Welchen Rechtsrahmen benötigt die Sektorenkopplung Strom und Verkehr?

Welchen Rechtsrahmen benötigt die Sektorenkopplung Strom und Verkehr?

Elektroauto mit LadekabelDas gesteuerte Laden von Elektroautos (Power-to-Mobility) kann Überangebote an Erneuerbarem Strom ausgleichen – Urheber/in: Kārlis Dambrāns. Creative Commons License LogoDieses Bild steht unter einer Creative Commons Lizenz.

Der Anteil Erneuerbarer Energien im Verkehrssektor stagniert seit Jahren auf niedrigem Niveau. Die Sektorenkopplung, also technische Verfahren zur Nutzbarmachung von Strom im Verkehr, verspricht neue Möglichkeiten zur Substitution fossiler Energieträger. Dafür braucht es jedoch geeignete rechtliche Rahmenbedingungen.

Erneuerbare Energien im Verkehrssektor

Nachdem sich die Bestrebungen zur Energiewende lange auf den Stromsektor konzentrierten, rückt nun auch der Verkehr in den Fokus. Die Erneuerbare-Energien-Richtlinie der EU (2009/28/EG) schreibt den Mitgliedsstaaten vor, dass der Anteil von Energie aus erneuerbaren Quellen bei allen Verkehrsträgern im Jahr 2020 mindestens 10 Prozent des nationalen Endenergieverbrauchs im Verkehrssektor betragen muss. Im ersten Halbjahr 2016 betrug der Anteil Erneuerbarer Energien (EE) in diesem Sektor lediglich 5,4 Prozent.Urheber/in: Institut für Klimaschutz, Energie und Mobilität (IKEM). Creative Commons License LogoDieses Bild steht unter einer Creative Commons Lizenz. 
Dieser Anteil besteht derzeit zu 89 Prozent aus Biokraftstoffen (Biodiesel, Bioethanol und Biomethan), deren weitere Verbreitung durch die eingeschränkte Verfügbarkeit von nutzbarer Biomasse in Deutschland begrenzt wird. Deshalb müssen bestimmte Mengen von Biokraftstoffen importiert werden. Genaue Zahlen zur Importquote im Bereich der energetischen Verwertung liegen nicht vor; eine Studie der Leopoldina geht davon aus, dass rund 30 Prozent aller in Deutschland genutzten Biomasse und Biomasseprodukte importiert werden.

Sektorenkopplung: Stromüberschüsse für den Verkehr nutzbar machen

Zur Steigerung des EE-Anteils im Verkehrssektor und im Sinne einer größeren Unabhängigkeit von Energieimporten sind, neben Maßnahmen der Energieeffizienz, neue Wege zu gehen um den Verkehrs- mit dem Stromsektor zu koppeln: Der Bedarf wurde dort bereits zu knapp einem Drittel durch Erneuerbare gedeckt, die zum größten Teil in deutschen Anlagen erzeugt wurden. Bei entsprechender Wetterlage produzieren Windkraft- und Photovoltaikanlagen bereits heute so viel Strom, dass es zu Netzüberlastungen und der zwangsweisen Abschaltung von EE-Anlagen kommen kann.

Durch den geplanten Ausbau der Erzeugungskapazität häufen sich die Überangebote an Erneuerbarem Strom, die wiederum Potentiale zur Nutzung im Verkehrssektor bieten. Beispiele hierfür sind die Wasserstoff-Synthese mit anschließender Nutzung als Biokraftstoff (Power-to-Gas) sowie Elektromobilität und insbesondere das gesteuerte Laden von Elektroautos (Power-to-Mobility).

Urheber/in: Institut für Klimaschutz, Energie und Mobilität (IKEM). Creative Commons License LogoDieses Bild steht unter einer Creative Commons Lizenz.

Die Sektorenkopplung verspricht die Zusammenführung von Energieproduktion- und nachfrage (Flexibilisierung) sowie die Substitution fossiler Energieträger durch regenerativen Strom. Gleichzeitig wird bei einer konsequenten Umsetzung der Gesamtstrombedarf auf etwa das Doppelte steigen. Damit dies gelingen kann, muss nicht nur die EE-Erzeugungskapazität massiv ausgebaut werden; der Gesetzgeber muss geeignete rechtliche Rahmenbedingungen schaffen, damit die Sektorenkopplungsmaßnahmen im Energiesystem verankert und wirtschaftlich betrieben werden können. Dies schafft zusätzliche Anreize für Investitionen und Forschungsanstrengungen zur Optimierung der Verfahren.

