Digitalisierung und Energieeffizienz

Um die Energiewende zum Erfolg zu führen und die Klimaschutzziele bis 2050 zu erreichen, müssen die Möglichkeiten, die sich durch die Digitalisierung des Energiesystems ergeben, genutzt werden. Dabei geht es unter anderem um die Steigerung der Energieeffizienz. In einem System, das zunehmend von Stromerzeugung auf der Grundlage erneuerbarer Energien geprägt wird, ist elektrische Energie immer häufiger auch im Wärme- und Verkehrsbereich zu finden. Hier gilt: Jede Kilowattstunde, die nicht verbraucht wird, muss nicht erzeugt werden. Riesige Einsparpotenziale entlang der gesamten energiewirtschaftlichen Wertschöpfungskette lassen sich noch heben – bei der Energieerzeugung und –verteilung ebenso wie beim Energieverbrauch. Die dafür notwendigen Technologien sind vorhanden. Jetzt müssen sie auch eingesetzt werden.

Die integrierte Energiewende

Was bedeutet die integrierte Energiewende? Der ZVEI meint: Es geht um die Intelligenz im Energiesystem. Die Intelligenz des Energiesystems zeigt sich zum Beispiel, wenn Verbraucher durch den Einsatz von Smart Metering selbstbestimmt ihre Energieverbräuche steuern können. Smart Metering fördert vor allem neue datenbasierte Geschäftsmodelle zutage, die weit über energiewirtschaftliche Dienstleistungen hinausgehen. Aber mindestens ebenso bedeutet die integrierte Energiewende den so dringend benötigten Schutz des Klimas oder die Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit Deutschlands. Gemeint sind die vielen Teile, die für den weiteren Erfolg der Energiewende noch zusammengefügt werden müssen: die Dekarbonisierung der Stromerzeugung, der Ausbau der Stromnetze, die Kopplung der Sektoren Gebäude und Mobilität, der wirtschaftliche Betrieb von Speichern und die Erhöhung der Energieeffizienz.

Smart Meter machen das Energiesystem hocheffizient

Zweifelsohne ist mit dem Gesetz zur Digitalisierung der Energiewende der Startschuss für intelligente Messsysteme in Deutschland gefallen. Die analogen Stromzähler mit ihren Drehscheiben und Zifferrädchen werden nach und nach durch intelligente Messsysteme, die aus einer modernen Messeinrichtung und einem Smart-Meter-Gateway bestehen, ersetzt und bieten den Verbrauchern jederzeit einen genauen Blick auf ihren Energieverbrauch. Stromangebot und -nachfrage können mithilfe von Smart Metering in Einklang gebracht werden. Smart Meter sind in der Lage, Anlagen für erneuerbare Energien zu steuern und diese bei Überlastung des Stromnetzes beispielsweise kurzfristig abzuschalten. Und nicht zuletzt ist Smart Metering die Technologie, die überhaupt erst ein Smart Grid ermöglicht.

Wirtschaftlichkeit der Energiewende

Die erneuerbaren Energien sind mittlerweile ein Grundpfeiler des Energiesystems in Deutschland. Doch der Erfolg der Energiewende hängt von vielen Faktoren ab und bei allen haben Dynamik und Komplexität in den vergangenen Jahren rasant zugenommen. Der Blick auf das Gesamtsystem ist dabei mitunter etwas zu kurz gekommen. Jetzt muss es um die Wirtschaftlichkeit der Energiewende gehen. Diese erreicht man durch Planungs- und Investitionssicherheit für alle Beteiligten, für Hersteller, für Anwender und für die Kunden. Man erreicht sie außerdem, indem ein Level-Playing-Field für verschiedene technologische Lösungsoptionen geschaffen wird. Diese Sicherheit kann am Ende nur eine Energiepolitik geben, die berechenbar und aus einem Guss ist. Dann ist es möglich, die richtigen technologischen Lösungen zur richtigen Zeit bereitzustellen.

