Sektorkopplung von Energie- und Mobilitätswende. Maßnahmen und Strategien für eine nachhaltige Verkehrsgestaltung

Inhaltsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

1 Einleitung
1.1 Zielsetzung der Arbeit
1.2 Aufbau der Arbeit

2 Die Energiewende
2.1 Technologische Treiber
2.2 Ökonomische Chancen und Risiken
2.3 Politische Rahmenbedingungen

3 Mobilitätswende
3.1 Technologische Treiber
3.2 Ökonomische Chancen und Risiken
3.3 Politische Rahmenbedingungen

4 Sektorkopplung von Energie- und Mobilitätswende
4.1 Strategien und Maßnahmen für eine nachhaltige Mobilitätswende
4.2 Elektromobilität

5 Fazit

Abbildungsverzeichnis

Abb. 1: Bruttostromerzeugung in Deutschland seit 1991 im Zweijahresrhythmus dargestellt

Abb. 2: Relative Entwicklung der Treibhausgasemissionen seit 1990 nach Kategorien

Abb. 3: CO2-Emissionen in Gramm pro Fahrzeug-Kilometer über den gesamten Lebenszyklus am Beispiel eines PKW der Kompaktklasse

1 Einleitung

Die Energie ist in unserer heutigen Zeit ein knappes und wertvolles Gut. Dies gilt für fossile Energieträger genauso wie für die erneuerbaren Energien. Denn selbst wenn es für die Gewinnung von Energie aus regenerativen Quellen, wie der Windkraft oder der Sonnenstrahlung, keine technischen Limitierungen bezüglich ihres Potentials gäbe, würde ein massiver Ausbau dieser Energiequellen, ebenfalls negative ökologische Auswirkungen für den Menschen und die Umwelt nach sich ziehen. Gänzlich umweltneutral sind auch regenerative Energien nicht.^[1]

Generell besteht in der Gesellschaft eine hohe Akzeptanz gegenüber der erneuerbaren Erzeugung von Energien, jedoch sind beispielsweise große Windkraftanlagen bereits heute nicht an allen Orten willkommen. Mit dem steigenden Ausbau dieser und ähnlicher Anlagen, könnte sich ein Akzeptanzproblem weiter verschärfen.^[2] Dementsprechend ist es notwendig, dass auch klimafreundliche Energiequellen zukünftig möglichst sparsam genutzt werden müssen, zumal somit ebenso die Kosten ihrer Herstellung begrenzt werden können. Durch den Fakt, dass auch regenerative Energien mittelfristig nur limitiert vorhanden sind, werden auch die Strategien für eine Sektorkopplung mit der Verkehrswende beeinflusst, denn diese ist nicht alleine eine Elektromobilitätswende, welche lediglich die Transition der Antriebssysteme von Fahrzeugen als Ziel hat. Darüber hinaus, geht es zusätzlich darum, den gewerblichen und persönlichen Energieverbrauch im Mobilitäts- und damit Verkehrssektor zu minimieren und dann, den noch bestehenden Energiebedarf durch regenerative Energiequellen zu decken. Für die erfolgreiche Umsetzung der Verkehrswende sind somit zwei Säulen elementar, zum einen die Energiewende und zum anderen die Mobilitätswende. Die Mobilitätswende hat dabei zum Ziel, dass im Verkehrssektor weniger Energien verbraucht werden und dennoch keine Einschränkungen in der flexiblen Mobilität unserer Gesellschaft entstehen. Ganz im Gegenteil, durch technologische Entwicklungen soll sich das Angebot an Möglichkeiten zur Fortbewegung noch erweitern. Dies erfordert neben technologischen Entwicklungen auch politischen Rahmenbedingungen. Nur dann können die Potenziale zur Verlagerung und Vermeidung des Verkehrs, sowie zu einer Umgestaltung der Mobilität voll ausgeschöpft werden. Die Energiewende hingegen ist insbesondere eine technologische Herausforderung, welche jedoch ebenso einen politischen Gestaltungsrahmen benötigt. Das grundsätzliche Ziel der Energiewende ist es zunächst einmal erneuerbare Energien in hohem Maße auszubauen, sowie im Hinblick auf die Verkehrswende, den dort verbleibenden Energiebedarf mit umweltneutralen Quellen zu decken, wodurch dann eine Kopplung der beiden Sektoren entsteht.^[3]

1.1 Zielsetzung der Arbeit

Ziel dieser Hausarbeit ist es, dem Rezipienten zunächst die grundlegenden Begriffe Energiewende und Mobilitätswende zu erläutern und ihm zudem unter anderem die technologischen, ökonomischen und politischen Bausteine dieser Systemtransformationen darzulegen. Außerdem wird die Sektorkopplung von Energie- und Mobilitätswende dargestellt, in Form von Strategien und Maßnahmen zur operativen Umsetzung und einen nachhaltigeren Verkehrssektor. Beispielsweise ist hier die Elektromobilität zu nennen. Durch die daraus gewonnenen Erkenntnisse sollen die beiden Forschungsfragen dieser Arbeit beantwortet werden. Diese lauten:

Welche Maßnahmen sind notwendig, um die Mobilitätswende nachhaltig ökologisch zu gestalten?

