Sektorkopplung & Energieeffizienz: Durch die Energiewende steigt der Energieverbrauch

Mehr Energieeffizienz soll die Energiewende retten. Gibt es “magische” Verbrauchssenkungen durch Sektorkopplung wirklich?

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In sozialen Medien und in der “Youtube-Universität” heißt es oft, dass der Energieverbrauch in Zukunft sinken soll, dank Sektorkopplung.

Durch eine vollständige Elektrifizierung der Energiewirtschaft gibt es Verbrauchssenkungen, aber noch größere gegenläufige Verbrauchssteigerungen.

Viele Anwendungsbereiche lassen sich nicht direkt elektrifizieren, zum Beispiel Flugzeuge, Schiffe oder LKWs im Transportsektor.

Auch ist die direkte Elektrifizierung nicht immer effizienter. Bei der Prozesswärme steigt der Energieverbrauch durch direkte Elektrifizierung deutlich.

Noch dazu steigen die Gesamtverluste durch saisonale Speicherung und die nicht nutzbare Überproduktion aus Wind- und Solarstrom.

Insgesamt steigt der Primärenergieverbrauch in einem vollständig elektrifizierten System mit vollständigem Verzicht auf fossile Brennstoffe auf ca. 170%.

Diese Verbrauchssteigerungen durch Elektrifizierung kann man größtenteils durch Effizienzsteigerungen aufgrund von Modernisierung ausgleichen. Das ist aber nicht geschenkt.

Gibt es Effizienzsteigerungen durch das Elektro-Auto?

Um Effizienzsteigerungen zu begründen, wird gerne das Elektro-Auto als Musterbeispiel für die komplette Elektrifizierung angeführt, siehe z.B.:

“Ein Benziner verbraucht 60 kWh und ein Elektroauto nur 20 kWh.”

heißt es zum Beispiel.

Das stimmt zwar, aber hier wird die thermische Energie des Verbrenners mit der elektrischen Energie des Elektromotors gleichgesetzt. Elektrische Energie ist aber schwerer zu erzeugen und ein Vielfaches so viel wert wie thermische Energie.

Stell dir vor, ein Freund behauptet fast drei mal so sparsam zu sein, weil er nur noch mit Fünfzigern statt mit Zwanzigern bezahlt. Er benötigt nur noch gut ein Drittel so viele Geldscheine. Aber die ausgegebene Geldsumme bleibt die gleiche.

Auch bei der Elektromobilität bleibt die verbrauchte Energiesumme etwa die gleiche, egal ob Verbrenner oder E-Auto. Elektrische Energie ist nämlich rund 2,5 mal so schwer zu erzeugen und entsprechend rund 2,5 mal so viel wert wie thermische.

Es verbleiben zwischen dem Faktor 3 beim E-Auto und dem Faktor 2,5 beim fossilen auto kleine Effizienzvorteile für das Elektroauto, die aber von der Saisonspeicherung und Überproduktion aufgefressen werden.

Gibt es Effizienzgewinne durch die Wärmepumpe?

Das zweite Effizienz-Musterbeispiel ist das der Wärmepumpe mit ihrer Jahresarbeitszahl von etwa 3 in der Praxis.1

“Eine Wärmepumpe hat einen Wirkungsgrad von 300% und eine Gasheizung nur einen Wirkungsgrad von 90%.”

heißt es zum Beispiel.

Das stimmt zwar, aber hier wird wieder die hochwertige elektrische Energie der Wärmepumpe mit der einfach verfügbaren thermischen Energie der fossilen Heizung gleichgesetzt. Kilowattstundeel ist nicht gleich Kilowattstundeth.

An der Wärmepumpe lässt sich das Prinzip gut erklären:

  1. Eine Wärmepumpe nimmt eine kWh elektrisch und erzeugt daraus drei kWh thermisch (bei JAZ 3). Dazu muss man die elektrische Energie zum Heizen nutzen, statt sie für andere Stromverbraucher im Netz zu lassen.
  2. Ein Kohlekraftwerk nimmt drei kWh thermisch und erzeugt daraus eine kWh elektrisch (bei Wirkungsgrad 33%). Dazu muss man die Wärme in die Turbinenhalle zur Stromerzeugung schicken, statt sie zum Heizen per Fernwärme zu nutzen.