Stromerzeugung aus Erneuerbare-Energien-Anlagen

Mit Blick auf die Klimaschutzziele ist ein definierter Ausstiegspfad aus der Kohlekraft zwingend notwendig. Ziel muss sein, die Verstromung aus Kohle konsequent zu reduzieren, ohne dabei die Versorgungssicherheit zu reduzieren. Doch ebenso ist die Debatte zur Integration der erneuerbaren Energien mit Blick auf das gesamte Energiesystem führen. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, sind sowohl der zügige Ausbau der Netze als auch eine Neuregelung der Netzentgeltsystematik wichtig. Ohne eine zukunftstaugliche Infrastruktur wird der „Strommarkt 2.0“ nicht Realität werden können. 80 Prozent erneuerbare Energien am Stromverbrauch, flexible Erzeugung und flexible Nachfrage, Speichermöglichkeiten und innovative Geschäftsmodelle sind für die gewohnt hohe Versorgungszuverlässigkeit und –qualität in Deutschland wesentlich.

Die Industrie für den Klimaschutz

Der ZVEI hat sich an der Studie „Klimapfade für Deutschland“ des Bundesverband der Deutschen Industrie (BDI) beteiligt. Ein zentrales Ergebnis der Studie ist, dass das Klimaziel der Bundesregierung, die Treibhausgasemissionen bis 2050 um mindestens 80 Prozent im Vergleich zu 1990 zu reduzieren, technologisch und volkswirtschaftlich erreichbar ist. Mit der Beteiligung an der BDI-Studie zeigt der ZVEI auf einer belastbaren Datenbasis Wege auf, wie das Großprojekt Energiewende erfolgreich gestaltet werden kann. Dabei wird deutlich, dass der Klimaschutz für Industrie und Standort Chancen bietet, die vor allem auf der Modernisierung der Infrastrukturen in allen Sektoren basieren. Die Studie belegt außerdem, dass die politischen Klimaschutzziele nur mit den Technologien der Industrie umsetzbar sind.

Energieeffizienz in der Industrie

In Deutschland können nach ZVEI-Berechnungen allein im Industriesektor mit bestehenden Energieeffizienz-Technologien mindestens 200 TWh Energie im Jahr eingespart werden. Dies sind etwa 30 Prozent des gesamten Energiebedarfs der deutschen Industrie. Eine Voraussetzung, um überhaupt geeignete Maßnahmen zur Erhöhung der Energieeffizienz abzuleiten, ist Transparenz. Digitalisierungskonzepte können helfen, die Auswertung der Daten zu vereinfachen. Die Digitalisierung des Messwesens beispielsweise wird die Effizienz des Energieeinsatzes erhöhen und den steigenden Anteil von dezentraler und volatiler Energieerzeugung synchronisieren helfen. Letztlich muss die Energiewende auch eine Digitalwende sein.

Die Innovationskraft der Energiewende

Die Innovationskraft der Energiewende zeigt sich seit Jahren in einem deutlichen Anstieg der Patentanmeldungen. Innerhalb von nur zehn Jahren hat sich im Bereich der erneuerbaren Energien zum Beispiel ihre Zahl mehr als verdreifacht, aber auch im Bereich der Energieeffizienz, beim Demand Side Management, Energiespeichern oder in der Elektromobilität hat sich sehr viel getan. Jetzt muss es weitergehen. Die gestiegenen Kosten für ausgleichende Redispatch-Maßnahmen und die vermehrte Abregelung von erneuerbaren Energien zeigen, dass mehr Instrumente und Lösungen zum Ausgleich des Energiesystems eingesetzt werden müss

Energiespeicher sorgen für den Ausgleich

Ein sicheres Energiesystem beruht auf einem Ausgleich von Erzeugung und Verbrauch. Der Strom aus erneuerbaren Energien wird zunehmend fluktuierend erzeugt – vor allem wind- und sonnenabhängig. Energiespeicher sind in der Lage, lokal und regional, kurz- und langfristig sowie sektorenübergreifend Flexibilität bereitzustellen und damit für den erforderlichen Ausgleich zu sorgen. Sie stabilisieren das Energiesystem, tragen zur Versorgungssicherheit bei und sollten dementsprechend gesetzgeberisch als wichtiger Baustein der Energiewende eingeordnet werden. Ohne Speicher ist zudem die Kopplung der Sektoren Strom, Wärme und Verkehr nicht denkbar. Während die Stromnetze für den räumlichen Energieausgleich sorgen, übernehmen Speicher den zeitlichen Ausgleich.

