Die Zukunft der Energieversorgung

Die Europäische Union legt großen Wert auf erneuerbare Energien in ihrer energiepolitischen Strategie, was sich in den Verpflichtungen des Pariser Klimaabkommens sowie in den zuvor erwähnten European Green Deal und Fit for 55-Richtlinien widerspiegelt. Das Hauptziel ist, dass Europa bis 2050 der erste klimaneutrale Kontinent wird. Die spezifischen Richtlinien zur Erreichung dieses Ziels sind in der Renewable Energy Directive (RED) enthalten.

Das Hauptziel der RED III-Richtlinie ist es, den Mindestanteil von 42,5 % erneuerbarer Energien im Energiemix bis 2030 festzulegen, gefolgt von der vollständigen Kohlenstoffneutralität bis 2050.

Verteilung der erneuerbaren Energiequellen (2022)

Der Wert von 42,5% ist ein wichtiger Indikator, aber allein schwer zu interpretieren, daher definiert die RED sektorspezifische Regeln und Ziele, um diesen Wert zu erreichen. Im Allgemeinen zielen diese auf die Elektrifizierung verschiedener Sektoren, Energieforschung und -entwicklung sowie die Verbreitung alternativer Kraftstoffe ab. Einige spezifische Richtlinien umfassen:

• Um die Produktion erneuerbarer Energien zu fördern und die Wettbewerbsfähigkeit der EU zu erhalten, müssen bis 2030 mindestens 5 % der neu installierten Kapazität an erneuerbaren Energien aus innovativen Technologien stammen.
• Bis 2030 sollte die jährliche Produktion von nachhaltigem Biomethan 35 Milliarden Kubikmeter erreichen, was die Versorgungssicherheit und die Klimapolitik der EU unterstützt. Biomasseabfälle müssen in geeigneten Biogasanlagen zu Biomethan umgewandelt und nicht auf Deponien entsorgt werden.
• Das Prinzip der stufenweisen Nutzung von Biomasse muss eingeführt werden, wobei die Prioritäten wie folgt gesetzt werden: holzbasierte Produkte, Verlängerung der Lebensdauer holzbasierter Produkte, Wiederverwendung, Recycling, Bioenergie und Entsorgung.
• Das Entwicklungsziel für Offshore-Windenergie ist, bis 2050 300 GW Offshore-Windenergie und 40 GW Meeresenergie zu produzieren.
• Gebäude und die Bauwirtschaft spielen eine wichtige Rolle. Um die Verpflichtungen zu erfüllen, müssen Heizung und Kühlung von Gebäuden dekarbonisiert werden, hauptsächlich durch Elektrifizierung, Wärmepumpen, moderne Baumaterialien und Isolierungen. Bis 2030 müssen mindestens 49 % des Energieverbrauchs im Bauwesen aus erneuerbaren Quellen stammen.

Wie oben zu sehen ist, enthält die RED-Richtlinie detaillierte Beschreibungen des indikativen Anteils erneuerbarer Energien in sehr unterschiedlichen Sektoren und der damit verbundenen spezifischen Aufgaben. In diesem Artikel heben wir zwei wichtige Bereiche hervor, die für unsere Aktivitäten relevant sind: die Integration von Energiesystemen und die Strategie für erneuerbaren Wasserstoff.

Die EU-Strategie zur Integration von Energiesystemen befasst sich mit dem Problem, dass die Energieproduktion und -verbrauch in getrennten Infrastrukturen mit unterschiedlichen Wertschöpfungsketten erfolgen. Dieses System eignet sich nicht für kosteneffiziente Lösungen zur Erreichung der Klimaneutralität. Das Ziel ist, diese Infrastrukturen zu verbinden, die Effizienz zu steigern und Beziehungen zwischen den Sektoren aufzubauen, damit das Energiesystem als integriertes Ganzes funktionieren kann.

Die Strategie basiert auf drei Hauptsäulen:

• Schaffung eines zirkulären Energiesystems mit dem Schwerpunkt auf Energieeffizienz. In der Praxis bedeutet dies die effizientere Nutzung lokaler Energiequellen, wie z.B. die Einleitung von industrieller Abwärme in die Nutzung durch Haushalte.
• Erhöhung der direkten Elektrifizierung für Endverbraucher. Angesichts des hohen Anteils erneuerbarer Energien im Elektrizitätssektor ist es wichtig, dieses Potenzial zu nutzen, z.B. durch den Einsatz von Wärmepumpen, elektrischen Schmelzöfen und Elektrofahrzeugen.
• Ersatz traditioneller Kraftstoffe durch saubere Kraftstoffe in schwer elektrifizierbaren Sektoren (z.B. Stahlproduktion, Transport). Beispiele hierfür sind erneuerbarer Wasserstoff, nachhaltige Biokraftstoffe und Biogas.

Wasserstoff ist ein sehr leichtes und hochexplosives Gas, das derzeit meist aus Methan hergestellt wird. Wie kann es also zur Begrünung der Wirtschaft beitragen?

