Das Energiesystem der Zukunft

Die Energieversorgung der Zukunft wird nachhaltiger, flexibler, intelligenter und dezentraler sein müssen als unser heutiges System.

Nordrhein-Westfalen will bis 2045 klimaneutral werden. Hierfür braucht es ein Energiesystem, das die Erneuerbaren Energien in den Mittelpunkt stellt und die verschiedenen Sektoren intelligent miteinander verknüpft: ein Energiesystem der Zukunft. 

Damit das Energiesystem der Zukunft genauso stabil ist wie unser heutiges System und eine gleichbleibend hohe Versorgungssicherheit gewährleisten kann, braucht es eine Reihe von sogenannten Flexibilisierungsoptionen. Nur so kann immer dann Energie bereitgestellt werden, wenn sie gebraucht wird – unabhängig davon, ob die Erneuerbaren Energien in diesem Moment genug liefern oder nicht. 

 

Sichere Energie durch Flexibilisierung

Zentrale Flexibilisierungsoptionen sind Strom-, Wärme- und Gasspeicher: Wenn die Erneuerbaren Energien viel Strom produzieren, stellen sie sicher, dass das Überangebot nicht ungenutzt verlorengeht. Stattdessen halten Speicher die Energie vor, bis sie tatsächlich gebraucht wird. Auch die Flexibilisierung der Nachfrage wird zunehmend wichtiger. Denn wenn stromintensive Prozesse in den Zeiten erfolgen, in denen das Angebot an Erneuerbaren Energien besonders hoch ist, können weitere Treibhausgasemissionen vermieden werden. Andere wichtige Flexibilisierungsoptionen entstehen durch die Sektorenkopplung. Damit ist der Energieaustausch zwischen verschiedenen Anwendungsbereichen gemeint. 

 

Beispiele für Anwendungen im Zuge der Sektorenkopplung sind:

 

  • Power-to-Gas-Anwendungen,
  • Wärmepumpen,
  • Blockheizkraftwerke,
  • Brennstoffzellenheizungen,
  • Fernwärme sowie
  • Elektro- und Brennstoffzellenfahrzeuge.  

 

Die verschiedenen Sektoren müssen stärker miteinander gekoppelt werden, um den erneuerbar erzeugten Strom auch für die Wärmeversorgung, die Mobilität sowie den Industriesektor zu nutzen. Um dies zu erreichen, muss insbesondere die Energieinfrastruktur, also die Netze und Speicher, deutlich ausgebaut werden. Außerdem müssen Prozesse stärker digitalisiert und intelligent miteinander verknüpft werden. Das ist eine der großen Herausforderungen der Energiewende. 

 

Das Land Nordrhein-Westfalen benennt die Maßnahmen und Ziele in der Energieversorgungsstrategie NRW sowie in der Wasserstoff Roadmap NRW. Wichtig beim Umbau des Energiesystems der Zukunft sind: 

Das Schlüsselelement Wasserstoff

Ein Energieträger, der für die Sektorenkopplung von zentraler Bedeutung ist, ist Wasserstoff. Er kann in der Mobilität, in der Industrie oder im Wärmesektor genutzt werden. Die Wasserstoff-Technologie kann:  

 

  • Strom aus Erneuerbaren Energien in einem Elektrolyseur verwenden,
  • Energie in Power-to-Gas-Anwendungen speichern,
  • Für industrielle Prozesse eingesetzt werden (zum Beispiel statt Erdgas)
  • und Wasserstoff ist Ausgangsstoff für synthetische Gase, synthetische Kraftstoffe und Basischemikalien wie Methan oder Methanol. 

Ein aktives Lastmanagement der Verbraucher

In Zeiten, in denen Wind und Sonne nicht genug Strom produzieren, um die gesamte Nachfrage zu decken, ist es wichtig, dass die Energieverbraucher kurzfristig reagieren und die Nachfrage reduzieren können. Diese Art der Reaktion auf ein sich veränderndes Stromangebot nennt man Lastmanagement oder Demand Response beziehungsweise Demand Side Management. Insbesondere die energieintensive Industrie bietet die Möglichkeit, größere Strommengen zu verschieben und so das Energiesystem spontan oder über einen längeren Zeitraum zu entlasten. 

Das Energiesystem der Zukunft gemeinsam gestalten

NRW.Energy4Climate gestaltet das Energiesystem der Zukunft aktiv mit. Das geht aber nicht ohne die Bürgerinnen und Bürger in Nordrhein-Westfalen. Von ganz zentraler Bedeutung ist deswegen, die Bevölkerung bei der Energiewende mitzunehmen und Akzeptanz zu schaffen für die Aufgaben, die vor uns liegen. 

Innovationen und technische Neuerungen sind unverzichtbar

Neben der Mitarbeit der Bürgerinnen und Bürger sind Innovationen und technische Neuerungen unverzichtbar, damit die Transformation zum Energiesystem der Zukunft gelingt. Wirtschaft und Gesellschaft müssen zusammen mit Wissenschaft und Forschung neue innovative Technologien und Geschäftsmodelle entwickeln, die den Ansprüchen an ein treibhausgasneutrales Energiesystem gerecht werden. 

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