieh macht auch Mist". |
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Die Energiewende kann nur gelingen, wenn nicht nur alle politischen Ebenen (EU, Bund, Länder, Städte, Gemeinden), sondern auch die Kernbereiche von Wirtschaft und Gesellschaft zusammenarbeiten. Ein ständiger Austausch mit Vertretern aus Bundesländern, Wirtschaft, Gesellschaft und Wissenschaft auf verschiedenen Energiewende-Plattformen ist notwendig, um Lösungen und Strategien für die zentralen Handlungsfelder der Energiewende zu erarbeiten.
Die wichtigsten Handlungsfelder sind |
- Kommunale Wärmeplanung
- Energienetze
- Strommarkt
- Energieeffizienz
- Gebäude
- Verkehr
- Forschung und Innovation
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Die Energieversorgung der privaten Nutzer und der Wirtschaft erfordert einen erheblichen Einsatz von Rohstoffen. Für die Gewinnung von Energie werden bisher in Deutschland zu einem wesentlichen Teil fossile Energiequellen (Kohle, Erdgas, Erdöl) eingesetzt. Diese werden in Strom oder Wärme umgewandelt oder als Kraftstoff im Verkehr genutzt.
Die Unterbrechung der Lieferketten aufgrund der Corona-Pandemie, die Sanktionen aufgrund des Ukrainekriegs und die Energiewende beschleunigen den Weg zu den Erneuerbare Energien (Windkraft, Photovoltaik, Wasserstoff, Biogas), die jetzt kurzfristig zum wichtigsten Energieträger werden sollen. Außerdem wird ein erhebliches Umdenken nicht nur in der Politk, sondern vor allen Dingen auch in der Bevölkerung und Industrie notwendig sein, um das Erreichen der Klimaziele zu erreichen.
Dringend ist ein Ende der Regulierungswut sowie ein Aussetzen zeitraubender Genehmigungsverfahren notwendig.
Nur mit neuen Technologien und innovativen Ideen kann der Ausbau der Erneuerbaren Energien in der Stromversorgung beschleunigt werden und die Dekarbonisierung in anderen Sektoren gelingen. Neue Energiewende-Schlüsseltechnologien werden in den nächsten Jahren die Energiewende nachhaltig prägen.
Um die Energiewende zu schaffen, muss neben der Regulierungswut und den zeitraubenden Genehmigungsverfahren das Energiesystem neu gedacht werden. Dabei spielen in der Zukunft die digitalen Daten im Energiesystem eine entscheidene Rolle. Da das zur Zeit vorhandene Energiesystem keine elektrische Energie im Netz speichert, müssen das Angebot und die Nachfrage von Energie immer wieder aus- bzw. angeglichen werden. Die Kraftwerke müssen möglichst sofort mehr Leistung zur Verfügung stellen. Diese Bereitstellung von Leistungsreserven ist jahrzehntelang erprobt und funktioniert sehr gut, wenn diese vornehmlich aus Braunkohle- und Steinkohlekraftwerken, Gaskraftwerken oder Pumpspeicherkraftwerken stammen.
Da das aber bei den regenerativen Energien nicht mehr ohne weiteres möglich ist, weil die Sonne und der Wind nicht genauso funktioniert. Die vielen kleinen Solaranlagen auf Gebäuden, die Solarparks, die Windkraftanlagen auf dem Land und im Meer mit den Haushalten und der Industrie zusammengebracht werden. Das kann nur mit neuen Speicherkonzepten und intelligenten Stromnetzen erreicht werden. Dies ist nur durch die Digitalisierung der Netze und der Verbraucheranlagen erreichbar. |
Energiewende heute und in Zukunft: Definition, Herausforderungen und Aufgaben
Zentrale Beiträge des Öko-Instituts aus 35 Jahren
- Öko-Institut e.V.
Eine Übersicht über die Neuregelungen des EEG 2023 - Bird & Bird LLP |
Energiesparen ist angesagt: Am 1. September 2022 tritt die EnSikuMaV für 6 Monate und am 1. Oktober 2022 die EnSimiMaV für 2 Jahre in Kraft.
Das Elektrohandwerk profitiert von der Energiewende
DHZ - Holzmann Medien GmbH & Co. KG
So fördert das BMWK mehr Energieeffizienz |
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Kommunale Wärmeplanung |
Bevor in einem Gesetz (GEG, polemisch "Heizungsgesetz" genannt) festgelegt wird, wie die zukünftige Wärme- und Kälteversorgung aussehen soll, sollte ist es logisch sein, dass erst einmal herausgefunden werden muss, wie die Gemeinden, die Landkreise und Bundesländer aufgestellt sind. Nun plant die Bundesregierung eine flächendeckende kommunale Wärmeplanung (Wärmeplanungsgesetz - WPG - 12/2023).
