Die umfang­rei­che Reduk­tion der CO2-Emis­sio­nen ist mach­bar. Eine Stu­die der TU Wien ana­ly­siert CO2-Emis­sio­nen und die The­men Strom, Wärme und Mobi­li­tät in Deutsch­land und Öster­reich. Bis 2050 ist die Ein­spa­rung eines Groß­teils der CO2-Emis­sio­nen mög­lich, selbst ohne gro­ßen Speicherausbau.

Selbst eine starke Reduk­tion der CO2-Emis­sio­nen in der Strom- und Wär­me­er­zeu­gung wäre tech­nisch und wirt­schaft­lich mach­bar – das ist das Ergeb­nis einer aktu­el­len Stu­die der TU Wien. Berech­net wurde, durch wel­che Maß­nah­men Deutsch­land und Öster­reich bis 2050 bis zu 90% ihres CO2-Aus­sto­ßes in den Berei­chen Elek­tri­zi­tät, Wärme und PKW-Ver­kehr ein­spa­ren könnten.
Dabei gehen alle Sze­na­rien von einem star­ken Aus­bau von Pho­to­vol­taik und Wind­ener­gie aus. Eine Erwei­te­rung der Spei­cher­mög­lich­kei­ten (etwa die Errich­tung neuer Pump­spei­cher­kraft­werke) soll dabei gar nicht zwin­gend nötig sein, würde aber die Strom­kos­ten redu­zie­ren. Im opti­ma­len Fall wür­den die Strom­ge­ste­hungs­kos­ten bloß um wenige Cent pro Kilo­watt­stunde ansteigen. 

Spei­chern ist nicht das Problem
„Die Spei­che­rung von Ener­gie wird oft als gro­ßes unge­lös­tes Pro­blem der Ener­gie­wende dar­ge­stellt, weil Wind und Sonne nicht immer Ener­gie lie­fern“, so Ger­hard Tot­sch­nig vom der Energy Eco­no­mics Group der TU Wien. „Die Simu­la­tion zeigt aber, dass dies nicht stimmt. Auch ohne Spei­cher­aus­bau kön­nen die CO2 Emis­sio­nen in Öster­reich und Deutsch­land um 80% redu­ziert wer­den“, so Tot­sch­nig wei­ter. Ein opti­mier­ter Spei­cher­aus­bau redu­ziert die unge­nütz­ten Wind- und Pho­to­vol­taik-Über­schüsse, stei­gert die Effi­zi­enz des Ein­sat­zes der ther­mi­schen Kraft­werke und senkt daher die Strom­kos­ten um einige Prozent.
Die eigent­li­che Her­aus­for­de­rung ist aber nicht das Spei­chern, son­dern der erfor­der­li­che hohe Aus­bau an Wind­ener­gie und Pho­to­vol­taik in Kom­bi­na­tion mit einer Ver­bes­se­rung der Ener­gie­ef­fi­zi­enz. Öster­reich ist dabei auf­grund des hohen Anteils an Was­ser­kraft­wer­ken und wegen der hohen Kapa­zi­tät an Pump­spei­cher­kraft­wer­ken in einer beson­ders guten Situa­tion, doch auch in Deutsch­land sind dras­ti­sche Ein­spa­run­gen des CO2-Aus­sto­ßes machbar.
Im Pro­jekt „Strom­spei­cher 2050“, geför­dert vom Klima- und Ener­gie­fonds (Pro­gramm „Neue Ener­gien 2020“) wur­den an der TU Wien meh­rere Sze­na­rien simu­liert, die zu einer CO2-Emis­si­ons­re­duk­tion von 76 bis 90% für die Sek­to­ren Strom­erzeu­gung, Raum­wärme, Warm­was­ser und PKW-Ver­kehr füh­ren wür­den. Genutzt wurde dafür das von der Energy Eco­no­mics Group der TU Wien ent­wi­ckelte Modell HiREPS, das detail­lierte Dar­stel­lun­gen des öster­rei­chi­schen und deut­schen Strom- und Wär­me­sys­tems, der Elek­tro­mo­bi­li­tät und des Last­ma­nage­ments in der Indus­trie beinhal­tet. Damit las­sen sich Inves­ti­ti­ons­kos­ten, Betriebs­kos­ten und Strom­preise simulieren.

