Forschung für resiliente Energieversorgung

Auf der Jahrestagung des Forschungsverbund Erneuerbare Energien (FVEE) stellten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler technische, politischen und gesellschaftliche Möglichkeiten vor, um die Resilienz der Energiesysteme zu stärkten. Bei dem Treffen am 10. und 11. Oktober im Umweltforum Berlin standen die multiplen Krisen im Fokus, die die Energieversorgung bedrohen. Dazu gehören Klimakrise, geopolitische Konflikte, Cyberangriffen und Sabotage.

Tagungsleiter Prof. Uwe Rau vom Forschungszentrum Jülich sieht einen großen Handlungsbedarf: „Die Verletzlichkeit und Angreifbarkeit des Energiesystems sind in den letzten Jahren drastisch sichtbar geworden.“ Die politischen, sozialen, ökonomischen und ökologischen Krisen verstärkten sich gegenseitig und schlügen auch auf das Energiesystem durch, sagte Rau. „Politik und Wissenschaft müssen Resilienz als zusätzliche Zieldimension für die Gestaltung des nachhaltigen Energiesystems aufnehmen“, forderte er. An diesem Kriterium sollten sich einzelne Maßnahmen, wie zum Beispiel Sektorenkopplung, Dezentralisierung und Digitalisierung, messen lassen, so Rau.

„Die Energieversorgung muss erneuerbarer und unabhängiger gestaltet und ertüchtigt werden, um die Versorgung mit Strom, Wärme und Mobilität auch unter Krisenbedingungen zu gewährleisten“, benannte Professor Ingo Sass als Ausweg. Er ist am Deutschen Geoforschungszentrum in Potsdam tätig.

Technologien für mehr die Versorgungssicherheit

Die Forschenden stellen auf der FVEE-Tagung Technologien und Strategien vor, die die Widerstandsfähigkeit des Energiesystems gegenüber Veränderungen und Störungen auf nationaler und lokaler Ebene erhöhen. Technologien wie beispielsweise tiefe Geothermie, hybride Wärmepumpensysteme oder Absorptionswärmepumpen mit Biomasse verringerten die Abhängigkeit von begrenzten Ressourcen und erhöhen die Systemflexibilität.
 
Auch innovative Technologien zur Steigerung der Energieeffizienz und zur Reduktion von Emissionen trügen zur Verbesserung der Systemresilienz bei. Ebenso könne intelligente Sektorenkopplung zwischen den Energiebereichen Wärme, Kälte, Strom und Verkehr dazu beitragen, die Widerstandskraft des Gesamtsystems zu erhöhen. Erneuerbare Energiesysteme seien per se resilienter als herkömmliche zentrale Strukturen, weil sie spezifisch kleiner und über das Land verteilt sind und unabhängiger von Importen fossiler Brennstoffe.
 
Ebenso erhöhten Energiespeicher die Systemstabilität. Sie stellten die notwendige Redundanz her, integrierten fluktuierende erneuerbare Energie und stellen Dezentralität als besonderen Faktor der Resilienz sicher. Dabei bieten sie die nötige Flexibilität für eine resiliente Energieversorgung. Für resiliente Stromnetze sei noch zu untersuchen, welche Chancen in der Automatisierung und Selbstorganisation in Verteilnetzen liegen und wie sich mit verteilter Inselnetzfähigkeit und koordiniertem Netzwiederaufbau die Auswirkungen eines Blackouts reduzieren lassen.
 
Heimische Produktion für Schlüsseltechnologien
 
Zu einem resilienten Energiesystem gehöre die sichere Versorgung mit Basistechnologien, erinnerte Rau: „Für die eigene Versorgung brauchen Deutschland und Europa mehr Unabhängigkeit bei der Bereitstellung von Schlüsseltechnologien wie Photovoltaik, Windenergie, Geothermie, Systemtechnik und Speichern.“ Deutschland müsse dafür auf der Grundlage seiner Technologieführerschaft die Produktion von klimaneutralen Technologien in Europa stärken.

Ingo Sass forderte dafür stabile politische Rahmensetzungen sowie verlässliche Förderinstrumente in Deutschland und der EU. „Der geplante Net-Zero-Industry-Act der EU-Kommission geht in die richtige Richtung“, sagte Sass. Deutschland müsse parallel Versäumnisse aufholen. So fehle eine unterirdische Raumplanung, die helfen würde, das gesamte grundlastfähige, geothermische Potenzial zu nutzen.

Wenn der Weg hin zur Kreislaufwirtschaft gelingt, können regenerative Kreisläufe Unabhängigkeit und Resilienz fördern. Kurze, regional gestaltete Stoffkreisläufe vermindern die globalen Abhängigkeiten und können auch zu mehr sozialer Gerechtigkeit führen, so die FVEE.