Mahatma Gandhi zufolge soll es zweckmäßig sein, sich ausreichend große Ziele zu setzen. Die Umstände würden sich dann nach diesen richten. Ist so viel Optimismus respektive Gottvertrauen aber auch im Zusammenhang mit der Energiewende oder präziser bei der angedachten flächendeckenden Ausrüstung Deutschlands mit Wärmepumpen angebracht? Nicht weniger als sechs Millionen von ihnen will die Bundesregierung bis 2030 hierzulande in Betrieb sehen – als umweltfreundlicheren Ersatz für Gasheizungen.
Vielfältige Herausforderungen – und wie sie gelöst werden können
Sieht man einmal von der Kostenfrage und nicht ganz unwichtigen Details wie den dafür gebrauchten Fachkräften beziehungsweise -betrieben ab, bleiben immerhin noch die sich aus dem Projekt ergebenden Herausforderungen für die künftige Energieversorgung. Worin diese bestehen und wie sie gelöst werden können, hat eine Analyse der Forschungsgruppe „Applied Mathematics for Energy Markets“ von Prof. Dr. Stephan Schlüter an der Technischen Hochschule Ulm (THU) beleuchtet. Die aufschlussreichen Ergebnisse wurden jüngst in der Fachzeitschrift „Energies“ veröffentlicht.
Konkret widmet sich die Publikation der Frage, wie und zu welchen Kosten die benötigte (erneuerbare) Energie für den Betrieb von sechs Millionen Wärmepumpen bereitgestellt werden kann. Dabei wird berücksichtigt, dass es nicht nur darum geht, zusätzlichen Strom zu liefern, sondern auf laufend wechselnde Nachfragestufen reagieren zu können.
Integrierter Ansatz gefragt
In diesem Kontext werden von den Autoren verschiedene Optionen vorgestellt und diskutiert. Dazu zählen Batterien und Wasserstoff. Es wird gezeigt, dass eine großflächige Umstellung auf Wärmepumpen die Notwendigkeit einer Neugestaltung der Energieerzeugung insgesamt mit sich bringt. Ein Schlüsselfaktor sei hierbei die Nutzung von Synergie- und Portfolioeffekten zwischen allen zur Verfügung stehenden Technologien und deren Kombination – erneuerbare Energien, Batterien, Wasserstoff, Erdgassystem sowie Kohlenstoffabscheidung und -speicherung.
„Die alleinige Nutzung einer Technologie wird nicht ausreichen. Ein integrativer Ansatz, der alle verfügbaren Technologien kombiniert, ist der sinnvollste Weg, um den zukünftigen Strombedarf zu decken und die Energiewende erfolgreich zu gestalten“, erläutert Prof. Schlüter.
Das peer reviewed Paper im MDPI-Journal „Energies“ ist kostenlos zugänglich: https://www.mdpi.com/1996-1073/17/12/3053
Autor: Michael Graef, Chefredakteur HDT-Journal, 29.07.2024
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Unser Titelbild entstand unter Zuhilfenahme von künstlicher Intelligenz.
