Advertisement

Sektorkopplung – Was ist darunter zu verstehen?

  • Martin Wietschel
  • Patrick Plötz
  • Marian Klobasa
  • Joachim Müller-Kirchenbauer
  • Johannes Kochems
  • Lisa Hermann
  • Benjamin Grosse
  • Lukas Nacken
  • Michael Küster
  • David Naumann
  • Christoph Kost
  • Ulrich Fahl
  • Daniel Timmermann
  • Denise Albert
Article

Zusammenfassung

Sektorkopplung ist in den letzten Jahren in der Energie- und Klimapolitik als neue Begrifflichkeit aufgetaucht und hat aktuell einen sehr hohen Stellenwert in der energiepolitischen Diskussion als eine der zentralen Maßnahmen zur Minderung der Treibhausgase. Eine Auswertung der Literatur zeigt allerdings, dass für den Begriff Sektorkopplung bislang kein einheitliches Begriffsverständnis existiert.

Ausgehend von der Analyse, welche Sektoren überhaupt miteinander gekoppelt werden, welche Technologien unter der Sektorkopplung üblicherweise gefasst werden und welche unterschiedlichen Zielsetzungen mit der Sektorkopplung verfolgt werden, wird in dem Artikel eine breiter gefasste Definition erarbeitet. Diese bezieht sowohl die direkte erneuerbare Stromnutzung wie die Umwandlung von Strom in gas- oder flüssige Brenn- und Kraftstoffe ein. Weiterhin wird gezeigt, dass auch eine Beschränkung auf erneuerbaren Strom nicht zielführend sein muss, sondern auch die Nutzung von konventionellem Strom oder anderer erneuerbaren Energiequellen durchaus einen wertvollen Beitrag für eine Sektorkopplung liefern kann. Neben der Kopplung der Umwandlungs- und Nachfragesektoren kann auch die Verknüpfung von nachfrageseitigen Sektoren untereinander über Infrastrukturen zur Sektorkopplung gezählt werden.

Um eine Sektorkopplung zu einem Erfolg zu führen, sind der regulatorische Rahmen anzupassen sowie juristische Aspekte, die mit dem Begriffsverständnis verbunden sind, zu klären.

Sectoral Coupling—What Does this Mean?

Abstract

Sector coupling has emerged in recent years as a new concept in energy and climate policy and is currently very important in the energy policy debate as one of the central measures to reduce greenhouse gases. An evaluation of the literature shows, however, that there is no uniform understanding of the term sector coupling.

Based on the analysis of which sectors are linked to each other at all, which technologies are usually covered by sector coupling and which different objectives are pursued with sector coupling, the article provides a broader definition. This includes both the direct use of renewable electricity and the conversion of electricity into gas or liquid fuels. Furthermore, it is shown that a restriction to renewable electricity does not have to be effective either, but that the use of conventional electricity or other renewable energy sources can also make a valuable contribution to sector coupling. In addition to the coupling of transformation and demand sectors, the linking of demand-side sectors can also be counted as sector coupling via infrastructures.

In order to make a sector coupling a success, the regulatory framework must be adapted and legal aspects associated with the conceptual understanding have to be clarified.

Notes

Danksagung

Der Artikel ist im Rahmen des Kopernikus-Projekts Systemintegration, Energiewende-Navigationssystem (ENavi), entstanden, welches vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert wird. Weiter Informationen finden sich unter https://www.kopernikus-projekte.de/projekte/systemintegration.

