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2022 | OriginalPaper | Chapter

1. Wasserstoff und Energiewende

Authors : Marcel Linnemann, Julia Peltzer

Published in: Wasserstoffwirtschaft kompakt

Publisher: Springer Fachmedien Wiesbaden

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Zusammenfassung

Die Transformation des Energiesystems hin zu einer dekarbonisierten Gesellschaft bis 2045 stellt eine große Herausforderung für die deutsche Gesellschaft dar. Betrachtet man den deutschen Primärenergiebedarf, der im Jahr 2020 zu nur 17 % aus Erneuerbaren Energien abgedeckt wurde, wird deutlich, dass das Ziel einer klimaneutralen Gesellschaft mit einem Erneuerbare-Energien (EE)-Anteil von 100 % in noch weiter Ferne liegt. Eine erfolgreiche Umsetzung innerhalb von knapp zwei Dekaden ist nur dann zu erreichen, wenn der Energiesektor, aber auch die gesamte Gesellschaft einen tiefgreifenden, strukturellen Wandel erfahren.

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next chapter Wasserstoff als eigenständiger Energieträger
Footnotes
1
EE-Anteil im Jahr 2020.
 
2
Der Aussage unterliegt die Annahme, dass ein großflächiger, funktionierender Wasserstoffmarkt verfügbar ist.
 
3
Verordnung des Europäischen Parlaments und des Rates zur Schaffung des Rahmens für die Verwirklichung der Klimaneutralität und zur Änderung der Verordnung (EU) 2018/1999.
 
4
Die Ziele umfassen u. a. die Minderung der Treibhausgase bis 2030 auf 40 %, Erhöhung des Anteils der Erneuerbaren Energien am Gesamtenergieverbrauch auf 32 % und die Absenkung des Energieverbrauchs um 32,5 % [11].
 
5
Diese wurde im Rahmen der „Neuen Industriestrategie für Europa“ auf den Weg gebracht.
 
6
Beispielsweise hat auch das Land NRW eine Billigkeitsrichtlinie für kommunale Klimaschutzinvestitionen erlassen, um ausgebliebene Investitionen in den Klimaschutz durch die Corona-Pandemie zu kompensieren [18].
 
7
Siehe hierzu auch Abschn. 1.2.4.
 
8
Empfehlung der 2018 von der Bundesregierung eingeführten und beim Bundesministerium für Wirtschaft und Energie angesiedelten Kommission „Wachstum, Strukturwandel und Regionalentwicklung“.
 
9
Auf dem UN-Klimagipfel in New York 2019 wurde dies auf das Jahr 2050, und damit die erste Hälfte des Jahrhunderts, fixiert – siehe Abschn. 1.2.1.
 
10
Dies erfolgte im Europäischen Kontext erst mit dem Erlass des Europäischen Klimaschutzgesetzes im Juli 2021.
 
11
In der Fassung vom 12. Dezember 2019.
 
12
Siehe Fn. 10.
 
13
Diese Ziele sind für das europäische Planungs- und Monitoringinstrument der EU-Mitgliedstaaten relevant (Integrierter Nationaler Energie- und Klimaplan (NECP)) [19].
 
14
Das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit (BMU) wurde im Dezember 2021 per Organisationserlass von Bundeskanzler Olaf Scholz zum Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz (BMUV) ernannt [15].
 
15
Grundlage des Programms sind auch hier das Übereinkommen von Paris in 2015, in dem sich alle 197 Vertragsparteien bzw. Staaten das Ziel gesetzt haben, den Anstieg der weltweiten Durchschnittstemperatur deutlich unter 2 Grad Celsius (möglichst auf 1,5 Grad Celsius) zu halten sowie auch Deutschlands Bekenntnis zur Klimaneutralität in 2050 auf dem Klimaschutzgipfel in New York in 2019 und darüber hinaus auch der Sonderbericht des Weltklimarats (Intergovernmental Panel on Climate Change – IPCC) vom Oktober 2018, der sich mit den Folgen (Risiken für Mensch und Natur) der Erderwärmung von 1,5 Grad Celsius und 1,5–2,0 Grad Celsius befasst. Dieser besagt, dass um eine Begrenzung der Erderwärmung auf 1,5 Grad Celsius herbeizuführen, die globalen CO2-Emissionen bis 2030 um etwa 45 % (unter das Niveau von 2010) und bis 2050 netto null betragen müssen [23].
 