In beiden Fällen hast du die Wahl zwischen einer Kilowattstunde elektrisch oder drei Kilowattstunden thermisch. Das ist heute im größtenteils fossilen Energiesystem so und wird auch im vollständig elektrifizierten Energiesystem wieder so sein.

Das liegt am Wirkungsgrad einer Wärmekraftmaschine bzw. umgekehrt am Wirkungsgrad einer Kraftwärmemaschine. Diese Wirkungsgrade werden bestimmt durch den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik. Mit physikalischen Gesetzen lässt sich nicht verhandeln.

Energieverbrauch steigt durch Transport, Prozesswärme & Saisonspeicher

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Es gibt also keine “magischen” Energieeinsparungen durch Sektorkopplung. Im Gegenteil, bei anderen Anwendungen als Elektromotor und Wärmepumpe nehmen wir teilweise hohe Energieverluste durch die vollständige Elektrifizierung in Kauf.

Der Primärenergieverbrauch durch Elektrifizierung steigt rund:

  • 4x beim Flugverkehr (Synthfuel)
  • 4x beim Schiffsverkehr (Ammoniak)
  • 3x beim Frachtverkehr mit LKW (Wasserstoff)
  • 3x bei Saisonspeichern (Wasserstoff)
  • 3x bei der Prozesswärme (Lichtbogenofen)

Über alle Bereiche der Sektorkopplung zusammen steigt der Primärenergieverbrauch durch Elektrifizierung auf rund 170% des heutigen Niveaus. Die genaue Berechnung findet sich am Ende des Artikels.

Das ist aber nur der Energieverbrauch, wenn es zu keinen zusätzlichen Effizienzsteigerungen kommt. Berücksichtigen müssen wir Effizienzvorteile, zum Beispiel durch Modernisierung.

Energieverbrauch senken: Energieeffizienz vs Energiesuffizienz

Weil sich durch eine vollständige Elektrifizierung vieles ändert, sind andererseits signifikante Effizienzsteigerungen möglich.

Die Energieeffizienz lässt sich zum Beispiel steigern durch:

  • Weniger Verluste
    z.B. Haussanierung mit besserer Dämmung oder Nutzung von Abwärme
  • Effizientere Verbraucher
    z.B. ein neuer Kühlschrank oder ein neuer Stahlofen
  • Effizienteres Verhalten
    z.B. Wäscheständer statt Wäschetrockner oder ÖPNV statt Auto

Diese Effizienz-Maßnahmen sind aber nicht geschenkt, sondern gehen mit Verhaltensänderungen oder Investitionen einher.

Ebenfalls kann der Energieverbrauch durch Genügsamkeit gesenkt werden, z.B. indem man im Winter weniger heizt oder an der Ostsee Urlaub macht statt in Thailand. Das hat aber mit Energieeffizienz nichts zu tun. Verzicht ist Energiesuffizienz.

Die Gefahr bei steigender Energieeffizienz ist allerdings ein Rebound-Effekt. Während die Stromverbrauchsintensität in kWh pro € BIP real von 2000 bis 2019 um 21% gesunken ist, ist sie in kWh pro Kopf nur um 3% gesunken. Strom wird deutlich effizienter eingesetzt, aber wir verbrauchen immer noch fast die gleiche Menge. Das nennt man Jevons Paradoxon.

1,1% Stromeffizienz-Steigerung durch Modernisierung

Die Energieeffizienz im Stromsektor steigt seit Jahren. Von 2000 bis 2019 ist die Stromverbrauchsintensität in kWh pro € BIP real auf 79% gesunken. Das entspricht einer Effizienssteigerung von 1,1% pro Jahr. 2 Wenn dieser Trend fortgeführt wird, wird der Energieverbrauch bis 2050 um rund 39% sinken (bis dahin alles Strom).