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"Gesetz für die Wärmeplanung und zur Dekarbonisierung der Wärmenetze"
(Wärmeplanungsgesetz - WPG - 12/2023)
Entwurf eines Gesetzes für die Wärmeplanung und zur Dekarbonisierung der Wärmenetze |
In immer mehr Städten und Gemeinden gibt es schon eine kommunale Wärmeplanung. Verpflichtend ist sie für größere Kommunen seit Anfang 2021 in Baden-Württemberg und seit Ende 2021 in Schleswig-Holstein. Neben Baden-Württemberg sind das alle Großstädte in Schleswig-Holstein, Niedersachsen und Hessen. In NRW war die Einführung geplant, in Bayern werden Kommunen unterstützt, wenn sie freiwillig solche Pläne aufstellen.
Die Wärmeplanung schafft und stärkt das
Problem- und Lösungsbewusstsein der Akteure vor Ort und verankert die langfristige Aufgabe der Transformation der Wärme- und Kälteversorgung als eine wichtige Planungs- und Steuerungsaufgabe. Durch die Wärmeplanung wird sichergestellt, dass die Bürgerinnen und Bürger sowie die Unternehmen vor Ort in den Planungs- und Strategieprozess eingebunden und bestehende Umsetzungspotenziale aktiviert werden. Die Wärmeplanung soll schließlich die Planungs- und Investitionssicherheit für Private, insbesondere Betreiber von Wärmenetzen sowie Gas- und Stromverteilnetzen, für Gebäudebesitzer und für Gewerbe- und
Industriebetriebe, steigern und die notwendigen Investitionen in eine Wärmeversorgung
aus erneuerbaren Energien und unvermeidbarer Abwärme anreizen. Bestehende sowie
derzeit in der Erstellung befindliche Wärmepläne sollen durch die bundesgesetzlichen Regelungen weitgehend anerkannt werden. Entsprechend ist die Wärmeplanung ein langfristiger, strategischer Prozess, der mit der Erstellung des Wärmeplans beginnt und insbesondere in konkreten Umsetzungsmaßnahmen auf Seiten der öffentlichen Stellen wie auch der
privaten und kommunaler Investoren münden soll.
Auch für Hauseigentümer sind kommunale Wärmepläne äußerst interessant. Denn von den Plänen des Ortes oder der Stadt hängt ab, wie sich Besitzer einer Immobilie verhalten. Hauseigentümer, die Aussicht auf den Anschluss an ein Fernwärmenetz haben, müssen ihre Wärmeversorgung nicht auf erneuerbare Energien umstellen. Und könnten sich möglicherweise den Einbau einer teuren elektrischen Wärmepumpe sparen. Diese Regelung war nach der Kritik am neuen Gebäudeenergiegesetz (GEG) nachträglich ins Gesetz aufgenommen worden. |
Worum es bei der kommunalen Wärmeplanung geht
Christian Erhardt, KOMMUNAL - Zimper Media GmbH
Kommunale Wärmeplanung
Gemeinsamer Praxisleitfaden des AGFW und DVGW
Erstellung einer kommunalen Wärmeplanung
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK)
Kurzgutachten Kommunale Wärmeplanung
Robert Riechel, Jan Walter, Deutsches Institut für Urbanistik
Referentenentwurf der Bundesregierung (Stand: 21.07.2023)
Gesetz für die Wärmeplanung und zur Dekarbonisierung der Wärmenetze
Umweltbundesamt (UBA)
Was sich unter der Erde abspielt, fasziniert uns
BauGrund Süd Gesellschaft für Geothermie mbH
Kommulare Wärme- und Kälteversorgung - Fernwärme - Nahwärme - Fernkälte |
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Schlüsseltechnologien |
Nur mit neuen Technologien und innovativen Ideen kann der Ausbau der Erneuerbaren Energien in der Stromversorgung beschleunigt werden und die Dekarbonisierung in anderen Sektoren gelingen. Neue Schlüsseltechnologien werden die Energiewende in den nächsten Jahren nachhaltig prägen.
Schlüsseltechnologien sind beispielsweise:
Weiterentwicklungen der Solar Photovoltaik
Hier sind die Entwickler insbesondere in der Implementierung von bifazialen Modulen, die auf der Vorder- und Rückseite Solarzellen haben sowie neuen Zelltechnologien, die eine höhere Leistung und Zuverlässigkeit mit sich bringen, und der Erschließung neuer Bereiche zur Installation von Solarmodulen, z. B. in der Landwirtschaft. All diese Ansätze ermöglichen eine besonders effiziente Nutzung von Flächen.