Ist die Umstellung auf Elektromobilität eine geeignete Maßnahme, um den C02 Ausstoß innerhalb des Verkehrssektors zu verringern?

Diesbezüglich soll also überprüft werden, ob elektronisch betriebene Automobile der Erreichung einer klimafreundlicheren Fortbewegung dienlich sind und somit die Mobilitätswende unterstützen können.

1.2 Aufbau der Arbeit

Die vorliegende Hausarbeit ist in fünf aufeinander aufbauende Kapitel gegliedert. Im Anschluss an die Einleitung folgen die theoretischen Grundlagen und die verschiedenen Bausteine der Energie-, sowie Mobilitätswende. Anschließend erfolgt im folgenden Kapitel dieser Arbeit die Darstellung der Kopplung beider thematisierten Sektoren. Im letzten Kapitel wird ein Fazit gezogen, sowie beide Forschungsfragen beantwortet.

2 Die Energiewende

Die Energiewende gilt zurecht als eine der größten gesellschaftlichen, politischen, technologischen und planerischen Herausforderungen unserer Zeit. Mit dem Entschluss der Bundesregierung, bis zum Jahr 2022 aus der Kernkraftenergie auszusteigen, wird in Deutschland das bestehende Energieversorgungssystem elementar verändert. Von einer stark zentralen Energieproduktion, beispielsweise durch konventionelle Kraftwerke, wird das Versorgungssystem deutlich dezentralisiert, zum Beispiel auf Basis der Gewinnung regenerativer Energien durch Solarenergie- oder Windenergieparks, verteilt in der ganzen Republik. Mit diesem Mammutprojekt sind komplexe und äußerst vielfältige Fragestellungen zu Bereichen der Technologie, Ethik und Planung verbunden.^[4]

Zwar sollte der Ausstieg aus der Kernkraftenergie bereits im Jahr 2000, unter der damaligen Bundesregierung bestehend aus der SPD und Bündnis 90 die Grünen, erfolgen, jedoch beschloss die darauffolgende Regierung, bestehend aus der CDU, CSU und FDP, eine Laufzeitverlängerung der Kraftwerke. Auslöser für ein endgültiges Umdenken, bezüglich des Abschaltens der Atomkraftwerke, war schließlich der Unfall im japanischen Kraftwerk, in der Stadt Fukushima im Jahr 2011. Dieses geriet in Folge eines Erdbebens und Tsunamis außer Kontrolle. Der Unfall endete in einem Super-Gau. Die daraufhin veränderte Einschätzung, hinsichtlich der Risikobewertung eines Atomkraftwerks, führte dann zu der Entscheidung, diese bis zum Jahr 2022 abzuschalten.^[5]

Zwar ist die Energiewende hierzulande aktuell die am stärksten umgesetzte Wende, im Rahmen der bedeutenden Transformationen, jedoch wird sie oft lediglich reduziert betrachtet, als Stromwende gesehen. Neben der Umstellung unserer Stromversorgung von meist fossilen, hin zu regenerativen Energiequellen, wie beispielsweise Wind, Sonne oder Wasser, hat die Energiewende darüber hinaus auch eine immense Bedeutung für den Bereich Wärme in der Industrie oder in Gebäuden, sowie den Verkehrssektor, als zwei der entscheidendsten Verbrauchssektoren. Regenerativ erzeugte Energie, wird also für alle Sub-Wenden immer bedeutender. Dahingehend ist es von hoher Relevanz, die Energiewende mit den unterschiedlichen Sub-Wenden eng zu koordinieren, um das gesellschaftliche Ziel zu erreichen, unsere komplette Wertschöpfung ohne die Nutzung von fossilen Energieträgern, wie ÖL, Kohle oder Erdgas zu erzeugen. Nur durch diese Maßnahmen kann die bekannte planetare Grenze, das 2-Grad-Klimaziel, eingehalten werden. Zudem muss der Wechsel auf erneuerbare Strategien fest verankert sein, mit den Strategien der Suffizienz und Effizienz, beim Verbrauch und der Herstellung von Energien.^[6]