Bei 1,1% Effizienzsteigerung pro Jahr würde der Anstieg auf 170% des Primärenergieverbrauchs durch vollständige Elektrifizierung also fast komplett ausgeglichen.

Aber wie gesagt, diese Modernisierung ist nicht geschenkt. Eine vollständige Elektrifizierung erfordert signifikante Investitionen, die sich nicht selbst amortisieren, das sogenannte Green Premium.

Diese höheren Kosten führen zur Inflation in bestimmten Sektoren. Um eine sogenannte “Greenflation” zu vermeiden, will die Ampel-Regierung Differenzkosten für Umrüstungen durch CfDs aus Steuergeldern subventionieren. 3

Energiewende-Prognosen zu gleichbleibendem Energieverbrauch

Energiewende-Studien gehen trotz vollständiger Elektrifizierung von einem nur leicht steigendem Primärenergieverbrauch durch Modernisierung gegenüber heute aus. Es gibt wohl keine seriöse Quelle, die “magische” Effizienzsteigerungen erwartet.

Agora Energiewende im Szenario “Klimaneutrales Deutschland 2045/2050” zum Beispiel erwartet etwa 14.000 PJ Primärenergieverbrauch, wenn man Wasserstoff- und E-Fuel-Importe mit einberechnet. 4 Das ist nur etwas mehr als das Niveau des Primärenergieverbrauchs vor Corona von rund 13.000 PJ.

Agora Energiewende geht von einer Netto-Stromerzeugung von 962 TWh pro Jahr aus. Dazu kommen Importe von 164 TWh Synthfuels und 184 TWh Wasserstoff. Diese Importe entsprechen unter Berücksichtigung der Wirkungsgrade weiteren rund 599 TWh Stromerzeugung. Es geht nicht darum ob diese Importe möglich sind oder nicht. Ohne Berücksichtigung der Importe wird aber die Primärenergiebilanz verfälscht.

Zusammen beträgt die für die Vollversorgung von Deutschland nötige Stromerzeugung laut Agora also 1.561 TWh. Das ist äquivalent zu 14.049 PJ Primärenergie bei 40% fossilem Wirkungsgrad.

Ohne Modernisierung müssten wir in einem voll elektrifizierten System hingegen hingegen rund 2.523 TWh Elektrizität pro Jahr erzeugen. Agora setzt also eine Effizienzsteigerung von 39% voraus, oder 1,1% pro Jahr bis 2050.

Andere Studien zu Systemen mit 100% Erneuerbaren kommen zu ähnlichen Prognosen des Energieverbrauchs in einem vollständig elektrifizierten System – egal ob Fraunhofer, EWG oder DIW.

Zum Nachrechnen: Warum steigt der Energieverbrauch durch Elektrifizierung?

Du willst wissen wie ich auf eine Steigerung des Primärenergieverbrauchs von 170% komme? Hier ist die Berechnung verständlich vereinfacht.

Wir haben ganz grob gesagt mit fossilen Brennstoffen folgende durchschnittliche Gesamtwirkungsgrade:

  • 35% Gesamtwirkungsgrad Stromsektor
  • 35% Gesamtwirkungsgrad Transportsektor
  • 85% Gesamtwirkungsgrad Wärmesektor

Durch eine vollständige Elektrifizierung sinken die durchschnittlichen Gesamtwirkungsgrade folgendermaßen:

  • 35% Gesamtwirkungsgrad Stromsektor (same same)
  • 15% Gesamtwirkungsgrad Transportsektor (insbesondere durch Schiffe & Flugzeuge
  • 55% Gesamtwirkungsgrad Wärmesektor (insbesondere durch Prozesswärme)

Gesamtwirkungsgrad meint in diesem Artikel die Multiplikation einzelner Wirkungsgrade ausgehend von thermischer Energie. Alternativ könnten wir auch elektrische Gesamtwirkungsgrade verwenden, also ausgehend von elektrischer Energie. Dadurch ändert sich nichts, außer dass die Zahlen auf beiden Seiten der Gleichung um den gleichen Faktor kleiner werden.