Schwimmende Windkraftanlagen (Floating-Wind Technologie) in Offshore-Windparks
Schwimmende Windräder sind eine der spannendsten Innovationen der Windbranche und eröffnen der Windkraft auf See ganz neue Möglichkeiten. Denn Turbinen mit festen Fundamenten können im Meer nur in Tiefen bis zu 60 Metern betrieben werden. Das grenzt die geeigneten Standorte ein, weil in vielen Küstengebieten die Wassertiefe rapide zunimmt und schnell einige hundert Meter Tiefe erreicht.
Mit der sogenannten Floating Technologie können Windturbinen auf schwimmenden Fundamenten installiert und damit auch in tieferen Wasserregionen betrieben werden. Die Türme und Rotoren, die häufig hunderte von Tonnen schwer sind, werden dabei mit Schwimmkörpern aus Stahl und Beton über Wasser gehalten. Diese können bis zu 80 Meter in die Tiefe ragen und sind mit Seilen am Meeresboden befestigt.
Hochspannungs-Gleichstrom-Netze von Offshore-Windparks
Nachhaltiger Strom wird häufig in eher abgelegenen Regionen produziert (z. B. in Offshore-Windparks) viele Kilometer vor der Küste. Um die Energie in die Stromnetze integrieren zu können, ist ein eng vernetztes Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungs-Netz notwendig. Denn die Übertragung großer Mengen Energie über weite Entfernungen erfordert hohe elektrische Spannungen. Dafür wird Hochspannung zur Übertragung durch Leistungstransformatoren erzeugt und über Kabel übertragen. An der Endstelle (z. B. an der Küste) wird die Energie in Umspannwerken wieder in niedrigere Spannungen zurücktransformiert und kann dann in das Stromnetz eingespeist werden.
Grüner Wasserstoff
Grüner Wasserstoff ist einer der größten Hoffnungsträger der Energiewende. Gerade im Industriesektor soll er fossile Brennstoffe ersetzen und damit erheblich zur Emissionsreduzierung in Bereichen beitragen, in denen eine direkte Dekarbonisierung schwierig ist. Eine nachhaltige Wasserstoffproduktion ist durch Elektrolyseprozesse möglich. Bei diesem Verfahren wird Wasser mithilfe von elektrischem Strom in Wasserstoff und Sauerstoff aufgesplittet. Stammt der Strom aus Erneuerbaren Energien, ist die Produktion emissionsfrei und der Brennstoff gilt als „grün“.
Zusätzlich ermöglicht die Erzeugung von Wasserstoff, Erneuerbare Energien über lange Zeit in großen Mengen zu speichern und über weite Strecken zu transportieren. Besonders effizient ist die Wasserstoffproduktion also direkt dort, wo Erneuerbare produziert werden (beispielsweise am RWE Kraftwerkstandort in Eemshaven). Dort liefert ein direkt angrenzender Onshore-Windpark den nachhaltigen Strom für die Elektrolyse. Aber auch an vielen anderen Standorten weltweit sollen in Zukunft Wasserstoffzentren entstehen.
Pipelines für kohlenstoffarme Gase
Transportleitungen spielen auch in der Energiewende eine zentrale Rolle. Denn grüner Wasserstoff muss nach der Produktion an die Endverbraucher weiterverteilt werden. Ebenso muss Kohlenstoff, der in Industrieprozessen eingefangen wurde und gespeichert oder weiterverwendet werden soll, zum Speicher- oder Nutzungsort transportiert werden. Um diese Gase sicher zu transportieren, braucht es ein gut ausgebautes Pipeline-Netzwerk. Eine Infrastruktur, die nicht komplett neu geschaffen werden muss, weil auch existierende Pipelines sollen dafür umfunktioniert werden.
Doch die Gase bringen neue Herausforderungen für den Transport mit sich. Wasserstoffatome sind zum Beispiel sehr klein und können schnell aus Leitungen austreten. Eine mögliche Lösung ist, Wasserstoffleitungen durch Schweißnähte zu verbinden und abzudichten. Mit solchen Anpassungen ließe sich bestehende Infrastruktur nutzen, anstatt ein komplett neues Netz zu bauen.