Eine CO2-Steuer könnte die Sektorenkopplung stärken

Eine recht einfache Möglichkeit zur umfassenden Stärkung des Klimaschutzes im Allgemeinen und der Sektorenkopplung im Speziellen wäre der Verzicht auf die aktuell erhobenen Energieverbrauchssteuern – ihnen wird ohnehin eine geringe Steuerungswirkung attestiert. Stattdessen könnte, ergänzend zum bestehenden Emissionshandel (ETS), eine Steuer auf Treibhausgasemissionen eingeführt werden. Dadurch würden externe Kosten wie Gesundheitsschäden oder die Folgen des Klimawandels durch die höheren Energiepreise für fossile Brennstoffe wiedergespiegelt und erneuerbare Energiequellen besonders attraktiv gemacht. Die so genannte CO2-Steuer würde das wirtschaftliche und gesamtgesellschaftliche Interesse an der Umstellung und Optimierung des Energiesystems steigern und damit starke Anreize zur effizienten Energieverwendung durch Sektorenkopplung setzen.

Urheber/in: Institut für Klimaschutz, Energie und Mobilität (IKEM). Creative Commons License LogoDieses Bild steht unter einer Creative Commons Lizenz.

CO2-Steuern wurden in unterschiedlichen Formen seit den 1990er-Jahren in mehreren Staaten eingeführt. Das Beispiel Dänemark zeigt, dass eine solche Steuer nachhaltig zur Reduktion von Emissionen beitragen kann, ohne, wie oft kritisiert wird, das Wirtschaftswachstum zu bremsen. Obwohl sie von zahlreichen Experten gefordert wird, scheint eine Einführung der CO2-Steuer in Deutschland jedoch momentan nicht mehrheitsfähig. Um trotzdem mit der Sektorenkopplung voranzukommen, können auch weniger umfassende rechtliche Veränderungen hilfreich sein.

Stromseitige Anreizsetzung: System- und netzdienlichen Verbrauch begünstigen

Zentrales Problem für die meisten Sektorenkopplungsverfahren ist die häufig noch geringe Wirtschaftlichkeit. Diese basiert in Teilen auf hohen Entwicklungs- und Investitionskosten, aber auch auf den rechtlichen Rahmenbedingungen für den Stromverbrauch. Durch die staatlichen Verbrauchsabgaben (Netzentgelte, die EEG-Umlage und Stromsteuern) entstehen den Betreibern finanzielle Belastungen. Dadurch ist Strom im Vergleich mit anderen Einsatzstoffen wie Erdgas oder Kohle nicht konkurrenzfähig, obwohl durch die Nutzung erneuerbarer Energien eine Klimaschutzwirkung besteht. Rechtlich und finanziell wird außerdem nicht ausreichend gewürdigt, dass Sektorenkopplungsmaßnahmen die Effizienz des Energiesystems steigern (Systemdienlichkeit), Belastungen der Netze vermeiden und den Netzausbaubedarf reduzieren können (Netzdienlichkeit).

Ideal wäre deshalb eine technologieoffene Befreiung von staatlich veranlassten Strompreisbestandteilen für Sektorenkopplungsanlagen mit system- bzw. netzdienlichem Verhalten. Dadurch könnte etwa der Strombezug von Elektroautos oder einer Anlage zur Wasserstoffsynthese mit Weiternutzung im Verkehrsbereich (Power-to-Gas) nennenswert günstiger werden. Andere konkrete Maßnahmen wären:

  • Entfristung der aktuell 20-jährigen Netzentgeltbefreiung für Energiespeicher, z. B.  Power-to-Gas-Anlagen und Batterien für Elektroautos (§ 118 Abs. 6 S. 1, 7 u. 8 EnWG).
  • Ausdehnung der Netzentgeltreduzierungsmöglichkeit für extern gesteuerte Verbraucher im Niederspannungsbereich auf höhere Spannungsebenen mit Ausnahme der Höchstspannungsebene (§ 14a EnWG)
  • Speicheranlagen sind nur von der EEG-Umlage befreit, wenn die Energie rückverstromt wird (§ 61k EEG 2017). Diese Abhängigkeit wäre beispielsweise zu Gunsten von Batterien für Elektroautos aufzuheben.

Ein Instrument zur Sicherung der Netzstabilität ist die Regelenergie, also die kurzfristig zuschaltbare Erzeugung (positiv) bzw. Abnahme (negativ) von Strom. Die Sektorenkopplung eignet sich vor allem für die Teilnahme am negativen Regelenergiemarkt, jedoch sind zum Beispiel mit Batterien von Elektroautos auch Anwendungen wie „Vehicle-to-Grid“ denkbar. In jedem Fall müssen hierfür technische Voraussetzungen, die so genannten Präqualifikationsvoraussetzungen, gegeben sein. Da die aktuell gültigen Voraussetzungen insbesondere für kleinere Anlagen schwer zu erfüllen sind, wären hier Anpassungen vorzunehmen. Die Bundesnetzagentur plant bereits entsprechende Schritte.