Wir dürfen aber nicht den Anfängerfehler machen und beim fossilen Szenario von thermischer Energie ausgehen und beim elektrifizierten Szenario von elektrischer Energie oder umgekehrt. Kilowattstundeel ist nicht gleich Kilowattstundeth.

Wenn du jetzt für jeden Sektor einen Dreisatz aufstellst, kommst du auf folgenden Energieverbrauch im Vergleich zu vorher (100%):

  • 100% Energieverbrauch Stromsektor
  • 233% Energieverbrauch Transportsektor
  • 170% Energieverbrauch Wärmesektor

Sagen wir zur Vereinfachung, dass jeder Sektor ungefähr einen Anteil von einem Drittel am Primärenergieverbrauch ausmacht. (Das stimmt für Deutschland ungefähr)

Im Schnitt steigt der Primärenergieverbrauch also auf 168% des heutigen Wertes durch Elektrifizierung.

Pi mal Daumen reicht dir nicht? Im Rest dieses Artikels folgt die exakte Berechnung mit praxisnahen Annahmen, die zu dem gleichen Ergebnis führt.

Thermischer Wirkungsgrad: Dieselmotor, Elektromotor, Kohlekraftwerk, Elektrolyse

Alle Annahmen sowie der Rechenweg für Endenergie, Nutzenergie und Primärenergie sind in diesem Google Docs transparent zusammengefasst. Es werden in der Berechnung neben den unten angegebenen reinen Wirkungsgraden zusätzlich auch Transport- und Speicherverluste berücksichtigt.

Annahmen zum thermischen Wirkungsgrad von fossilen Brennstoffen:

Die folgenden Wirkungsgrade stammen wenn nicht anders angegeben aus der sehr hilfreichen Aufstellung von Transport and Environment 5

  • 90% Heizung & Prozesswärme mit Kohle, Öl & Gas
  • 51% Schiff mit Schiffsdiesel
  • 42% LKW mit Diesel
  • 39% Flugzeug mit Kerosin
  • 33% PKW, Bahn & Nutzfahrzeuge mit 50% Diesel/50% Benzin

Annahmen zum elektrischen Wirkungsgrad von Verbrauchern:

Als Umrechnungsfaktor zwischen thermischen und elektrischen Wirkungsgrad wird 2,5 verwendet. (entspricht 40% Wirkungsgrad thermisch – elektrisch/mechanisch) 6

  • 300% Wärmepumpe mit Elektrizität
  • 90% Lichtbogenofen mit Elektrizität 7
  • 78% PKW & Bahn mit Elektrizität
  • 36% LKW mit Wasserstoff
  • 33% Schiff mit Ammoniak
  • 22% Flugzeug mit Synthfuel

Die Verwendung von Wasserstoff für LKWs und zur saisonalen Speicherung ist optimistisch. Vermutlich muss man hier wegen der Probleme bei Speicherung und Transport von Wasserstoff ebenfalls auf Ammoniak oder Methanol setzen mit rund einem Viertel niedrigerem Wirkungsgrad.

Annahmen zu Transport, Speicherung:

Die Wirkungsgrade zur Speicherung stammen aus einer aktuellen Studie für die deutsche Energiewirtschaft der Hertie School Berlin. 8

  • 95% Transport- und Umwandlungsverluste Elektrizität
  • 90% Batteriespeicher
  • 80% Pumpspeicher
  • 39% P2G2P Saisonspeicher mit Wasserstoff

Sektorkopplung: Primärenergie-Anteil von Strom, Verkehr, Wärme & Prozesswärme

Neben dem Wirkungsgrad muss man natürlich die Anteile der jeweiligen Energieverbraucher am Primärenergiemix kennen. Diese stammen aus einer Übersicht des Bundesministerium für Wirtschaft und Energie Energieeffizienz in Zahlen BMWI (2019).