In einem integrierten Energiesystem kann Wasserstoff erheblich zur Dekarbonisierung von Industrie, Verkehr und Energieproduktion beitragen, insbesondere in Sektoren, in denen eine direkte Elektrifizierung wirtschaftlich oder technisch nicht realisierbar ist, wie z.B. die Stahlproduktion oder der Seeverkehr.

Wasserstoff spielt auch eine entscheidende Rolle bei der Versorgungssicherheit der EU, da der zur Wasserstoffproduktion benötigte Strom lokal aus erneuerbaren Energien erzeugt werden kann, wodurch der Import fossiler Brennstoffe reduziert wird. Der Ausbau der Wind- und Solarkapazitäten wird hier von entscheidender Bedeutung sein.

Darüber hinaus kann Wasserstoff die Wetterabhängigkeit erneuerbarer Energiequellen (hauptsächlich Solar- und Windenergie) abmildern, wenn er zur Energiespeicherung verwendet wird. Bei Überproduktion kann überschüssiger Strom in die Elektrolyse von Wasserstoff geleitet werden, und bei Mangel kann Wasserstoff in einer Brennstoffzelle wieder in Strom umgewandelt werden.

Die ehrgeizigen Pläne sehen vor, bis 2030 jährlich 10 Millionen Tonnen erneuerbaren Wasserstoff in der EU zu produzieren und weitere 10 Millionen Tonnen zu importieren. Die detaillierten Regeln dafür sind in der EU-Wasserstoffstrategie enthalten, die beschreibt, welche Investitionen, Regulierungen und Forschungs- und Entwicklungsanreize erforderlich sind, um diese Ziele zu erreichen.

Aus dem oben Beschriebenen wird deutlich, dass diese Investitionen erhebliche finanzielle Ressourcen erfordern. Daher sind sowohl auf Unionsebene als auch auf Ebene der Mitgliedstaaten erhebliche finanzielle Beiträge erforderlich, um den Energiesektor umzuwandeln. Der Kohäsionsfonds der EU hat 37 % seines Budgets für den Zeitraum 2021-2027, also 15,7 Milliarden EUR, für Investitionen in erneuerbare Energien vorgesehen. Das Programm „Connecting Europe Facility“ stellt 8,7 Milliarden EUR für die Entwicklung des Energienetzes und 3 Milliarden EUR für die digitale Konvergenz bereit. Dies sind nur zwei Beispiele für die zahlreichen verfügbaren Finanzierungsformen.

Die zweite wichtige Herausforderung ist die Entwicklung von Technologien. Zum Beispiel werden derzeit 96 % des produzierten Wasserstoffs mit der traditionellen Erdgasreformierungstechnologie hergestellt, die mit erheblichen CO2-Emissionen verbunden ist. Auf der Produktionsseite gibt es Elektrolysezellen schon lange, aber wasserstoffbetriebene Fahrzeuge sind noch sehr begrenzt verfügbar, oft nur als Prototypen. Gleiches gilt für die Wasserstoffinfrastruktur.

Die dritte Herausforderung besteht in der Entwicklung von IT-Systemen. Die Verbreitung erneuerbarer Energien bringt neue gesetzliche Regelungen mit sich, wie z.B. den Nachweis, dass für die produzierte Wasserstoffmenge tatsächlich erneuerbare Energien verwendet wurden. Ab 2030 müssen die produzierten Mengen stündlich den zuständigen Behörden gemeldet werden, was eine zusätzliche administrative Belastung für die Unternehmen darstellt.

Dies umfasst auch die Berechnung der Treibhausgasemissionen (GHG) und die CBAM-Regulierung für alle erneuerbaren Energien, die bestimmen, wie viel CO2 eine Energieeinheit während ihres Lebenszyklus verursacht. Dies ist ohne eine robuste IT-Infrastruktur nicht möglich.

Natürlich ist die dritte oben erwähnte Herausforderung genau das, wo Alias Innovations seine Expertise hat. Wie wir an vielen Stellen gesagt haben, begannen wir unsere Aktivitäten mit der Automatisierung von Zertifizierungsprozessen für Biogas und haben im Laufe der Jahre beträchtliche Erfahrungen gesammelt, um die auftretenden Probleme praktisch zu bewältigen.

Außerdem wissen wir, dass die Welt nicht stillsteht, daher haben wir neben der Optimierung unserer bestehenden Dienstleistungen auch mit der Entwicklung neuer Dienste begonnen, wie z.B. dem GHG-Berechnungsmodul. In Zukunft werden wir großen Wert auf administrative und IT-Entwicklungen im Zusammenhang mit Wasserstoff legen.

Wenn du daran interessiert bist, die IT-Infrastruktur deines Unternehmens zu grünen oder mehr über die kommenden Regelungen im Zusammenhang mit erneuerbaren Energien zu erfahren, kontaktiere uns gerne!