Dietmar Gründig Energiefachtagung 14. Mai 2018, Cottbus DAS INTEGRIERTE ENERGIESYSTEM MIT FOKUS AUF DIE POWER-TO-GAS TECHNOLOGIE

Dietmar Gründig Energiefachtagung 14. Mai 2018, Cottbus DAS INTEGRIERTE ENERGIESYSTEM MIT FOKUS AUF DIE POWER-TO-GAS TECHNOLOGIE

INHALT VORSTELLUNG DER DENA INTEGRIERTE ENERGIEWENDE INTEGRIERTE ENERGIEWENDE MIT POWER TO GAS POWER TO GAS IN DEUTSCHLAND 2

WIR MACHEN ENERGIEWENDE Kompetenzzentrum für Energieeffizienz, erneuerbare Energien und intelligente Energiesysteme Mittler zwischen Politik, Wirtschaft und Wissenschaft Ministeriumsübergreifend und im ständigen Dialog mit den Marktteilnehmern Mit klaren Zielen: Unterstützung der Bundesregierung in ihrer energiepolitischen Strategie Themenorientierte Kommunikation für Endabnehmer und Anbieter Realisierung der Energieeffizienz- und EE-Potenziale inklusive Systemintegration 3

WIR SIND AUCH ZAHLEN, DATEN, FAKTEN Gründung 2000 Firmensitz Berlin ca. 100 Aktuelle Projekte 20,1 Mio. Umsatz 2016 226 Mitarbeiter 54 % Frauen 79 % Akademiker Durchschnittsalter 38 dena im Dialog in 2016: 6,5 Millionen Seitenaufrufe auf dena-websites Vertrieb von 225.000 Publikationen Über 3.400 Artikel in Print- und rund 1.100 Artikel in Online-Medien Rund 4.800 Besucher auf dena-veranstaltungen 4

UNSERE VIER SÄULEN ENERGIEEFFIZIENZ INTELLIGENTE ENERGIESYSTEME STAKEHOLDER- PROZESSE INTERNATIONALE AKTIVITÄTEN E Thinktank und Moderator für die Etablierung der Energiewende Integration, Optimierung und Thinktank Moderator an der Schnittstelle von Politik, Wirtschaft und Gesellschaft Vermarktung der Energiewende im Ausland 5

ENERGIESYSTEME UND ENERGIEDIENSTLEISTUNGEN ENERGIEMÄRKTE, INFRASTRUKTUREN UND RAHMENBEDINGUNGEN INTEGRIERT AUSGESTALTEN dena-plattform Systemdienstleistungen dena-netzflexstudie dena-verteilnetzstudie Smart-Meter-Studie Pilotprojekte Demand Side Management Taskforce Netzentgelte STRATEGIEN, DIENSTLEISTUNGEN UND PRODUKTE FÜR MEHR ENERGIEEFFIZIENZ UND FLEXIBLEN ENDENERGIEVERBRAUCH FÖRDERN Beratung zu Energieeffizienz-Instrumenten Initiative EnergieEffizienz Energy Efficiency Award Energieeffiziente Straßenbeleuchtung Best Practice Energieeffizienz in Unternehmen Leuchttürme Abwärmenutzung SEKTORÜBERGREIFENDE SYSTEMLÖSUNGEN UND RAHMENBEDINGUNGEN ZUM ERREICHEN DER ENERGIE- UND KLIMAPOLITISCHEN ZIELE ENTWICKELN dena-leitstudie Integrierte Energiewende dena-strategieplattform Power to Gas Geschäftsstelle Plattform Energieeffizienz DIGITALISIERUNG DER ENERGIEWELT BEFÖRDERN UND FÜR DIE ENERGIEWENDE NUTZBAR MACHEN dena-plattform Digitale Energiewelt DIGI4E Analysen und Dialogprozesse zur Unterstützung der Digitalisierung im Bereich Energie, Energieeffizienz und EE 6

INTEGRIERTE ENERGIEWENDE

DIE ENERGIEWENDE BETRIFFT ALLE SEKTOREN NICHT NUR STROMSEKTOR 12,6 % Anteil erneuerbarer Energien am Energieverbrauch Verkehr 749 TWh Haushalte 665 TWh 87,4 %. Anteil fossiler Energieträger am Energieverbrauch ENERGIEVERBRAUCH 2016 Industrie 717 TWh GHD 411 TWh Quelle: Statista, Umweltbundesamt 8