Der Verkehrssektor ist beim BMWI leider nicht einzeln aufgeschlüsselt. Die Anteile im Verkehrssektor sind deshalb der Berichterstattung über CO2-Emissionen bei Eurostat entnommen. Für den internationalen Schiffsverkehr wurde der deutsche Anteil am Schiffsverkehr der EU berücksichtigt, wegen der in der Praxis stattfindenden Bunkerung in Rotterdam/Antwerpen statt in Hamburg. 9

  • 34% Elektrizität
  • 22% Raumwärme, Warmwasser
  • 14% Prozesswärme
  • 12% PKW, Bahn, Nutz-KFZ
  • 8% nicht-energetischer Verbrauch
  • 5% Frachtverkehr LKW
  • 3% Schifffahrt
  • 3% Flugverkehr

Achtung, das BMWI rechnet bei der Primärenergie mit einem Umrechnungsfaktor von 2,4 statt den geläufigeren 2,5. Das macht aber keinen signifikanten Unterschied.

Vereinfachend wird davon ausgegangen, dass unsere heutige Energiewirtschaft noch zu 100% bio-fossil ist, obwohl sie das nur zu 82% ist. Im Stromsektor ist das egal und die geringen Mengen bereits vorhandener Wärmepumpen und Elektroautos sollten das Ergebnis kaum verzerren. Auch KWK- und GuD-Kraftwerke mit besseren Wirkungsgraden sind für eine grobe Abschätzung unbedeutend.

Beim nicht-energetischen Verbrauch wird davon ausgegangen, dass der weiterhin aus fossilen Quellen stammt. Sollten Kunststoffe, Dünger und Reduktionsmittel in Zukunft ebenfalls klimaneutral gewonnen werden, muss zusätzlich dieser recht hohe Energiebedarf bedient werden.

Die Annahmen für Speicherung und Abregelung stammen wieder aus dem Paper der Hertie School Berlin:

  • 12% Abregelung Überproduktion an Gesamterzeugung
  • 8% Saisonale Speicherung P2G2P an Gesamterzeugung
  • 3% Pufferung Pumpspeicher an Gesamterzeugung
  • 1% Pufferung Batterie an Gesamterzeugung

Diese Werte zu Speicherung und Überproduktion sind nicht ganz zutreffend, da sie nur den heutigen Stromverbrauch berücksichtigen. Mit fortschreitender Sektorkopplung steigen die Anteile von Solar und Wind gegenüber Wasserkraft, Biomasse und Pumpspeichern, wodurch mehr abgeregelt werden muss, sowie mit Batterien und P2G gespeichert werden muss. Andererseits haben wir durch die Sektorkopplung mehr flexible Lasten. Im Großen und Ganzen sollten sich diese Effekte etwa ausgleichen.

Wie gesagt, schau gerne in das diesen Artikel begleitende Google Docs um die Berechnung nachvollziehen zu können. Du berechnest zuerst die Nutzenergie aufgrund der heutigen Primärenergie und den heutigen Wirkungsgraden. (oben nach rechts) Dann berechnest du die künftige Primärenergie anhand der Nutzenergie und den Wirkungsgraden in einem elektrifizierten System. (unten nach links)

Updates:

  • 13.09.2021: Erstmals veröffentlicht.
  • 12.12.2021: Update mit weiteren Erklärungen zur Primärenergie
  • 25.02.2021: Komplette Überarbeitung wegen weitreichenden Verständnisproblemen bei Lesern insbesondere in punkto Primärenergie und Gesamtwirkungsgrad. Primärenergie wird nur noch am Rande betrachtet. Wirkungsgrade werden kaum noch erwähnt. Kommentare sind zurückgesetzt, da eigentlich alle Kommentare von diesen Verständnisproblemen handeln.
    Falsche Unterstellung Agora Energiewende würde sinkenden Primärenergieverbrauch prognostizieren, obwohl laut Szenario “Klimaneutrales Deutschland” der Energieverbrauch leicht steigt.

