Warum ist ein Wandel der Energieversorgung notwendig?
Das Wort „Transformation“ leitet sich ab vom Lateinischen transformatio und bedeutet so viel wie „Umwandlung, Umgestaltung“. Bezogen auf die Energiewirtschaft ist mit Transformation deren Wandel hin zu größerer Nachhaltigkeit und Klimaneutralität gemeint. Insbesondere geht es darum, den Einsatz fossiler Energieträger wie Kohle, Erdöl und Erdgas sowie nuklearer Energieträger wie Uran zur Energiegewinnung zu verringern und schließlich ganz zu beenden. Stattdessen sollen Strom, Wärme und Kraftstoffe aus erneuerbaren Energieträgern – also aus Sonnen-, Wind- und Wasserkraft, Erdwärme und Biomasse – gewonnen werden.
Notwendig ist die Transformation der Energiegewinnung vor allem, weil die Förderung und der Einsatz fossiler und nuklearer Energieträger schwere Schäden an der Umwelt und am Klima verursacht. Die seit der industriellen Revolution verursachten Treibhausgasemissionen haben letztlich zum Klimawandel und die damit bedingte Klimakrise beigetragen. Die durch den anthropogenen Treibhauseffekt ausgelöste globale Erwärmung gefährdet die Zukunft unseres Planeten. Zudem birgt insbesondere die Kernenergie ein hohes Gefahrenpotential in Form nuklearer Unfälle und stellt die Menschheit vor das Problem, eine sichere Endlagerstätte für radioaktive Abfälle zu errichten. Erneuerbare Energieträger sind hingegen klimaneutral und schonen die Umwelt. Außerdem sind sie in praktisch unendlicher Menge verfügbar, sodass die Versorgungssicherheit auch in Zukunft gewährleistet ist. Das Meistern der Energiewende und Wärmewende sind die großen Herausforderungen unserer Zeit.
Was muss die Transformation der Energieversorgung umfassen?
Auch nach der erfolgreichen Transformation der Energiewirtschaft sollen Strom, Wärme und die Energie für den Verkehrssektor stets in ausreichender Menge und zu niedrigen Kosten bereitstehen. Um dieses Ziel mit möglichst geringem Aufwand zu erreichen, muss die Transformation mehr umfassen als nur den Bau neuer Photovoltaik- oder Windenergieanlagen. Zu den wichtigsten Aspekten der Transformation gehören:
- Die Sektorenkopplung, also die Verbindung von Strom-, Wärme- und Verkehrssektor. Insbesondere geht es bei der Sektorenkopplung darum, überschüssigen Strom aus erneuerbaren Energiequellen zur Wärmeerzeugung oder zum Aufladen von Fahrzeugen mit Elektromotor zu verwenden. Wärme und Antriebskraft werden so auf besonders nachhaltige und kostensparende Weise bereitgestellt. Zugleich sinkt der Bedarf an Stromspeichern, die überschüssige Strommengen aufnehmen und Strom später wieder ins Netz einspeisen.
- Die Verringerung des Energiebedarfs, damit dieser leichter gedeckt werden kann. Zu den wichtigsten Möglichkeiten, um den Energiebedarf zu verringern, zählen der Einsatz effizienterer elektrischer Geräte und eine verbesserte Wärmedämmung von Gebäuden. Aber auch eine Umstellung des Verkehrs von Verbrennungsmotoren auf Elektromotoren hilft dabei, Energie zu sparen, da Elektromotoren einen viel höheren Wirkungsgrad aufweisen.
- Die Verlagerung der Energiegewinnung. Insbesondere Strom aus Sonnen- und Windenergie lässt sich sehr effizient mithilfe dezentraler Photovoltaik- und Windenergieanlagen erzeugen. Im Vergleich zur bisherigen Stromproduktion mit einigen wenigen Großkraftwerken steigt dadurch die Versorgungssicherheit, weil das Risiko schwerwiegender Ausfälle sinkt. Umgekehrt weist die Wärmeversorgung über ein Fernwärmenetz eine wesentlich höhere Effizienz auf als der Einsatz zahlreicher kleiner Öl- oder Gasheizungen.
- Die Erschließung neuer Energiequellen. Bisher sorgte billige Energie vor allem aus fossilen Energieträgern dafür, dass viele Energiequellen trotz hohen Potentials ungenutzt blieben. Dies muss sich im Rahmen der Transformation ändern, denn je mehr Energiequellen zur Verfügung stehen, desto größer ist die Versorgungssicherheit, selbst wenn einmal eine einzelne Energiequelle ausfallen sollte.
So wird Abwasser als neue Energiequelle nutzbar
Eine derartige Energiequelle, die in der Vergangenheit meist übersehen wurde, ist die Abwasserwärme. Als eine Form der Umweltenergie lässt sie sich, ähnlich wie die Erdwärme, zur Bereitstellung von Wärme für das Heizen und die Warmwasserbereitung nutzen. Aufgrund der ganzjährig hohen Temperaturen des Abwassers von ca. zehn bis zwölf Grad Celsius im Winter und bis zu 20 Grad Celsius im Sommer eignet sich die Abwasserwärme aber auch dazu, Energie für ein Fernwärmenetz zu liefern. Gewonnen wird sie ganz einfach mit Abwasserwärmetauschern, die direkt im Kanalrohr eingebaut sind und dem vorüberströmenden Abwasser Wärme entziehen. Diese Wärme gelangt dann zu einer Wärmepumpe, welche sie aufbereitet und in ein Wärmenetz einspeist.
Als Energiequelle bietet das Abwasser einige Vorteile: So ist Abwasserenergie erneuerbar, da die Menschheit stets neues Abwasser produziert. Außerdem entsteht sie in Städten und Gemeinden und liegt somit genau dort vor, wo Menschen leben und arbeiten und dabei Wärme benötigen. Lange Transportwege, die mit einem Energieverlust verbunden wären, entfallen also. Darüber hinaus ist Abwasserwärme umweltfreundlich, denn bei ihrer Nutzung fallen keine Treibhausgase an. Kommt außerdem zum Betrieb der Wärmepumpen Ökostrom zum Einsatz, dann ist diese Wärmeenergie sogar vollständig CO2-frei.
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