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Innovation als zentraler Treiber im Energiesektor
Wie können wir allen Menschen weltweit den sicheren, umweltschonenden und kosteneffizientesten Zugang zu Energie gewährleisten? Diese Leitlinie treibt Wissenschaftler, Unternehmen sowie Politiker an, die alle Innovationen fördern möchten. Ein Gastbeitrag von Dr. Uwe Franke, Präsident, Weltenergierat - Deutschland e. V. World Energy Council ist das weltweit größte unabhängige Kompetenznetzwerk der Energiebranche und in fast 100 Ländern vertreten. Die Organisation umfasst alle Energieträger und befasst sich mit aktuellen Themen und Trends der Energiewirtschaft weltweit.
Innovation steht am Anfang einer jeden Unternehmung und ist zentraler Bestandteil der Weiterentwicklung. Sie ist der Motor für Wirtschaftswachstum, Modernität und Kulturentwicklung. Die Innovation wird geleitet von einem Ziel und begleitet durch Forschung und Entwicklung. In der Energiebranche bildet das Trilemma die Vision: Wie können wir allen Menschen weltweit den sicheren, umweltschonenden und kosteneffizientesten Zugang zu Energie gewährleisten? Diese Leitlinie treibt Wissenschaftler, Unternehmen sowie Politiker an, die alle Innovationen fördern möchten.
Entwicklungen im Energiesektor getrieben durch Innovationen
Die Gründung des Weltenergierates im Jahre 1923, des größten globalen Netzwerkes der Energiebranche, kann selbst als Innovation bezeichnet werden. Der Austausch über gemeinsame Herausforderungen in der Elektrifizierung der Welt und die Kooperation über nationale Grenzen hinaus galten damals als außergewöhnlich. Unter dem Weltenergierat erstellte Glossare zur Klärung technischer Begriffe in Englisch, Deutsch und Französisch in unseren Archiven, zeugen von der Pionierarbeit der Organisation. Innerhalb der 90jährigen Geschichte konnte der Weltenergierat die vielfältigen Veränderungen im Energiesektor beobachten und begleiten. Einige dieser Veränderungen wurden durch wichtige Innovationen angestoßen: die Elektrifizierung – von der Erzeugungsstruktur zur Übertragung bis hin zum Verbrauch in Produktion, Haushalten, öffentlicher Infrastruktur. Kein Winkel unseres Alltags, der nicht mit der Stromversorgung in Verbindung gebracht werden kann. Die Mobilität – von rund einer Million Autos in Deutschland in 1930 zu rund 40 Millionen in 2010. Von den unterschiedlichen Antriebsmotoren und Treibstoffen zum Elektroflugzeug, welches 2017 in Serienproduktion gehen soll. Die Welt ist zusammengewachsen. Ebenso dank der Innovationen in der Kommunikation. Informationen können weltweit fast zeitgleich vom Sender zum Empfänger übermittelt werden. Zu Beginn unseres aktuellen Jahrhunderts wird versucht, diese drei Bereiche - Strom, Mobilität und Kommunikation - miteinander zu verbinden. Auch diese Diskussion möchten wir mit unserem internationalen Blick begleiten. Die Energiewende hat in Deutschland die dezentrale Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien gefördert, nun besteht die Herausforderung in der Integration dieser Erzeuger in das Gesamtsystem. Hierbei werden Innovationen und Lösungen weltweit von Interesse sein.