Quellen

  1. Energieeffizienz elektrisch angetriebener Wärmepumpen. Praxisergebnisse aus dem Monitoring Fraunhofer (2017)
  2. Effizienzindikatoren AG Energiebilanzen (2020)
  3. Koalitionsvertrag zwischen SPD, Bündnis 90/Die Grünen und FDP Bundesregierung (2021)
  4. Klimaneutrales Deutschland 2045 Agora Energiewende (2021)
  5. Electrofuels? Yes, we can … if we’re efficient Transport and Environment (2020)
  6. Methodology Statistical Review BP (2021)
  7. Energieeffizienz bei Lichtbogenöfen BD Guss (2005)
  8. Storage requirements in a 100% renewable electricity system: Extreme events and inter-annual variability Ruhnau & Qvist (2021)
  9. Greenhouse gas emissions by source sector Eurostat (2021)

Dieser Beitrag hat 20 Kommentare

  1. Günter H.

    Wir verbrauchen etwa 3000 PJ an Gas. Um eine äquivalente Energiemenge Wasserstoff zur Verfügung zu haben, werden 1277 TWh Strom gebraucht. Diese Energiemenge entspricht einer Grundlast von 146 GW. Um diese Energiemenge mit Wind zum Beispiel herzustellen, bedarf es eine installierte Leistung von mindestens 450 GW Windanlagen.

    Ihre 2500 TWh Strom entsprechen einer installierten Leistung an Grundlast von 285 GW, mit Windanlagen mindestens 750 GW.
    Da muss ich einen Denkfehler haben, wie könnten sonst unsere Topexperten behaupten das ginge in absehbarer Zeit?

    1. Florian Blümm

      Wie im Artikel gesagt, die 2.500 TWh Strombedarf wären ohne Modernisierungseffekte.

      Ich empfinde die rund 1.500 TWh Strombedarf von Studien wie Agora Energiewende schon realistisch, wenn man eine normale Steigerung der Energieeffizienz ansetzt. Ich war da selbst vor einigen Monaten bei der ersten Version dieses Artikels noch zu pessimistisch unterwegs.

      Die Energiewende-Studien senken die Zahlen installierter Leistung zusätzlich, indem sie annehmen, dass ein Großteil des Bedarfs an Wasserstoff und E-Fuel importiert wird. Darüber ob die Einrichtung einer globalen Wasserstoffwirtschaft in 1-2 Jahrzehnten realistisch ist, kann man sich natürlich vortrefflich streiten.

  2. Günter H.

    Import scheint mir nicht die Lösung. Wenn alle Länder ihre Energieversorgung auf Importe aufbauen geht die Rechnung nicht auf. Denn die anderen Länder müssen ja auch erstmal klimaneutral werden bevor sie Überschüsse haben mit denen sie dann unseren Wasserstoff grün herstellen können.
    Am Ende läuft es darauf hinaus, dass wir woanders grünen Wasserstoff subventionieren. Ihren eigenen Energiebedarf decken diese Länder dann mit Kohle und Kernkraft.

    1. Florian Blümm

      Importe sehe ich auch eher skeptisch, insbesondere wegen der kurzen Zeit. Andererseits macht es schon Sinn Solaranlagen und Windräder nicht im sonnen- und windarmen Deutschland zu bauen.

      Sich 100% auf Importe verlassen ohne Plan B ist aber auf jeden Fall fahrlässig. Wenn die ambitionierten Wasserstoff-Pläne scheitern, bleiben wir weiter beim Erdgas.

  3. Adrian S

    Ein (sehr) ungünstiger Faktor kommt bei Wärmepumpen noch hinzu, der sehr oft ausser acht gelassen wird. Zwar sind WP sehr effizient, jedoch nur im Jahresdurchschnitt. Gerade bei sehr kalten Temperaturen sinkt die Effizienz (insb. bei Luft-x Wärmepumpen) stark (COP<2). Also genau dann wenn sowieso viel Wärme benötigt wird. Zudem werden WP aus Effizienz und Kostengründen fast immer bivalent ausgelegt. Das beueutet bis ca. -5C° bis 2C° (je nach Anlage/Dimensionierung) reicht die Leistung der WP gerade noch aus, wird es aber kälter unterstützt eine einfache Heizpatrone mit bis zu 50% der Gesamtleistung. Bei einer Heizoatrone wird ganz simpel 1kWh elektrisch zu 1kWh thermisch! Also je kälter es wird, desto mehr nähert sich die Effizienz der WP einer Direktstromheizung, also dann wenn sowieso sehr viel Energie benötigt wird.

