Fraunhofer ISE legt Energiemodell für Deutschland vor

Forscher des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE haben erstmalig in einer Simulation auf Basis von Stundenzeitreihen ein denkbares deutsches Energiesystem untersucht, das gänzlich auf erneuerbaren Energien basiert.

15. November 2012

Das Neuartige des Modells ist einerseits die ganzheitliche Betrachtung des Strom- und Wärmesektors, einschließlich der Reduktion des Energieverbrauchs durch energetische Gebäudesanierung. Andererseits wurde eine systematische Optimierung vorgenommen, um aus der Vielzahl denkbarer Kombinationen aus Technologien und Effizienz-Maßnahmen ein volkswirtschaftliches Optimum zu ermitteln.

»Wie könnte unsere Energieversorgung 2050 aussehen und was kostet sie? Diesen Fragen sind wir in einer stundenweisen Simulation von Strom- und Wärmesektor nachgegangen«, so Dr. Hans-Martin Henning über die Ziele der Studie. Ein Ergebnis der Studie ist, dass ein vollständig auf erneuerbaren Energien basierendes Energiesystem nach erfolgter Transformation zu jährlichen Gesamtkosten führt, die nicht höher liegen als die jährlichen Gesamtkosten unseres heutigen Energiesystems. Dies basiere auf heutigen Energiepreisen, d.h. ohne Einbeziehung zukünftiger Steigerungen der Preise fossiler Energieträger.

Die energetische Gebäudesanierung spielt für die Energiewende eine entscheidende Rolle, so ein weiteres Ergebnis der Studie. Ohne eine Reduzierung des Heizenergiebedarfs auf etwa 50 % des heutigen Wertes reichte das technische Potenzial von Wind und Sonne nicht aus, um eine sichere Versorgung zu gewährleisten. Umgekehrt reduziere die Einbeziehung des Wärmesektors und die entsprechende Berücksichtigung von Wärmespeichern die nötigen elektrischen Speichergrößen erheblich.

Unter Berücksichtigung realistischer technischer Potenziale umfasse ein denkbares »100 Prozent« Szenario 170 GW Onshore- und 85 GW Offshore-Windenergie, 200 GW Photovoltaik (PV) und 130 GW Solarthermie. Gegenüber heute bedeute das bei Windenergie auf dem Land einen Faktor sechs, bei PV sieben. Bei einem voll erneuerbaren und autarken System wären 70 GW Power-to-Gas Anlagen nötig, die Überschussstrom in synthetisches Erdgas umwandeln. 95 GW zentrale Gaskraftwerke würden für die Rückverstromung sorgen; diese Kraftwerke dienen der komplementären Stromversorgung bei nicht ausreichender Leistung aus Wind und Sonne.