KLIMASCHUTZZIELE ALS HERAUSFORDERUNG Klimaziele 2030: Reduktion der Treibhausgase um mindestens 55% gegenüber 1990 Emissionen 2017: Während die Emissionen im Energiebereich um 13,7 Mill.t (4,1%) zurückgingen, stiegen sie im Verkehrssektor um 2,3% auf 170,6 Mill.t sowie in der Industrie um 2,5% auf 192,9 Mill.t (UBA) CO2-Emissionen und Klimaschutzziele in Deutschland nach Sektoren (Quellen: Bundesregierung (2016): Klimaschutzbericht2016, Bundesregierung (2016): Klimaschutzplan 2050, UBA 2017: Umwelt- Indikatoren Indikator: Emission von Treibhausgasen) 9

EBENEN DER INTEGRIERTEN ENERGIEWENDE Integrierte Optimierung über Sektorengrenzen hinweg Integration von Markt und Netzinfrastruktur Integration von überregionalem Ausgleich und regionaler Optimierung Integration von nationaler und internationaler Entwicklung 10

DENA-LEITSTUDIE INTEGRIERTE ENERGIEWENDE KLIMASCHUTZZIELE Reduktion der THG-Emissionen um 80-95% bis 2050 INTEGRIERTE BETRACHTUNG des Energiesystems durch modulares Studiendesign MEHR ALS 50 STAKEHOLDER Unternehmen und Verbände aus allen Branchen ZIELE: Entwicklung realistischer Transformationspfade strategischer Orientierungsrahmen für Politik und Unternehmen 11

RF EL TM RF EL80 TM80 EL95 TM95 RF EL80 TM80 EL95 TM95 TWh/a BEDARF SYNTHETISCHER BRENN- UND KRAFTSTOFFE (DENA LEITSTUDIE) 800 700 600 500 400 300 200 100 0 729 Industrie Gebäude Verkehr Energie 383 242 159 39 44 76 87 81 108 0 0 0 2030 2040 2050 Quelle: dena-leitstudie TWh/a 1.200 1.000 800 600 400 200 0 1220 96 Wärme Verkehr Energie 458 Max Min Ø 2050 Studiensynopse Ab einem THG-Ziel von 85% (2050) Quelle: Studiensynopse: Zukünftige Bedarfe an synthetischen Brenn- und Kraftstoffen, RWTH Aachen (Veröffentlichung 06/2018) 12

Quelle: dena/ ewi INDUSTRIE: UMGANG MIT VERBLEIBENDEN EMISSIONEN Verwendung fossiler Brennstoffe Prozessemissionen Ausgangslage Denkbare Maßnahmen Betrieb von Industrieprozessen mit Erdgas und flüssigen Energieträgern Synthetische Herstellung von Methan und flüssigen Energieträgern Schnellere Umstellung des Anlagenparks auf nachhaltige Energieträger Bei vielen industriellen Prozessen entstehen Emissionen durch die Reaktion verschiedener Produktionsinputs (Ersatz fossiler Brennstoffe durch Erneuerbare reicht deshalb nicht aus) Entwicklung alternativer Materialien und Stoffe als Input für die Produktion Verwendung von Produkten mit geringeren Prozessemissionen Ressourceneffizienz Unterstützung von Forschung und Entwicklung neuer Prozesse Carbon Capture Storage (derzeit in der Studie nicht zugelassen) 13

RAHMENBEDINGUNGEN FÜR EINE INTEGRIERTE ENERGIEWENDE 0: Anreizwirkung für Energieeffizienz und CO2-Minderung Integrierte Optimierung über Sektoren hinweg Integration von Markt und Netzinfrastruktur Integration von überregionalem Ausgleich und regionaler Optimierung 1: Hürden zwischen den Sektoren abbauen 2: Anreize für marktflexibles und netzdienliches Verhalten Integration nationaler & internationaler Entwicklung 14 3: Wettbewerbsfähigkeit Deutschlands sichern