Strom, Wärme, Elektroautos
In den Modell­rech­nun­gen wur­den ver­schie­dene Maß­nah­men auf unter­schied­li­che Weise mit­ein­an­der kom­bi­niert : Eine Mög­lich­keit ist, erneu­er­bare Ener­gie mit den bereits bestehen­den Spei­cher­mög­lich­kei­ten in unser Ener­gie­sys­tem zu inte­grie­ren. Wenn Pro­duk­ti­ons­spit­zen auf­tre­ten, die nicht gespei­chert wer­den kön­nen, blei­ben die Über­schüsse unge­nutzt, dafür sind bei die­ser Vari­ante die Inves­ti­ti­ons­kos­ten am geringsten.
Eine zweite Option ist das Errich­ten neuer Spei­cher. Dabei muss nicht immer gleich ein Gebirgs­tal geflu­tet wer­den, auch klei­nere Pump­spei­cher­kraft­werke auf Hügeln könn­ten gro­ßen Nut­zen brin­gen. Geprüft wur­den außer­dem Druck­luft­spei­cher und Power-to-Gas-Anla­gen, die elek­tri­schen Strom nut­zen um Ener­gie in Form von brenn­ba­rem Gas zu speichern.
Die Vari­ante „Power to Heat“ beruht auf der Idee, dass man über­schüs­si­gen Strom in Spit­zen­zei­ten für Wär­me­spei­cher nut­zen kann – das wird bis­her noch nicht in gro­ßem Aus­maß gemacht. In Fern­wär­me­kraft­wer­ken könnte man Tauch­sie­der ein­bauen, auch Was­ser­spei­cher in Haus­hal­ten könnte man immer genau dann erhit­zen, wenn der Strom gerade beson­ders bil­lig ist.
Nicht zuletzt könnte auch die Elek­tro­mo­bi­li­tät eine wich­tige Rolle spie­len. Elek­tro­au­tos könn­ten dann gela­den wer­den, wenn mehr Strom zur Ver­fü­gung steht als anderswo benö­tigt wird.

Eine Frage des poli­ti­schen Willens
Wel­che Maß­nah­men wirt­schaft­lich sind, hängt auch vom CO2-Reduk­ti­ons­ziel ab. Ein hoher Pump­spei­cher­aus­bau­be­darf wird erst für nach 2030 simu­liert. Eine Ver­la­ge­rung von Wind­ener­gie zu ver­stärk­tem Pho­to­vol­taik-Aus­bau führt durch die regel­mä­ßi­gen Solar­strom-Ein­spei­se­ma­xima zu Mit­tag zu einem höhe­ren Pumpspeicherausbau.
Power-to-Gas wird erst dann wirt­schaft­lich, wenn man sehr ambi­tio­nierte Reduk­ti­ons­ziele anstrebt oder wenn es starke Netz­eng­pässe gibt. Im opti­mier­ten Sze­na­rio 2050 errei­chen Pump­spei­cher, „Power to Heat“ und gesteu­er­tes Laden von Elek­tro­au­tos die glei­che Grö­ßen­ord­nung an ver­schieb­ba­rer Strom­menge. „Die Nut­zung von Strom für Wärme und Elek­tro­mo­bi­li­tät hilft, den erzeug­ten Strom bes­ser zu nut­zen und somit bil­li­ger zu machen, doch der Haupt­vor­teil die­ser Maß­nah­men ist, dadurch im Sek­tor Wärme und Ver­kehr Emis­sio­nen ein­zu­spa­ren“, erklärt Ger­hard Totschnig.
Die Ener­gie­wende ist pri­mär eine Frage des poli­ti­schen Wil­lens. Auch ihre Aus­wir­kun­gen auf die Strom­kos­ten hän­gen von poli­ti­schen Ent­schei­dun­gen ab : „Der­zeit lie­gen die Kos­ten für Pri­vat­kun­den bei 17 bis 18 Cent pro Kilo­watt­stunde, doch ein gro­ßer Teil davon ent­fällt auf Steu­ern und Netz­ge­büh­ren“, erläu­tert Tot­sch­nig. „Nach unse­ren Berech­nun­gen würde die Kilo­watt­stunde Strom­erzeu­gung durch die CO2-Ein­spa­run­gen bloß um etwa fünf Cent teu­rer wer­den. Nicht inklu­diert sind hier aber die Kos­ten eines Netzausbaus.“
Vor­aus­ge­setzt Staat und Netz­be­trei­ber geben sich mit den Ein­nah­men zufrie­den, die der­zeit auch ein­ge­ho­ben wer­den, ergä­ben sich für einen typi­schen Haus­halt mit einem Strom­ver­brauch von etwa 3000 kWh pro Jahr Mehr­kos­ten von 150 Euro. „Über­schau­bar“, laut den TU-Experten.