Wärmesektor und Energiewende / 3 Technische und wirtschaftliche Potenziale

Die Frage nach dem Potenzial der erneuerbaren Energien für die Wärmeerzeugung lässt sich auf 3 Arten beantworten. Es gibt einmal das theoretisch mögliche Potenzial, das technische und das wirtschaftliche Potenzial von Solar-, Wind- und Wasserenergie.

• Da allein schon die täglich auf die Erde eingestrahlte Sonnenenergie um einige Größenordnungen über dem menschlichen Bedarf an Energie liegt, braucht man sich um das Gesamtpotenzial der erneuerbaren Energie keine Sorgen zu machen.
• Das technische Potenzial beschreibt jenen Anteil des theoretischen Potenzials, der durch bekannte Technologien und Bereitstellungsverfahren erschlossen werden kann. Beispielsweise können nicht alle technischen Geothermiepotenziale erschlossen werden, da aufgrund der Distanz zu möglichen Wärmesenken die entsprechenden Netzverluste eine Erschließung erschweren bzw. verhindern. Auch aufgrund von Effizienzmaßnahmen im Gebäudebestand, die sich auf den Wärmebedarf auswirken, können die technischen Nachfragepotenziale absolut gesehen geringer ausfallen. Daneben spielt die Entwicklung der Technik eine wichtige Rolle. So kommen heute Solarmodule bereits auf einen Wirkungsgrad von 24 %. Dem Fraunhofer Institut für Solare Energie ISE ist es aber bereits gelungen, im Labor einen Wirkungsgrad von 44,7 % zu erzielen. Bei der Windenergie hängt das technische Potenzial von der Turm- und Rotorblatt-Technologie ab. Mit höheren Türmen und längeren Rotorblättern kann deutlich mehr Strom gewonnen werden als mit den bisherigen.
• Das wirtschaftliche Potenzial der erneuerbaren Energien als dritte Messgröße hängt dagegen von den energiewirtschaftlichen und -politischen Rahmenbedingungen ab, da die resultierenden Wärmegestehungskosten immer ins Verhältnis zu Referenztechnologien gesetzt werden. Höhere Kosten für fossile Energiepreise (zum Beispiel CO2-Bepreisung) oder niedrige Investitionskosten für die Erschließung von erneuerbaren Energien (zum Beispiel Förderung) können die wirtschaftlichen Potenziale wesentlich beeinflussen. So ist die Förderung von Wind- und insbesondere von Solarenergie in den vergangenen Jahren drastisch gesunken.

Über den zukünftigen Beitrag der erneuerbaren Energien zur Wärmeerzeugung sind eine Vielzahl von Studien und Szenarien veröffentlicht worden. Sie kommen übereinstimmend zu dem Schluss, dass die Summe der technischen und wirtschaftlichen Potenziale den aktuellen bzw. zukünftigen Energieverbrauch für Wärme übersteigt. Dabei weisen die zukünftigen Potenziale von Biomasse für die Wärmeversorgung eine erhebliche Schwankungsbreite auf. Während in Deutschland mit ca. 150 TWh/a gegenwärtig noch ca. 85 % der erneuerbaren Wärme aus Biomasse bereitgestellt werden, ist zukünftig tendenziell eher von einer deutlichen Verringerung dieses Anteils und – aufgrund der Nutzungskonkurrenz mit anderen Sektoren – auch des absoluten Biomassepotenzials für die Wärmeversorgung auszugehen. Die oberflächennahe Geothermie und die zentrale und dezentrale Nutzung von Umgebungsluft mittels Wärmepumpen weisen demgegenüber bis 2050 deutliche Zuwachspotenziale auf.

Hinweis

Web-Tipps

Nach Artikel 15 Abs. 7 der Erneuerbare-Energien-Richtlinie der EU, ist die Bundesregierung verpflichtet, der EU-Kommission einen Bericht über das Potenzial im Bereich der Energie aus erneuerbaren Quellen und der Nutzung von Abwärme und -kälte im Wärme- und Kältesektor in Deutschland vorzulegen. Diese Studie und andere unten aufgeführte Potenzialanalysen bieten einen guten Überblick darüber, wie das Potenzial im Bereich der Energie aus erneuerbaren Quellen für die Wärmeerzeugung wissenschaftlich bewertet wird.

Web-Tipps

• BMWK: Technologie: Nachhaltige Energiequellen erschließen
• Agentur für erneuerbare Energien: ERNEUERBARE ENERGIEN 2020 POTENZIALATLAS DEUTSCHLAND
• Hamburg Institut: Potenzial-Analyse: Erneuerbare Energien und Nutzung von Abwärme und -kälte in Deutschland