Neue Batterie-Technologien
Lithium-Ionen-Batterien sind ein Grundpfeiler der heutigen elektronischen Gesellschaft und werden wohl auch in Zukunft als Batteriespeichermethode dominieren. Die Technologie ist gerade für den Bau von Elektroautos zentral. Wissenschaftler forschen aber auch an alternativen Speichermethoden. Ein besonders vielversprechender Ansatz sind sogenannte Flow-Batterien, auch Flussbatterien genannt, bei denen elektrische Energie in chemischen Verbindungen gespeichert wird. In zwei miteinander verbundenen Behältern befinden sich unterschiedliche Elektrolyte. Durch den Austausch von Ionen zwischen beiden Behältern wandelt sich elektrische Energie in chemische Energie um und die Batterie lädt sich auf. Entlädt sich die Batterie kehrt sich der Prozess um und erzeugt wieder elektrischen Strom.
Neue Schifffahrts-Innovationen
Innovationen wie der Einsatz von Brennstoffzellen könnten die hohen Emissionen in der Schifffahrt reduzieren. Sie werden mit alternativen Brennstoffen wie Wasserstoff angetrieben. Durch die chemische Reaktion von Sauerstoff mit einem kontinuierlich zugeführten Brennstoff entsteht in den Brennstoffzellen elektrische Energie. Wird Wasserstoff als Brennstoff genommen, entstehen durch die Reaktion mit Sauerstoff keine zusätzlichen CO2-Emissionen. Bei grünem Wasserstoff ist der Antrieb sogar komplett emissionsfrei. Aufgrund ihrer noch hohen Kosten und wegen Nachteilen in Bezug auf die Haltbarkeit ist diese Technologie momentan besonders für Kurzstreckenschiffe wie Fähren oder Kurzstreckentransporter geeignet. Wie sie auch auf längeren Fahrten eingesetzt werden kann, wird aber parallel erforscht.
Kohlenstoffabscheidung und -speicherung
Das Einfangen von Kohlenstoffdioxid – entweder direkt bei der Abgabe in Industrieanlagen oder die Entnahme aus der Atmosphäre – wird von Experten als zentral für das Erreichen der Klimaziele bis 2050 angesehen. Gerade in Industriesektoren, in denen es für die nahe Zukunft noch keine emissionsreduzierten Alternativen geben wird, sollen entsprechende Technologien zum Einsatz kommen.
Kohlenstoff kann am besten durch chemische oder physikalische Lösungsmittel in einem Adsorptions-Desorptions-Kreislauf eingefangen und gefiltert werden. Dabei werden die Moleküle des Gases an einer festen Oberfläche angelagert. Daraufhin müssen sie entweder weiterverwendet werden, zum Beispiel für synthetische Kraftstoffe oder chemische Produkte, oder permanent gespeichert werden. Hierfür sind nicht nur große Speicherkapazitäten notwendig, sondern es muss auch eine weitreichende Infrastruktur für den Transport zu den Speicheranlagen geschaffen werden – entweder durch Pipelines oder Schifftransport.
Energie und Rohstoffe aus Abfall (Waste to fuel)
Selbst in unserem häuslichen Müll steckt noch eine Menge Energiepotential: Aus kommunalen Abfällen lassen sich sowohl Strom und Wärme als auch Brennstoffe, wie Methan oder Biodiesel gewinnen. Die Verfahren bezeichnet man als waste-to-energy (Energie aus Abfall) oder waste-to-fuel (Kraftstoff aus Abfall).
Ein Großteil des weltweiten Siedlungsabfalls lagert auf Deponien. Dort zersetzt er sich langsam. Ein Prozess, bei dem Deponiegase entstehen, die sich hauptsächlich aus Methan und Kohlenstoffdioxid zusammensetzen. Fängt man diese Gase ein und befreit sie vom CO2, können sie als Komponenten für die Produktion von Biogasen wie Biomethan genutzt werden. Biomethan kann dann wiederum für die Produktion von Wärme in Heizkraftwerken oder als Treibstoff für Fahrzeuge eingesetzt werden.
Eine andere Art der Entsorgung ist die Müllverbrennung. Auch dabei entsteht Energie, und zwar in Form von Wärme. Diese kann für die Fernwärmeversorgung oder Stromproduktion genutzt werden und gilt, je nach Zusammensetzung des Abfalls, als emissionsarm oder sogar emissionsfrei. Das liegt daran, dass die biogenen Bestandteile des Abfalls bereits CO2 aufgenommen haben und bei der Verbrennung nur dieselbe Menge wieder ausgestoßen wird.
Quelle: RWE AG |
Wärmeversorgung in Dänemark - Hintergrund 2019
- Peter Ritter, Ramboll Beratung Energiesysteme
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Diese Technologien werden die Energiewende begleiten - RWE Aktiengesellschaft |
Energieerzeugung - Statistisches Bundesamt (Destatis)
Wie sieht die Energieversorgung der Zukunft aus?