    Der Leistungspeak im Winter will ich mir gar nicht vorstellen wenn alle mittels WP heizen wollen. Frankreich lässt grüssen…

    1. Florian Blümm

      Guter Punkt! So weit habe ich gar nicht gedacht. Ein weiterer Punkt für die Dunkelflaute.

      Das mit Frankreichs Elektroheizungen ist vollkommen absurd. Auf der einen Seite wissen wir alle, dass wir mehr Sektorkopplung brauchen. Auf der anderen Seite machen sich Energiewende-Fans jeden Winter über Frankreichs viel weiter fortgeschrittene Sektorkopplung und den damit verbundenen hohen Stromverbrauch lustig.

  4. Joe Schmidt

    Also Direktstromheizungen als “Sektorkopplung” zu loben – das ist doch eher “vollkommen absurd”.
    Wo sich seit Jahren die Franzosen in kalten Wintern zu den Hauptbedarfszeiten nicht mehr selbst mit el. Energie versorgen können und regelmäßig vom Ausland “gerettet” werden müssen.
    Dass seit Ende 2021 reihenweise KKW in FR vom Netz gegangen sind und selbst ein Jahr später Ende 2022 im zweiten Winter noch 15-18 KKW keinen Strom produzieren sondern verbrauchen – das ist ein Problem für die europ. Energieversorgung.

    Ihre Aufrechnung des “steigenden Energieverbrauches” krankt an der Tatsache, dass Sie sich an anderer Stelle über den hohen (größtenteils fossilen) (Primär-)Energiebedarf auslassen und bei Ihrer Betrachtung Endenergie – Nutzenergie sehr fragwürdige Annahmen treffen.
    So gilt eben der “Primärenergiefaktor” bei der Stromerzeugung nur unter der Prämisse des Einsatzes fossiler Energie. Sie brauchen keine 2,5kWh Kohle /Gas, wenn Sie mit EE 1kWh Strom erzeugen.
    Der Primärenergiefaktor ist und wird stetig weiter sinken, je höher der Anteil der EE an der Stromerzeugung wird.

    1. Florian Blümm

      Sektorkopplung bedeutet Elektrifizierung der Sektoren Wärme und Verkehr. Die Franzosen sind bereits bei 47% Elektrifizierung bei der Hauswärme, davon 7,5% Wärmepumpen. Wir Deutschen sind bei 5%, davon 2,5% Wärmepumpen. Wer ist weiter in der Sektorkopplung?

      Das schöne am Primärenergiefaktor im Substitutionsprinzip ist, dass er vollkommen unabhängig vom Einsatz fossiler Energieträger ist. Ob 0% oder 100% macht keinen Unterschied.

      Ganz anders beim Wirkungsgradprinzip, wo durch statistische Effekte der gleiche Energieverbrauch mit 3x so hohen Zahlen ausgewiesen wird zwischen 0% fossil und 100% fossil.

  5. Joe Schmidt

    Zitat:
    “Sektorkopplung bedeutet Elektrifizierung der Sektoren Wärme und Verkehr.”
    Das ist Ihre, recht fragwürdige Interpretation.

    Ich sehe sie als sinnvolle Vernetzung der Sektoren Energiewirtschaft (Elektrizität, Wärme, Kälte), Industrie und Verkehr.
    Die Elektrifizierung der Hauswärme ist da nur ein (kleineres) Teilgebiet.
    Ja, die Elektrifzierung wird dabei wegen der angestrebten Dekarbonisierung eine wichtige Rolle spielen.

    Mit Ihren Prozenten kann man richtig toll argumentieren:
    50% der in Deutschland mit Strom heizenden Haushalte besitzen also schon eine Wärmepumpe !
    In Frankreich sind es deutlich weniger …
    Sie haben doch bestimmt auch die absoluten Zahlen für Frankreich und Deutschland?
    Denn gerade die französischen Direktstromheizungen sind ein wenig glückliches Beispiel für “Sektorkoppelung”, da sie schon seit Jahren die französische Stromversorgung immer wieder an den Rand eines BlackOut bringen.
    Elektrisch Heizen auf niedrigem Temperaturniveau mit einer Direktstromheizung ist da gegenüber der Wärmepumpe eher Energieverschwendung.