16
Soweit diese nicht Teil des Emissionshandelssystems (ETS) sind.
 
17
Siehe hierzu Klimaschutzplan 2050.
 
18
BMBF: Bundesministerium für Bildung und Forschung.
 
19
Genau wie das BMU in das BMUV wurde das damals noch Bundesministerium für Wirtschaft und im Dezember 2021 vom amtierenden Bundeskanzler Olaf Scholz zum „Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz“ (BMWK) per Organisationserlass umbenannt [15]. Diesem wurden die folgenden Zuständigkeiten zugewiesen: aus dem Geschäftsbereich des Bundesministeriums für Digitales und Verkehr die Zuständigkeit für Games und aus dem Geschäftsbereich des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz die Zuständigkeit für Klimaschutz sowie deren europäische und internationale Bezüge (außer die internationale Klimapolitik).
 
20
Annahme: 4000 Volllaststunden und ein durchschnittlicher Wirkungsgrad der Elektrolyseanlagen von 70 %.
 
21
Die Bedarfsschätzungen beziehen sich auf das Jahr 2020.
 
22
Geltendes Emissionsminderungsziel zum Zeitpunkt der Veröffentlichung der NWS 2020.
 
23
Den Leitsätzen der Verfassungsbeschwerde ist unter Punkt 4 zu entnehmen, dass das Grundgesetz, „unter bestimmten Voraussetzungen zur Sicherung grundrechtsgeschützter Freiheit über die Zeit und zur verhältnismäßigen Verteilung von Freiheitschancen über die Generationen“ verpflichte und dass die Schonung künftiger Freiheit auch verlange, „den Übergang zur Klimaneutralität rechtzeitig einzuleiten.“
 
24
Der Anstieg sei durch die höhere Kohleverstromung überwiegend auf die Energiewirtschaft und durch die kühlere Witterung in geringem Umfang auch auf den Gebäudebereich zurückzuführen.
 
25
Das wird zum einen am zeitlichen Versatz der in 2022 ausgearbeiteten Neureglungen im Rahmen des Klimaschutzsofortprogramms liegen, da diese erst ab 2023 in Kraft treten werden. Gleiches gilt für die Ausweisung zusätzlicher Flächen für die Windenergie oder der kommunalen Wärmeplanung sowie die Erhöhung der Marktanteile durch den Hochlauf der Elektromobilität, der seriellen Sanierung oder auch der Marktdurchdringung bei Wärmepumpen.
 
26
Maßnahmen der EU, um die Ziele in 2030 und 2050 dennoch zu erreichen wurden mit dem Fit-for-55-Paket eingeleitet. Die Instrumente sind u. a. CO2-Bepreisung, Standards, Ziele für die Mitgliedsstaaten sowie die Neureglung des Rahmens für die Förderung der erneuerbaren Energien und die Steigerung der Energie- und Gebäudeenergieeffizienz.
 
27
Dies entsprecht einer Steigerung von 120–150 %.
 
28
Weitere Konzepte in NRW in 2021 mit Energiebezug: Carbon Management Strategie, Handlungskonzept synthetische Brennstoffe, (Fortschreibung der) Energieversorgungsstrategie, Wasserstoff-Roadmap.
 
29
Die Analysen unterliegen dem Szenario der derzeit geltenden Klimaschutzziele in NRW (CO2-Reduktion bis 2030 um 55 % und bis 2050 um 95 % ggü. 1990).
 
