Sektorkopplung

Mit dem Wegfall der fossilen Energie und Rohstoffe, müssen die Sektoren Wärme, Mobilität und Chemie (Rohstoffe) aus dem Sektor Strom versorgt werden (Sektorkopplung).

Für die Energiewende sind zwangsläufig Sektorkopplungen erforderlich:

1. Kopplung von Strom und Mobilität (PowerToMobility):

Elektroauto mit Batterien, Elektrobusse, E-Bahn ersetzten Mobilität mit Verbrennungsmotoren

• Kopplung von Strom und Wärme (PowerToHeat):

Wärmepumpen ersetzen Gas-, Ölheizungen im Niedertemperaturbereich

Widerstandsheizungen erzeugen Hochtemperaturwärme (Industrie …) und ersetzen fossile Brennstoffe.

Umgekehrt erzeugen Biomasse/Biogas-BHKW Strom und Wärme.

• Kopplung von Strom und Treibstoffe (PowerToFuel, PowerToLiquid):

Flugverkehr: Agrarische Biotreibstoffe haben viel zu geringes Potenzial zur Bedarfsdeckung.

Derzeit einzige Lösung: Electrofuels – aus Strom wird synthetischer Treibstoff hergestellt. Diese können auch für den nicht auf E-Antrieb umrüstbaren Schwerverkehr verwendet werden.

• Kopplung von Strom und Chemie (PowerToChem, PowerToProduct)
• Herstellung von Wasserstoff als Rohstoff für Ammoniakherstellung (für Düngemittel) und Kunststoffherstellung (Kohlenwasserstoffverbindungen)
• Weil große kostengünstige Stromspeicher wie Speicherwasserkraft nur begrenzt verfügbar sind, können diese Sektorkopplungen auch dazu verwendet werden die Energiespeicherung auf die Sektoren Wärme, synthetische Treibstoffe&Gase sowie Rohstoffe zu verlagern – insbesondere, wenn es um saisonale Flexibilitäten und Langzeitspeicherung geht.
• Teilweise geht es bei der Sektorkopplung auch darum, die vorhandene Infrastruktur und die damit verbundenen wirtschaftlichen Aktivitäten weiter zu nützen. Hier ist vor alle die Gaswirtschaft zu nennen:
• Kopplung von Strom und Gassektor (PowerToGas):
• Mit Wasserelektrolyse wird Wasserstoff erzeugt (PowerToHydrogen).
• Dieser kann mit CO₂ zu Methan umgesetzt werden und ins bestehende Gassystem eingespeist werden. Auch Biomethan aus Biogas kann eingespeist werden.
• Das Gas kann auch mittels Brennstoffzellen oder BHKW’s rückverstromt werden oder zur Versorgung herkömmlicher Gasgeräte verwendet werden (niedrige Effizienz von Primärenergie bis Nutzenergie!).
• Die vielfältigen Möglichkeiten die Sektorkopplungen flexibel und optimal einzusetzen wird mit der Digitalisierung vor allem bei den Energienetzteilnehmern unterstützt.