- Hermann von Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren e.V.
Energiewende - Bundesministerium für Bildung und Forschung
Digitalisierung - BDEW / Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft e.V.
Deutschlands Energieversorger werden digital - PricewaterhouseCoopers GmbH
Klimaanpassungsgesetz |
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Großwärmepumpen statt Kohle- oder Gaskraftwerke |
Wärmepumpen mit Leistungen größer als etwa 50 kW werden häufig als Großwärmepumpen (Hochtemperaturwärmepumpe, Industriewärmepumpen) bezeichnet. Sie können auch Leistungen deutlich über 100 kW haben und bei der üblichen Hintereinanderschaltung in den MW-Bereich kommen.
Im Rahmen der kommunalen Wärmeplanung bzw. kommunalen Wärme- und Kälteversorgung spielen neben Blockheizkraftwerke und Biogasanlagen auch Großwärmepumpen eine entscheidende Rolle. Sie sind ein Bestandteil der Nahwärme-, Fernwärme- und Fernkältesyteme sowie in Industriebetrieben und Rechenzentren. |
>>>> hier ausführlicher <<<< |
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"Kleinvieh macht auch Mist" |
"Kleinvieh macht auch Mist" oder man könnte auch sagen "kleine Schritte führen auch zum Ziel". Die Energiewende ist nicht nur die Sache von Regierungen und Großunternehmen, sondern sie beginnt oft im Kleinen. Die Bekämpfung des Klimawandels erfordert ebenso das Engagement jedes Einzelnen. Oftmals beginnen die Veränderungen in den eigenen vier Wänden. Eine Vielzahl von Maßnahmen kann dazu beitragen, den ökologischen Fußabdruck zu reduzieren.
Eine wichtige Komponente ist die Steigerung der Energieeffizienz. Durch den Einsatz energieeffizienter Geräte und die Verbesserung der Gebäudedämmung wird nicht nur der Energieverbrauch gesenkt, sondern auch die Stromrechnung. Wasser sparen ist eine weitere Maßnahme. Wassersparende Armaturen und Geräte verringern den Wasserverbrauch und den Energieaufwand für die Wasseraufbereitung.
Weniger Abfall durch Reduzierung, Wiederverwendung und Recycling trägt zur Verkleinerung von Deponien bei und schont wichtige Ressourcen. Viele Produkte können auch gebraucht noch gut gekauft und weiterverwendet werden. Dazu zählen gebrauchte Bildschirme ebenso wie Kleidung oder Bücher. Die Recyclingquote der eingesammelten Elektogeräte liegt derzeit bei fast 87 %. Aber es landen verbotenerweise immer noch zu viele Produkte mit fest verbauten elektrischen oder elektronischen Bestandteilen (Spielzeug, Dekogeräte), Kleinelektrogeräte (Handy, Receiver, Fernbedienung), Kabel (Stecker, Steckerleisten, Adapter) und Batterien sowie Akkus im Hausmüll. In den Geräten stecken beispielsweise Schwermetalle (Quecksilber, Blei und Kadmium) und auch Flammschutzmittel und FCKW. Diese können die Gesundheit und Umwelt gefährden. Aber aus den Geräten können auch wertvolle Stoffe (Gold, Platin, Kupfer und sortenreine Kunststoffe) gewonnen werden.
Bewusster Konsum von langlebigen und ressourceneffizienten Produkten sowie die Vermeidung von Einwegplastik sind weitere wichtige Schritte. An vielen Stellen kann auf Plastik verzichtet werden. Die gute alte Seife macht genauso sauber wie ein modernes Duschgel mit Mikroplastik. Unsere Ernährungsgewohnheiten sind ein weiterer Schlüsselbereich. Weniger Fleischkonsum oder eine vegetarische Ernährung reduzieren die Treibhausgasemissionen, die mit der Fleischproduktion verbunden sind.
Weitere Treibhausgase können minimiert werden, wenn man das Auto stehen lässt, weniger das Flugzeug benutzt und stattdessen auf die Nutzung öffentlicher Verkehrsmittel, das Radfahren und Carpooling umsteigt. Bildung und Bewusstsein über den Klimawandel sind daher von größter Bedeutung, denn das Teilen von Wissen und das gemeinsame Handeln sind entscheidend, um politische Veränderungen herbeizuführen. Die individuellen Anstrengungen mögen auf den ersten Blick begrenzt erscheinen, aber in Kombination mit ähnlichen Schritten von vielen Menschen können sie helfen, die Energiewende voranzutreiben und den Klimawandel zu bekämpfen. |
Woher stammt die Redewendung "Kleinvieh macht auch Mist"?
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