    1. Florian Blümm

      Lies doch erst einmal nach, was man unter Sektorkopplung versteht.

      In Deutschland besitzen knapp 3% der Haushalte eine Wärmepumpe, in Frankreich sind es bereits 3x so viel. In Frankreich heizen insgesamt 47% der Haushalte elektrisch.

  6. Joe Schmidt

    Den Link kenne ich, stimme den Definitionen zu und akzeptiere die im Artikel getroffenen Aussagen wie:
    “Zweitens ermöglicht die intelligente Kopplung der Sektoren mit Hilfe von bestimmten energieeffizienten Technologien wie Wärmepumpenheizungen, KWK-Anlagen oder Elektroautos eine deutliche Senkung des Energieverbrauchs.”.
    .
    Genau das, was SIe in Ihren Artikeln bestreiten …
    Direktstromheizungen – wie in Frankreich in weiten Teilen üblich – sind da wohl auch kein Instrument der angestrebten Sektorenkopplung.
    Leider haben Sie meine Bitte um absolute Zahlen statt Prozente wieder ignoriert.
    .
    Ebenso wenig sind Sie auf meinen Hinweis eingegangen, dass sich Ihre Definition:
    “Sektorkopplung bedeutet Elektrifizierung der Sektoren Wärme und Verkehr.”
    sehr stark von der im Link unterscheidet:
    “Vernetzung der Sektoren der Energiewirtschaft sowie der Industrie …”
    bzw.:
    “Verbindung der Sektoren Strom, Wärme, Verkehr” … über Energiespeicher und Energiewandler.”

    1. Florian Blümm

      Ich bestreite überhaupt nicht, dass eine Sektorkopplung nötig ist. Wir müssen letztendlich alles elektrifizieren oder auf durch Strom erzeugte E-Fuels umsteigen.

  7. Joe Schmidt

    Zitat: “… oder auf durch Strom erzeugte E-Fuels umsteigen.”
    Also mit Energieeffizienz haben eFuels kaum etwas zu tun. Deshalb erwarte ich deren Einsatz wirklich nur in Bereichen, für die es keine andere technologische Lösung zur Dekarbonisierung gibt.
    Warum betonen Sie also gerade diesen Randpunkt?
    .
    Warum nehmen Sie nicht zu Ihrer eigenwilligen Definition der Sektorenkopplung Stellung?
    .
    Haben Sie denn die realen Zahlen der Haushalte und Wärmepumpen in FR und D gefunden?
    Oder wenigstens die Quelle für Ihre prozentualen Behauptungen?

    1. Florian Blümm

      Es geht bei der Sektorkopplung nicht nur um Energieeffizienz. Es geht um Machbarkeit und Bezahlbarkeit, siehe Liebreichs H2-Ladder.

      Ich habe keine eigene Definition zur Sektorkopplung oder zu irgendeinem anderen Thema. Alles in diesem Blog basiert auf Primärquellen und nichts auf originärer Forschung.

      1. Joe Schmidt

        Danke – auf Liebreichs “Clean Hydrogen Ladder” kann man nicht oft genug verweisen und auf die Tatsache, dass dafür sehr viel sauberer Strom benötigt wird. Nur gehen die Ansichten halt auseinander, wie dieser erzeugt werden sollte.
        .
        Dass Sie sehr wohl in ihrem Block einen sehr festen Standpunkt vertreten und ihre “Primärquellen” teils Verweise auf sich selbst und auch auf eigene Hochrechnungen sind, kann jeder erkennen, der sich intensiver eingelesen hat.
        Aufgezeigte Kritik und Nachfragen (wie bspw. hier zur tatsächlichen Zahl der Haushalte und Wärmepumpen in FR und D perlt dann einfach bei Ihnen ab.
        Aber ich erkenne an, dass Sie ihre Unterstützung der Stromerzeugung aus Kernenergie nicht so plump betreiben wie andere.

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