Energiewende global

Wenn wir die Erderwärmung auf weniger als zwei Grad begrenzen wollen, muss in allen Ländern der Welt gegen den Klimawandel gearbeitet werden. In der Klimapolitik auf EU-Ebene ist der europäische Emissionshandel (EU-ETS) das Leitinstrument zur Reduktion von Treibhausgasen. Ein solches Instrument kann nicht nur dem Klima helfen, sondern gleichzeitig auch Innovation und Investition fördern. Dafür muss das Leitinstrument der europäischen Klimapolitik zur Reduktion von Treibhausgasen wirksam ausgestaltet werden. Aufgabe der Politik ist es, durch eine Verknappung der verfügbaren Zertifikatsmenge und einem klaren Preissignal, Anreize für Innovationen und Investitionen zu schaffen. Diese sind nötig, um den Emissionshandel effektiv zu gestalten und damit dem Ziel von Paris, unter zwei Grad Celsius Erderwärmung zu bleiben, näherzukommen.

Klimaschutz bietet Chancen

Die weltweiten Bemühungen, zum Beispiel durch das Pariser Klimaschutzabkommen, werden die Nachfrage an Klimaschutz-freundlichen Technologien erhöhen. Dies wird die Umsatzchancen für Klimaschutztechnologien aus Deutschland weiter verbessern. Schon heute sind diese Technologien in vielen Einsatzfeldern führend. Ziel muss sein, die Innovationsführerschaft Deutschlands im Bereich der Klimaschutztechnologien weiter auszubauen. In Verbindung mit Deutschlands internationalen Klimaschutzambitionen sollte eine aktive Förderung des Exports stehen. Dann ist Klimaschutz auch eine Investition in den Standort und seine Wettbewerbs- und Zukunftsfähigkeit.

Chancen des Klimaschutzes finden sich in allen Bereichen

In der Mobilität liegen die Chancen des Klimaschutzes zum Beispiel in der konsequenten Elektrifizierung etwa durch den Aufbau einer öffentlichen Ladeinfrastruktur für alternative Antriebe wie Oberleitungshybrid-LKW. Solche Technologien zu testen und zur Anwendung zu bringen, ist zielführend. Sie sind auch wichtig für eine Innovationskultur in Deutschland, die gefördert werden muss.

Im Mittelpunkt der Energiewende steht auch die Sanierung des Gebäudebestands. Ohne das Erreichen der Ziele im Gebäudesektor ist die Energiewende nicht umsetzbar. Im zukünftigen Zusammenwirken von Strom- und Wärmemarkt liegt ein Schlüssel für die Gestaltung einer erfolgreichen Energiewende. Die öffentliche Hand kann mit eigenem Beispiel vorangehen: Die Anzahl der Nichtwohngebäude in Deutschland beträgt nur 1,8 Millionen, bei einer Gesamtanzahl von 20 Millionen beheizten oder gekühlten Gebäuden. Dennoch entfällt auf die Nichtwohngebäude ein Anteil von etwa 30 Prozent des Endenergieverbrauchs.

Chancen liegen zudem in der Sektorkopplung. Mittels einer Reihe vorhandener Technologien könnten schon heute die Märkte Strom, Wärme, Industrie und Verkehr stärker zusammenwachsen.

Die Energiewende ist erfolgreich

Dass der Weg der Energiewende richtig ist, belegen der hohe Anteil der erneuerbaren Energien an der Stromerzeugung in Deutschland und der Rückgang der Treibhausgasemissionen. Seit der Einführung des Erneuerbaren-Energien-Gesetzes (EEG) ist der Anteil der Erneuerbaren am Stromverbrauch von etwa sechs Prozent im Jahr 2000 bis heute auf das rund Sechsfache gestiegen. Er liegt mittlerweile bei über 35 Prozent. Damit hat Deutschland eine Zielmarke erreicht, die ursprünglich für 2025 gesetzt war. Mit der Digitalisierung der Energiewende werden zunehmend intelligente Netze das Energiesystem bestimmen, neue Geschäftsmodelle entstehen und Prozesse mithilfe digitaler Lösungen optimiert.