Energienetze

Die zentrale Stromerzeugung war bislang auf fossile Energieträger und Kernenergie ausgerichtet. Der Umstieg auf eine größtenteils dezentrale Erzeugung aus Erneuerbaren Energien läuft bereits. Der Strom aus den regenerativen Erzeugungsanlagen, die im ganzen Land verteilt sind, muss ins Netz eingespeist werden. Die Herausforderung: Er wird überwiegend in anderen Spannungsebenen eingespeist und ist volatil.

Durch die sogenannte Sektorenkopplung werden Bereiche wie Mobilität, zum Beispiel durch E-Autos, oder Wärme, zum Beispiel durch Wärmepumpen, zunehmend elektrifiziert. Dadurch steigt der Strombedarf stark an. Zeitlich begrenzte Höhepunkte im Strombedarf werden auch als Lastspitzen bezeichnet. Für Stromverteilnetze stellen diese Lastspitzen eine große Herausforderung dar. Werden E-Autos geladen und gleichzeitig Heizungen im Winter hochgedreht, kann dies die thermische Belastbarkeit der Verteilnetze überschreiten.

Gasnetze, die bisher fossiles Erdgas transportieren, sind ein wichtiger Baustein in der Transformation des Energiesystems. Es gilt, die Transport- und Speicherpotenziale der sehr gut ausgebauten Infrastruktur zu nutzen:

• Flexible Gaskraftwerke können die Versorgungssicherheit in Zeiten des Kohle- und Kernkraftausstiegs gewährleisten. Zur Einhaltung der Klimaschutzvorgaben werden diese neuen Kraftwerke jedoch nur temporär mit fossilem Gas betrieben. Eine Umstellung auf den Betrieb mit Wasserstoff und synthetischen Gasen ist erforderlich. Das Gasnetz der Zukunft wird diese Schritte mitgehen und für den Transport von grünem Wasserstoff und synthetischen Gasen umgerüstet.
• Zur Dekarbonisierung der industriellen Prozesse ist die in Nordrhein-Westfalen ansässige Industrie zunehmend auf die Versorgung mit grünem Wasserstoff angewiesen. Die Lösung: der Aufbau einer Wasserstoffinfrastruktur, die die Industrie einerseits mit Elektrolyseuren innerhalb und außerhalb Nordrhein-Westfalens und andererseits mit wasserstoffimportierenden Nordseehäfen verbindet. Die Umrüstung bestehender Abschnitte des Gasnetzes ermöglicht den schnellen Aufbau eines europaweiten Wasserstoffnetzes.

Zusätzlich zur Weiterentwicklung des Gasnetzes sind auch bestehende Gasspeicher auf den Betrieb mit grünen Gasen umzurüsten. Speicher leisten einen wichtigen Beitrag zur Flexibilisierung des Energiesystems und zur Sektorenkopplung.

Auf dem Weg zur Klimaneutralität ist die Wärmewende auf Grundlage eines steigenden Ausbaus von Wärmenetzen unverzichtbar: Wärmenetze können Wärme aus Kraft-Wärme-Kopplung, industrieller Abwärme oder regenerativ erzeugter Wärme zu den Verbraucher:innen transportieren.

Vor allem die Nutzung vorhandener industrieller Abwärme gewinnt zunehmend an Bedeutung. Zukünftig kann ebenfalls die Abwärme von Elektrolyseuren für die Wärmeversorgung genutzt werden. Die Kraft-Wärme-Kopplung wird aufgrund der rückläufigen Verwendung fossiler Energieträger an Bedeutung verlieren, aber in der zukünftig klimaneutralen Wärmeversorgung eine neue entscheidende Rolle spielen: grüner Wasserstoff soll die fossilen Energieträger ersetzen. Darüber hinaus werden insbesondere Wärmepumpen die Wärmenetze versorgen.