30
Herausforderungen bestünden nach Meinung der Forscher jedoch, wenn es um die Erfassung von fluktuierenden Brennwerten neuartiger Gasgemische geht. Daher müssen Sensoren und Messmethoden im Betrieb erprobt und die Auswirkungen auf angeschlossene Endgeräte analysiert werden.
 
31
Dies betreffe vorrangig die Leckage-Anforderungen, das Brennverhalten und die Materialverträglichkeit der Geräte (siehe hierzu Abschn. 6.​2).
 
32
Dieser ist aufgesetzt worden, um Investitionen in Afrika und den Nachbarländern zu fördern, die u. a. zur Einhaltung der der Ziele des Übereinkommens von Paris beizutragen.
 
33
Auch das Land NRW hat bereits ein Fördervolumen für Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie von rund 185 Mio. EUR gestartet und fachlich begleitet (verteilt auf etwa 150 Projekte) [35].
 
34
Die Studie heißt „Klimaschutzverträge für die Industrietransformation“ und ist in Zusammenarbeit mit dem Beratungsunternehmen Future Camp, dem Ecologic Institut und dem Wuppertal Institut erschienen.
 
35
In Rahmen dieser Ausarbeitung wurden Anpassungen mit Blick auf den stattfindenden Krieg in Europa unternommen. Diese sind vorbehaltlich der politischen Entwicklung. Dabei wurden keine Korrekturen vorgenommen, sondern Energiepartnerschaften nicht erwähnt oder für obsolet erachtet und finden daher keine Erwähnung.
 
36
Die Bedarfsschätzungen wurden vom Forschungszentrum Jülich durchgeführt.
 
Literature
1.
Linnemann, Marcel. Energiewirtschaft für Quereinsteiger – das 1x1 der Stromwirtschaft. Springer Vieweg Verlag 2021, erste Auflage
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
Europäische Kommission (Juli 2021). Architecture Factsheet – Umsetzung des europäischen Grünen Deals
12.
13.
14.
15.
Europäische Kommission (Juli 2020). Eine Wasserstoffstrategie für ein klimaneutrales Europa
16.
17.
Europäische Kommission (Juli 2020). EU Strategie für ein integriertes Energiesystem.
18.
19.
20.
21.
22.
Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz | BMUV (Oktober 2019). Klimaschutzprogramm 2030 – Maßnahmen zur Erreichung der Klimaschutzziele 2030.
23.
24.
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz | BMWK (Juni 2020). Die Nationale Wasserstoffstrategie.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz | BMWK (2022). Eröffnungsbilanz Klimaschutz
32.
33.
Ministerium für Wirtschaft, Innovation, Digitalisierung und Energie des Landes Nordrhein-Westfalen | MWIDE NRW (2021). Klimaschutz in Nordrhein-Westfalen – Entwicklung der Treibhausgas-Emissionen, Ziele und Strategien, Instrumente und Perspektiven (Klimaschutzbericht NRW 2021)
34.
35.
Ministerium für Wirtschaft, Innovation, Digitalisierung und Energie des Landes Nordrhein-Westfalen | MWIDE NRW (2020). Wasserstoff-Roadmap Nordrhein-Westfalen
36.
37.
38.
39.
Europäische Kommission (2021). The EU’s 2021–2027 long-term Budget and NextGenerationEU – FACTS AND FIGURES
40.
41.
42.
43.
44.
45.
46.
Ministerium für Wirtschaft, Innovationen, Digitalisierung und Energie des Landes Nordrhein-Westfalen | MWIDE (2019). Wasserstoffstudie Nordrhein-Westfalen (LBST 2019)
47.
Metadata
Title
Wasserstoff und Energiewende
Authors
Marcel Linnemann
Julia Peltzer
Copyright Year
2022
Book
Wasserstoffwirtschaft kompakt

Print ISBN: 978-3-658-39028-0

Electronic ISBN: 978-3-658-39029-7

Copyright Year: 2022

DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-658-39029-7_1