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Erschienen in: Zeitschrift für Energiewirtschaft 1/2019

19.10.2018

Sektorkopplung – Was ist darunter zu verstehen?

verfasst von: 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

Erschienen in: Zeitschrift für Energiewirtschaft | Ausgabe 1/2019

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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.
Fußnoten
1
In einer gemeinsamen Veröffentlichung im Rahmen des Kopernikus-Projekts ENavi werden weitere Perspektiven untersucht (siehe Wietschel et al. 2018).
 
2
Vgl. zum Begriff „Sektor“ auch Acatech (2017), die sich auf die Einteilung in die „Sektoren“ Strom, Wärme und Mobilität berufen.
 
3
Power wird in diesem Artikel mit Strom gleichgesetzt.
 
4
Siehe hierzu auch Wietschel et al. (2018).
 
5
Siehe hierzu auch Wietschel et al. (2018).
 
6
Wärme und Kälte kann auch über synthetischen Kraftstoffen hergestellt werden, wird dann aber hier als Power-to-Gas oder Power-to-Liquid-Anwendung gefasst. Hier sind Anwendungen wie ein Heizstab in einem Wärmenetz gemeint.
 
7
Die weitere Nutzungsform als Kraft- bzw. Brennstoff oder auch als Produktnutzung wird hier nicht weiter differenziert, aber lässt natürlich eine weitere Klassifizierung zu, die auch in einigen Ausführungen entsprechend vorgenommen wird.
 
8
In einigen Ausführungen wird PtH auch hierzu gezählt, aber in der vorliegenden Definition zählt PtH zur direkten Stromnutzung, da wie oben erwähnt, die Nutzungsformen in den Anwendungssektoren nicht weiter differenziert werden.
 
9
Z. B. Wasserstoff als Nebenprodukt aus der Industrie für mobile oder stationäre Energieerzeugung oder Abwärme, die in Wärmenetze eingespeist wird.
 
10
Siehe hierzu auch Wietschel et al. (2018).
 
11
Bspw. § 3 Abs. 2 Nr. 2 der 37. BImSchV, vgl. BT-Drs. 18/11283.
 
12
Art. 107 Abs. 1, Abs. 3 c AEUV i. V. m. den Leitlinien der Europäischen Kommission für staatliche Umweltschutz- und Energiebeihilfen 2014–2020 (2014/C 200/01).
 
Literatur
Zurück zum Zitat 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, München 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, München
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Zurück zum Zitat BDEW Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft (2017) 10 Thesen zur Sektorkopplung: Positionspapier. BDEW, Berlin BDEW Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft (2017) 10 Thesen zur Sektorkopplung: Positionspapier. BDEW, Berlin
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Zurück zum Zitat 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, Berlin 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, Berlin
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Zurück zum Zitat Dena (2017b) dena-Leitstudie Integrierte Energiewende: Impulse und Erkenntnisse aus dem Studienprozess, Zwischenfazit. Dena, Berlin Dena (2017b) dena-Leitstudie Integrierte Energiewende: Impulse und Erkenntnisse aus dem Studienprozess, Zwischenfazit. Dena, Berlin
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Zurück zum Zitat Grzeszick B (2017) In: Maunz T, Düring G (Hrsg) Grundgesetz Kommentar, Band I, Texte, Art. 1-5, 81. Ergänzungslieferung, September 2017 Grzeszick B (2017) In: Maunz T, Düring G (Hrsg) Grundgesetz Kommentar, Band I, Texte, Art. 1-5, 81. Ergänzungslieferung, September 2017
Zurück zum Zitat 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, Dessau 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, Dessau
Zurück zum Zitat 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, Kassel 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, Kassel
Zurück zum Zitat IWES, E4Tech (2017) Das gekoppelte Energiesystem – Vorschläge für eine optimale Transformation zu einer erneuerbaren und effizienten Energieversorgung. E4tech, Berlin IWES, E4Tech (2017) Das gekoppelte Energiesystem – Vorschläge für eine optimale Transformation zu einer erneuerbaren und effizienten Energieversorgung. E4tech, Berlin
Zurück zum Zitat 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, Kassel 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, Kassel
Zurück zum Zitat 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, Reußenköge 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, Reußenköge
Zurück zum Zitat 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), Karlsruhe 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), Karlsruhe
Zurück zum Zitat 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) 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)
Zurück zum Zitat 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, Oldenburg 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, Oldenburg
Zurück zum Zitat 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)) 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))
Zurück zum Zitat 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) 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)
Metadaten
Titel
Sektorkopplung – Was ist darunter zu verstehen?
verfasst von
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
Publikationsdatum
19.10.2018
Verlag
Springer Fachmedien Wiesbaden
Erschienen in
Zeitschrift für Energiewirtschaft / Ausgabe 1/2019
Print ISSN: 0343-5377
Elektronische ISSN: 1866-2765
DOI
https://doi.org/10.1007/s12398-018-0241-3

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