Einen Hinweis darauf, wie weit die Energiewende bis in den letzten Jahrzehnten voranschritten ist, kann man durch den Anteil der erneuerbaren Energien am gesamten Strommix in Deutschland erhalten. Während dieser im Jahr 1991 noch bei lediglich 3,2% lag, stieg er bis zum Jahr 2001 auf 6,6% an. Zehn Jahre später betrug der Anteil bereits 20,2% und im Jahr 2017 lag der Anteil regenerativer Energien am Strommix bei 33%. Als Ziel hat die Bundesregierung, im Rahmen des Erneuerbare Energien Gesetzes, bis zum Jahr 2025, einen Anteil von etwa 45% angegeben. Dadurch soll erreicht werden, dass bis zum Jahr 2050 95% weniger Treibhausgasemissionen entstehen, als noch heute. In der nachfolgenden Abbildung wird diese Entwicklung nochmals grafisch dargestellt. Außerdem zeigt sie, wie hoch der Anteil der jeweiligen Energiequellen am Strommix in der Vergangenheit war und wie sich diese Anteile entwickelt haben.^[7]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 1: Bruttostromerzeugung in Deutschland seit 1991 im Zweijahresrhythmus dargestellt (Quelle: Kühne/Weber [2018], S. 5)

Neben dem Ausstieg aus der Kernkraft und damit dem Ausbau der regenerativen Energien, sowie der dafür passenden Stromnetze, verfolgt die Energiewende jedoch noch weitere wichtige Ziele. Insgesamt soll zusätzlich eine Reduktion des Stromverbrauchs stattfinden, sowie eine Effizienzsteigerung, sowohl bei der Herstellung, als auch beim Verbrauch von Strom, da eine nachhaltige Energiewende nur in Kombination mit Strategien der Effizienz und Suffizienz zu leisten ist. Darüber hinaus ist eines der wichtigsten Ziele die Sektorkopplung mit den unterschiedlichen Sub-Wenden, beispielsweise der Kopplung von erneuerbaren Energien mit der Mobilitätswende. Es ist wichtig, dass die Transformation dieser Bereiche eng ineinandergreift.^[8]

2.1 Technologische Treiber

Bezüglich der technologischen Möglichkeiten, liegen bereits heute alle Bausteine für eine erfolgreiche Energiewende vor. Die Produktion von regenerativen Energien wird immer wirtschaftlicher. Auch die benötigten Anlagen für die Gewinnung von Strom, aus Wind- und Sonnenenergie, sind mittlerweile technologisch und bezüglich deren Herstellungsverfahren, so weit entwickelt, dass diese an einigen Standorten jetzt schon günstigere Energie produzieren könnten, als dies in den konventionellen atomaren und fossilen Kraftwerken der Fall ist. Zudem ist auch die Netztechnologie, welche unabdingbar ist, für das Betreiben der dezentralisierten Energiesysteme, schon existent und muss nur noch flächendeckender ausgebaut werden.^[9] Überschüssiger Strom, aus sehr wind- und sonnenintensiven Perioden, kann schon jetzt durch verschiedene technische Lösungen gespeichert werden. Diese Speicher dienen insbesondere dem Ausgleich, bei wetterbedingten Schwankungen in der Stromherstellung. Angesichts des stetigen technologischen Fortschritts sind weitere technologische Verbesserungen in diesen Bereichen zu erwarten. Neben den zuvor genannten technologischen Faktoren liegt die eigentliche Herausforderung im technologischen Bereich, in einer erfolgreichen Systemkopplung, um die Energiewende vollständig und erfolgreich umsetzen zu können. Je höher der Anteil der erneuerbaren Energien zunimmt, desto wichtiger wird die Beantwortung sowohl technologischer, als auch struktureller Schlüsselfragen. Beispielsweise stellt sich die Frage, in welcher Gewichtung der Strommix aus den verschiedenen regenerativen Quellen Wasser, Wind und Sonne zukünftig verfügbar sein wird? Wie genau können die Produktionskapazitäten innerhalb Deutschlands geografisch verteilt werden? Welche Größe sollten die Speicher für überschüssigen Strom vorweisen? Oder auch, wie groß ist die Bedeutung der Sektorkopplung für die Elektrofahrzeuge, im Rahmen der Mobilitätswende? Diese Fragen gilt es zukünftig zu beantworten um die Energiewende voranzutreiben.^[10]

[...]

^[1] Vgl. Hochfeld et al. [2017], S. 14.

^[2] Vgl. Dehmer [2016], o.S.

^[3] Vgl. Hochfeld et al. [2017], S. 14 f.

^[4] Vgl. Kühne/Weber [2018], S. 3.

^[5] Vgl. Adolph [2016], o.S.

^[6] Vgl. Schneidewind [2018], S. 378 ff.

^[7] Vgl. Kühne/Weber [2018], S. 4 f.

^[8] Vgl. Adolph [2016], o.S.

^[9] Vgl. Bauknecht/Vogel/Funcke [2015], S. 8 f.

^[10] Vgl. Schneidewind [2018], S. 33 ff.