Literatur

  1. Acatech (2017) Sektorkopplung – Optionen für die nächste Phase der Energiewende. Nationale Akademie der Wissenschaften Leopoldina – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften. Union der deutschen Akademien der Wissenschaften. Acatech, MünchenGoogle Scholar
  2. AGEB (2017) Energieflussbild der Bundesrepublik Deutschland 2015, Energieeinheit Petajoule (PJ). https://ag-energiebilanzen.de/9-0-Energieflussbilder.html. Zugegriffen: 2. Febr. 2018Google Scholar
  3. Agentur für Erneuerbare Energien e. V. (2016) Flexibilität durch Kopplung von Strom, Wärme & Verkehr. Metaanalyse. Forschungsradar Energiewende April 2016. Agentur für Erneuerbare Energien e. V., BerlinGoogle Scholar
  4. Agora Energiewende (2017) Neue Preismodelle für Energie. Grundlagen einer Reform der Entgelte, Steuern, Abgaben und Umlagen auf Strom und fossile Energieträger. Hintergrund. Agora, BerlinGoogle Scholar
  5. BDEW Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft (2017) 10 Thesen zur Sektorkopplung: Positionspapier. BDEW, BerlinGoogle Scholar
  6. BMUD Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit (2016) Klimaschutzplan 2050 – Klimaschutzpolitische Grundsätze und Ziele der Bundesregierung. BMUB, BerlinGoogle Scholar
  7. BMWi (2016) Grünbuch Energieeffizienz – Diskussionspapier des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie. BMWi, BerlinGoogle Scholar
  8. BMWi (2017) Strom 2030: Langfristige Trends – Aufgaben für die kommenden Jahre – Ergebnisbericht zum Trend 7: Moderne KWK – Anlagen produzieren den residualen Strom und tragen zur Wärmewende bei. BMWi, BerlinGoogle Scholar
  9. Dallinger D (2013) Plug-in electric vehicle integrating fluctuating renewable electricity. Erneuerbare Energien und Energieeffizienz, Bd. 20Google Scholar
  10. Dena (2017a) Sektorkopplung: Alles mit allem verbinden. https://www.dena.de/themen-projekte/energiesysteme/sektorkopplung/. Zugegriffen: 5. Aug. 2017Google Scholar
  11. Dena (2017b) dena-Leitstudie Integrierte Energiewende: Impulse und Erkenntnisse aus dem Studienprozess, Zwischenfazit. Dena, BerlinGoogle Scholar
  12. DVGW Deutsche Verein des Gas- und Wasserfaches e. V. (2017) Der Energie-Impuls – ein Debattenbeitrag für die nächste Phase der Energiewende. DVGW, BonnGoogle Scholar
  13. Ecke J, Klein S, Klein SW, Steinert T (2017) Klimaschutz durch Sektorenkopplung: Optionen, Szenarien, Kosten. Eine enervis-Studie im Auftrag von: DEA, EWE, Gascade, Open Grid Europe, Shell, Statoil, Thüga und VNG. Enervis, BerlinGoogle Scholar
  14. Grzeszick B (2017) In: Maunz T, Düring G (Hrsg) Grundgesetz Kommentar, Band I, Texte, Art. 1-5, 81. Ergänzungslieferung, September 2017Google Scholar
  15. Helms H, Jöhrens J, Kämper C, Giegrich J, Liebich A, Vogt R, Lambrecht U (2016) Weiterentwicklung und vertiefte Analyse der Umweltbilanz von Elektrofahrzeugen. UBA Texte 27/2016. Umweltbundesamt, DessauGoogle Scholar
  16. IWES et al (2015) Interaktion EE-Strom, Wärme und Verkehr. Endbericht einer Studie gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie. Bearbeitet durch die Institute Fraunhofer IWES, Fraunhofer IBP, IFEU, Stiftung Umweltenergierecht. IWES, KasselGoogle Scholar
  17. IWES, E4Tech (2017) Das gekoppelte Energiesystem – Vorschläge für eine optimale Transformation zu einer erneuerbaren und effizienten Energieversorgung. E4tech, BerlinGoogle Scholar
  18. IWES, IBP, Ifeu, Stiftung Umweltenergierecht (2015) Interaktion EE-Strom, Wärme und Verkehr. Analyse der Interaktion zwischen den Sektoren Strom, Wärme/Kälte und Verkehr in Deutschland in Hinblick auf steigende Anteile fluktuierender Erneuerbarer Energien im Strombereich unter Berücksichtigung der europäischen Entwicklung. Ableitung von optimalen strukturellen Entwicklungspfaden für den Verkehrs- und Wärmesektor. Endbericht. IWES, KasselGoogle Scholar
  19. Michaelis J, Wietschel M, Klobasa M (2017) Energiepolitische Rahmenbedingungen. In: Joule GP (Hrsg) Akzeptanz durch Wertschöpfung – Wasserstoff als Bindeglied zwischen der Erzeugung erneuerbarer Energien und der Nutzung im Verkehrs‑, Industrie- und Wärmesektor. Machbarkeitsstudie zum Verbundvorhaben. GP Joule, ReußenkögeGoogle Scholar
  20. RP-Energie-Lexikon (2017) Sektorkopplung. https://www.energie-lexikon.info/sektorkopplung.html. Zugegriffen: 7. Aug. 2017Google Scholar
  21. Sensfuß F (2013) Analysen zum Merit-Order Effekt erneuerbarer Energien, Untersuchung im Rahmen des Projekts „Wirkungen des Ausbaus erneuerbarer Energien (ImpRES)“. Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung (ISI), KarlsruheGoogle Scholar
  22. Sterner M (2016) Bedeutung und Notwendigkeit von sektorenkoppelnden Speichern für die Energiewende. BMWi Workshop „Sektorkopplung – Chance für die Industrie?“, Berlin (Forschungsstelle Energienetze und Energiespeicher FENES, OTH Regensburg)Google Scholar
  23. Stolzenburg K, Hamelmann R, Wietschel M, Genoese F, Michaelis J, Lehmann J, Miege A, Krause S, Sponholz C, Donadei S, Crotogino F, Acht A, Horvath P‑L (2014) Integration von Wind-Wasserstoff-Systemen in das Energiesystem. Abschlussbericht 31. März 2014, Studie für das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) durchgeführt von PLANET Planungsgruppe Energie und Technik GbR, Fachhochschule Lübeck PROJEKT-GMBH, Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung, Institut für Energie und Umwelt e. V. an der Fachhochschule Stralsund, KBB Underground Technologies GmbH. PLANET, OldenburgGoogle Scholar
  24. Weidenfeld U (2016) Sektorkopplung: All Electric Society? Z Energiewirtsch Recht Tech Umw. http://www.et-energie-online.de/AktuellesHeft/KommentareundBerichte/DerKommentar/tabid/92/Year/2016/Month/4/NewsModule/445/20164.aspx
  25. Wietschel M, Haendel M, Schubert G, Köppel W, Degünther Ch (2015) Kurz- und mittelfristige Sektorkopplungspotentiale. Kurzstudie im Rahmen der Studie Integration erneuerbarer Energien durch Sektorkopplung – Teilvorhaben 2: Analyse zu technischen Sektorkopplungsoptionen. Fraunhofer ISI, Karlsruhe (Im Auftrag des Umweltbundesamtes (UFOPLAN 2014 – FZK 3714 41 107 2). Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI und DVGW-Forschungsstelle am Engler-Bunte-Institut des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT))Google Scholar
  26. Wietschel M, Plötz P, Pfluger B, Klobasa M, Eßer A, Haendel M, Müller-Kirchenbauer J, Kochems J, Hermann L, Grosse B, Nacken L, Küster M, Pacem J, Naumann D, Kost C, Kohrs R, Fahl U, Schäfer-Stradowsky S, Timmermann D, Albert D (2018) Sektorkopplung – Definition, Chancen und Herausforderungen. Working Paper. Fraunhofer ISI, Karlsruhe (Karlsruhe: Fraunhofer ISI, Technische Universität Berlin, Universität Kassel, VSE AG, Fraunhofer ISE, IER, IKEM)Google Scholar