Innovationen für Deutschland geleitet von Herausforderungen
Dies zeigt, dass Innovationen oftmals unter Spannungssituationen entstehen und fruchten. Die Verringerung der Importabhängigkeit energetischer Rohstoffe sowie die Reduzierung von Treibhausgasen sind die politischen Treiber für die deutsche Energiewende. Leider förderte sie vorzugsweise bestehende erneuerbare Technologien und wenig Innovationen. Es folgte ein massiver Zubau von erneuerbaren Erzeugungsanlagen und eine Erhöhung ihres Anteils an der Stromversorgung von rund 7 % in 2003 auf rund 25 % in 2013. Dies führte wiederum zur aktuellen Spannungssituation: auf technischer Seite wird nach Lösungen für die volatile Einspeisung und die komplexe Integration der Erneuerbaren in den Strommarkt gesucht. Insbesondere die Forschung nach Speichermöglichkeiten sollte forciert werden. Auf der Marktseite verzerrt die subventionierte Technologie den Strommarkt und führt zu einem Investitionsstop bei notwendigen konventionellen Kraftwerken. Nun wird über politische Rahmenbedingungen für die Gewährleistung der Versorgungssicherheit diskutiert, die Kapazitätsmechanismen.
Ideale politische Rahmenbedingungen fördern Innovationen mit einer Zielrichtung, ohne jedoch die technologische Lösung vorwegzunehmen. Diejenige Innovation, die eine aktuelle Herausforderung löst und dabei das Energie-Trilemma berücksichtigt, wird erfolgreich sein. Die weltweiten Trends können als Indikatoren für die Nachhaltigkeit einer Innovation dienen: Der steigende Energiekonsum, einhergehend mit einer wachsenden Weltbevölkerung und zunehmender Elektrifizierung, ist ein langfristiger Trend. Dieser wird vor allem angetrieben durch Entwicklungs- und Schwellenländer. Der prognostizierte Mehrverbrauch lenkte seit einigen Jahren den Blick auf eine der wichtigsten Energiequellen: die Energieeffizienz.
Energieeffizienz - die Erschließung einer neuen Energiequelle
Effizienzpotenzial findet sich entlang der gesamten Wertschöpfungskette der Energieversorgung: Von der Exploration und Hebung von energetischen Rohstoffen über den Transport, die Erzeugung bis zum Verbrauch. Laut des „Energy Efficiency Technologies“ Berichtes des Weltenergierates bestehen in jedem Sektor Effizienzpotenziale. In der Stromerzeugung verfügt das effizienteste Gaskraftwerk über einen Wirkungsgrad von 61 %. Der durchschnittliche Wirkungsgrad von weltweit existierenden fossilen Kraftwerken liegt bei nur 34 %. Auch bei den Erneuerbaren sind wesentliche Effizienzsteigerungen erwiesen. Der durchschnittliche Wirkungsgrad bereits installierter Solarzellen liegt bei rund 15 % während heute in Laboren ein Vielfaches dessen erreicht wurde. Erhebliche Steigerungen werden hier für möglich gehalten und intensiv beforscht. Im Windsektor und bei Biogasanlagen besteht ebenfalls umfangreiches Entwicklungspotenzial. Bei der Stromübertragung wird global von einem Verlust von 12 % ausgegangen. Im Falle der besten verfügbaren Hochspannungsübertragungstechnologie liegt der Verlust bei unter 4 % pro 1000 km. Dem Gebäudebereich werden weltweit 40 % des Energieverbrauchs zugeschrieben. Sehr optimistische Prognosen des Weltenergierates schätzen hier langfristig Effizienzgewinne auf bis zu 40 %. Die Liste ließe sich beliebig fortführen. Doch von der Identifizierung des technischen Potenzials von Effizienzmaßnahmen hin zum realisierbaren Potenzial ist es ein langer Weg. Neben der Wirtschaftlichkeit einer Maßnahme spielen auch politische Barrieren eine wichtige Rolle. Weiter ist die regionale Integration, die politische Harmonisierung sowie die technische Infrastruktur über nationale Grenzen hinweg ein wichtiger Hebel zur Effizienzsteigerung. Europa kann hierfür als gutes Beispiel voranschreiten, sofern die einzelnen Staaten ihre Energiepolitik abstimmen und mehr Interkonnektoren im Strom- und Gassektor unterstützt werden. Hierfür setzt sich der Weltenergierat– Deutschland mit seinen europäischen Partnern ein.
www.weltenergierat.de