Um für Klarheit im Energiemarkt zu sorgen, könnte der Gesetzgeber außerdem ein Verfahren zur Zertifizierung system- bzw. netzdienlichen Stroms schaffen. Dadurch könnte der Strom auch als „grün“ deklariert werden (s.u.). Die Qualifizierung des Stroms und die Ausstellung der Zertifikate könnten zum Beispiel durch den jeweiligen Netzbetreiber erfolgen.

Produktbezogene Anreizsetzung: Vermarktung attraktiver gestalten

Ähnlich wie die Qualifizierung des für die Sektorenkopplung verwendeten Stroms ist auch die Zertifizierung der dabei entstehenden Energieprodukte wie etwa Wasserstoff für die Vermarktung entscheidend. Aktuell können diese nicht als „grün“ deklariert werden, da sie den Strom direkt aus dem Netz beziehen und ein Herkunftsnachweis somit nicht möglich ist („Graustrom“). Die Möglichkeit der Grünstromdeklarierung bei Verwendung von erneuerbarem Überschussstrom sollte deshalb rechtlich festgeschrieben werden. Dies könnte für Wasserstoffgas in den Begriffsbestimmungen des EEG (§§ 3 Nr. 42, 19 Abs. 3, 44b Abs. 5 EEG 2017) erfolgen. Gas aus netzdienlichen Anlagen sollte im Gegensatz zu der aktuellen Regelung (§ 3 Nr. 10c EnWG) als Biogas anerkannt werden.

Unter Nutzung von EE hergestellter Wasserstoff bzw. darauf basierendes synthetisches Methan könnte über die Erdgasinfrastruktur prinzipiell großflächigen Einsatz im Verkehr finden und gleichzeitig zur Treibhausgasminderung beitragen. Ohnehin besteht im Verkehrssektor seit 2015 die gesetzliche Verpflichtung, den Treibhausgasausstoß des genutzten Kraftstoffs um 3,5 Prozent pro Jahr zu senken. Dieser Wert ist zu Beginn des Jahres 2017 auf 4 Prozent gestiegen (§ 37a Abs. 4 BImSchG). Momentan ist jedoch nicht geregelt, wie die Sektorenkopplungsprodukte auf die Treibhausgasminderungsquote anzurechnen sind. Im Referentenwurf zur 37. Bundes-Immissionsschutzverordnung waren erstmals Emissionswerte und Effizienzfaktoren für Brennstofffahrzeuge und synthetisches Methan angelegt. Die Verordnung ist aber bisher nicht in Kraft getreten.

Dieser Artikel ist Teil unseres Dossiers "Baustelle Energiewende".

Das Institut für Klimaschutz, Energie und Mobilität (IKEM) widmete seine Jahrestagung 2017 dem Thema Sektorenkopplung. Die Präsentationen der Veranstaltung stehen für Sie bereit.

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Rottler

Wichtig ist imho dezentrale (d. h. möglichst nah an der Erzeugung) möglichst energieautarke Speicherung der überschüssigen PVA-Energie, z. B. durch Akkumulatoren
https://de.wikipedia.org/wiki/Akkumulator
Im oben genannten Artikel wird die Redox-Flow-Technik leider nur'mit Vanadium-Redox und somit ungenügend erwähnt
https://de.wikipedia.org/wiki/Vanadium-Redox-Akkumulator
Es fehlt die Redox-Flow-Batterie:
https://de.wikipedia.org/wiki/Redox-Flow-Batterie
Die Redox-Flow-Batterie incl. möglichst vollflächiger Dach-PVA (keine zus. Flächenversiegelung wie z. B. durch Fundamente von Windkraftanlagen) sollte bei Immobilien EnEV-gesetzlich vorgeschrieben werden. Redox-Flow taugt auch für mobile Anwendungen z. B. Automobile wie den Quant-E:
https://en.wikipedia.org/wiki/NanoFlowcell
Ebenso fehlt imho das Umdenken vom Verbrauchen hin zum Erzeugen (Plusenergie!) nach dem Vorbild der Immobilien
https://de.wikipedia.org/wiki/Plusenergiehaus
bei der Mobilität, Ausnahmen leider bislang nur "Stella Lux"
https://solarteameindhoven.nl/stella-lux/
und "Sonomotors Sion"
https://www.sonomotors.com/de/sion/#1
Wenn Bidirektionalität gegeben ist Zitat sonomotors: "Bidirektionales Ladesystem
Dem Sion kann jederzeit der gespeicherte Strom wieder entnommen werden. Das macht ihn zu einem mobilen Stromspeicher mit unzähligen Anwendungsmöglichkeiten."
Hat z. B. die Hausdach-PVA bei Inversionswetterlage im Nebel zuwenig Erzeugung besteht die Möglichkeit (wohne am Fuß des Schwarzwalds) einfach mit der mobilen PVA hoch in den Sonnenschein zu fahren und dort den für die Heizung nötigen Strom zu sammeln. Allgemein: Bzgl. Energie allgemeines Umdenken zu mehr Sammeln statt Konsumieren.