Copyright information

© Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH, ein Teil von Springer Nature 2018

Authors and Affiliations

  • Martin Wietschel
    • 1
  • Patrick Plötz
    • 1
  • Marian Klobasa
    • 1
  • Joachim Müller-Kirchenbauer
    • 2
  • Johannes Kochems
    • 2
  • Lisa Hermann
    • 2
  • Benjamin Grosse
    • 2
  • Lukas Nacken
    • 3
  • Michael Küster
    • 4
  • David Naumann
    • 4
  • Christoph Kost
    • 5
  • Ulrich Fahl
    • 6
  • Daniel Timmermann
    • 7
  • Denise Albert
    • 7
  1. 1.Fraunhofer Institute for Systems and Innovation Research ISIKarlsruheDeutschland
  2. 2.Institut für Technologie und Management (ITM)Technical University of BerlinBerlinDeutschland
  3. 3.Universität KasselKasselDeutschland
  4. 4.VSE AktiengesellschaftSaarbrückenDeutschland
  5. 5.Fraunhofer Institute for for Solar Energy Systems ISEFreiburgDeutschland
  6. 6.IER – Institut für Energiewirtschaft und Rationelle EnergieanwendungUniversität StuttgartStuttgartDeutschland
  7. 7.IKEM – Institut für Klimaschutz, Energie und MobilitätBerlinDeutschland

Personalised recommendations