Ein vollständig dekarbonisiertes Energiesystem bis zumJahr 2050 ist u. a. das Ziel des europäischen GreenDeals. Zahlreiche Studien beschreiben, wie sich diesesZiel erreichen lässt. Viele der berechneten Szenarien zeigen,dass uns die Energiewende einschließlich grünerGase wesentlich weniger kostet und gesellschaftlichbesser akzeptiert wird als jene Szenarien, die Gas nurmarginal oder gar nicht berücksichtigen.

Doch es gibt bisher weder eine Art politischen Masterplan,noch ein Zielbild, das alle Sektoren einschließt und miteinanderverbindet, kostenoptimiert ist und alle Energieträgergleichberechtigt zulässt. Fast alle betrachteten Szenarienanderer Studien basieren zudem auf politischen, wirtschaftlichenoder technologischen Vorgaben und Annahmenoder haben von vornherein eine bestimmte Zielvorgabe.Zudem bauen sie meist auf vorhandenen Strukturenauf. Die hier vorgestellte Studie Commit to Connect 2050(CtC2050) geht bewusst einen anderen Weg.

CtC2050 ist ein gemeinsam von ONTRAS und 13 gleichberechtigtenPartnern der Energiewirtschaft1 entwickeltesProjekt, durchgeführt von Wagner, Elbling & Company, Wien(Wagner & Elbling GmbH). Die beteiligten Unternehmenwollten wissen, wie für das Jahr 2050 ein eigenständiges,sich selbst versorgendes Energiesystem aussieht, um darauspotenzielle Pfade für die künftige Entwicklung ihrer Infrastrukturenableiten zu können. Dafür wählten sie einen„grüne Wiese“-Ansatz, der vorhandene Assets nicht berücksichtigt,keine politischen oder sonstigen Rahmenbedingungenkennt und ohne Importe auskommt. Das optimierteEnergiesystem 2050 basiert damit ausschließlich auf denPrämissen Versorgungssicherheit, Dekarbonisierung undminimale Kosten sowie den verwendeten Eingangsdaten.

Das Untersuchungsgebiet, – die fünf neuen Bundesländerund Berlin – wurde entsprechend den regionalen Bedingungenin 19 Cluster unterteilt. Für jedes Cluster individuell,aber für alle Cluster simultan wurden jeweilsder Energiebedarf und das Erzeugungspotenzial ermittelt.Daraus ergab sich ein optimaler Anlagenpark mitentsprechender Verteilnetzinfrastruktur sowie der zwischenden Clustern benötigten Transportnetzkapazitätund der notwendigen Speicherkapazität. Für jedes Clusterwaren rund 100 Technologieentscheidungen zu treffen(optimale Kapazität je Technologie). Basis war diegemeinsame, zeitintensive Auswertung und Bewertungvon über 200 Quellen.

Das Ergebnis ist das volkswirtschaftlich kostengünstigsteEnergiesystem 2050 für Ostdeutschland, ermitteltaus allen möglichen, CO2-neutralen und versorgungssicherenVarianten. Zum Vergleich wurden noch einige Sensitivitätsberechnungen für ausgewählte Parametersowie Szenarien mit Technologieeinschränkungenberechnet.

CtC2050 liefert ein kostenoptimiertes Energiesystem ausgrünen Molekülen (grüne Gase wie Biogas und Wasserstoff)und grünen Elektronen (erneuerbar erzeugterStrom). Zu diesem Ergebnis kommen auch andere Studien, allerdings über andere Wege. Das Besondere anCtC2050 ist nicht nur der grüne Wiese-Ansatz: Alle Berechnungenfür die einzelnen Energieträger, Sektoren, Anwendungen, Infrastrukturen und Cluster einschließlich ihrer Wechselwirkungen und Abhängigkeiten liefen simultan, unter Berücksichtigung aller entsprechenden Parameter.

Die sektorenübergreifende Bereitstellung von grünen Energieträgernbenötigt weiterhin Infrastrukturen für Strom, (synth.) Methan, Wasserstoff und Wärme. Zur Umsetzung sind allerdings gewaltige, aber machbare Infrastruktur-Investitionen in Ostdeutschland nötig.Schwerpunkte sind Anlagen zur Stromerzeugung, Elektrolyseund Biomethaneinspeisung sowie die Strom- undWasserstoffnetze. Der entscheidende Energieträger für Energieübertragung, Sektorenkopplung und als Backupdes Stromsystems ist Wasserstoff. Biomethan nimmt gegenüber heute an Bedeutung zu.

Der technologieoffene Ansatz ist immer günstiger alstechnologisch eingeschränkte Varianten. So kostet einSystem ohne Gas-Endverteilung jährlich rund neun Mrd. EURmehr, ohne Gasnetze und Gasspeicher jährlich 19 Mrd.Euro mehr. Eine sinnvolle Option stellt das Zulassen vonWasserstoff-Methan-Mischgasen dar: Diese können das Erreichen des Zielbildes 2050 bei Vorliegen günstiger Bedingungenvereinfachen.

Das Wesentliche: Ein kostenoptimiertes, autarkes und auf grüner Wiese entstandenes Energiesystem 2050 für Ostdeutschland ist machbar. Es kostet mit jährlich 53 Mrd. Euro kaum mehr als das heutige (50 Mrd. Euro), bei zu erwartender steigender Wirtschaftskraft prozentual sogar weniger. Und die grünen Energien lassen sich mit dem gleichen Flächenbedarf wie heute erzeugen, wobei der Bedarf für Biomethan, Windkraft und Solarkollektoren anders verteilt ist.

Im Mobilitätssektor gab es eine Überraschung: Beim optimierten Zielbild 2050 kommen ausschließlich CNG-Antriebe zum Einsatz, keine batterie-elektrischen! Eine Sensitivitätsberechnung mit leicht veränderten Faktoren zeigte: Ohne Förderung einzelner Technologien gibt es im Straßenverkehr keinen Antrieb, der einem anderen überlegen ist. Im Zielbild erscheint immer die kosteneffizienteste Variante.

CtC2050 ist mehr als eine Studie: Es bietet Ansätze für neue Denkrichtungen. Die beteiligten Partner gehen daher in einen intensiven Dialog mit Politik, öffentlicher Verwaltung, Verbänden und Unternehmen. Schon die Online-Präsentation der Ergebnisse im April 2020 fand in breiten Kreisen von Politik, Wirtschaft und Gesellschaft großes Interesse. Die innovative Modellierung gibt erstmals eine integrierte Vorstellung für eine künftige Energienetzstruktur
zwischen Ostsee und Erzgebirge. Sie sollte die Politik darin bestärken, Entscheidungen zu hinterfragen, wie z. B. das einseitige Fördern der E-Mobilität.

Commit to Connect 2050 zeigt, dass ein dekarbonisiertes und versorgungssicheres Energiesystem 2050 kosteneffizient leistbar ist, sogar dann, wenn es komplett neu aufgebaut werden müsste. Bezieht man die Nutzung vorhandener Assets und Importe von Energieträgern mit ein, ließe sich das Zielbild 2050 – deren Preiswürdigkeit vorausgesetzt – sogar noch kostengünstiger erreichen.

Weitere Informationen: www.ontras.com/de/ctc2050/