INTEGRIERTE ENERGIEWENDE MIT POWER TO GAS

POWER-TO-GAS-TECHNOLOGIEN UND NUTZUNGSPFADE 16 Quelle: Deutsche Energie Agentur Roadmap Power to Gas

POTENZIALE UND CHANCEN VON POWER TO X Emissionsreduktion in den Sektoren Wärme, Verkehr und Industrie Stromspeicher Strom Power-to- Liquid Kraftstoffspeicher Flexibilitätspotenzial für den Strommarkt Wärmespeicher Power-to- Heat Power-to-Gas E-Mobilität Weiträumige Nutzbar-machung von EE-Potenzialen Wärme Gasinfrastruktur Verkehr Geschäftsfelder und Exportchancen für Technologien Quelle: Strukturmodell Sektorkopplung, Forum für Zukunftsenergien 2017, eigene Ergänzungen 17

DIE ROLLE VON POWER TO GAS IN EINER INTEGRIERTEN ENERGIEWENDE C: Kann die Akzeptanz der Energiewende erhöhen B: Unterstützt die Weiterentwicklung des Energiesystems Quelle: Deutsche Energie Agentur Roadmap Power to Gas A: Dekarbonisierung der Sektoren Verkehr, Wärme und Industrie 18

EINSTIEGSMÄRKTE UND ZUKÜNFTIGER EINSATZ VON POWER TO GAS Quelle: Deutsche Energie Agentur Roadmap Power to Gas 19

AKTUELLE WIRTSCHAFTLICHE SITUATION Quelle: Deutsche Energie Agentur Roadmap Power to Gas 20

HANDLUNGSEMPFEHLUNGEN DERZEITIGEN RECHTSRAHMEN ANPASSEN UND EIN TECHNOLOGIEOFFENES LEVEL-PLAYING-FIELD SCHAFFEN Strom: Netzdienlichen Multi-Use-Einsatz von Power to Gas ermöglichen (z.b. Nutzung nicht integrierbarer Energiemengen anreizen, technologieoffene zuschaltbare Lasten-Verordnung) Verkehr: Infrastruktur und Anreize für die Nutzung fortschrittlicher Kraftstoffe schaffen Industrie: Anerkennung von PtG-Produkten im Treibhausgas-Emissionshandelsgesetz (TEHG) FÖRDERUNG DER MARKTEINFÜHRUNG VON POWER TO GAS, UM ZUKÜNFTIGE BEDARFE ZU DECKEN DIE VORREITERROLLE DEUTSCHLANDS BEI POWER TO GAS INDUSTRIEPOLITISCH NUTZEN 21

POWER TO GAS IN DEUTSCHLAND

POWER TO GAS ALS ZUKUNFTSTECHNOLOGIE DEUTSCHLAND HAT EINE VORREITERROLLE: Mehr als 30 PtG-Pilot- und Demonstrationsprojekte mit wachsender MW-Leistung 45 Wasserstoff-Tankstellen mit dem Ziel von 100 bis 2019 > 20 MW installierte Elektrolyseleistung Multi-Energie- Tankstelle H2BER 23

POWER TO GAS IN BRANDENBURG: HYBRIDKRAFTWERK PRENZLAU KERNDATEN: Betreiber: Enertrag AG Status: in Betrieb seit Oktober 2011 Eingangsleistung: 500 kw el H2-Produktion: 120 m³/h Abwärmenutzung: Einspeisung ins Fernwärmenetz Source: Enertrag AG PROJEKTZIELE: Produktion von Wasserstoff als CO 2 -neutraler Kraftstoff und für Beimischung zum Erdgas Regelenergie und Energiespeicherung Direktabsatz von H2 in die Industrie und Verkehr 24

POWER TO GAS IN BRANDENBURG: WINDGAS FALKENHAGEN KERNDATEN: Betreiber: Uniper Status: Start der 2. Projektphase am 9.Mai.2018 H2-Produktion: 360 Nm³/h Methan-Produktion: 57 Nm³/h PROJEKTZIELE: Projektphase 1: Produktion von Wasserstoff und Einspeisung in das Erdgasnetz von ONTRAS (erfolgreich) Projektphase 2: Produktion von synthetischen Methan und unbegrenzte Einspeisung in das Erdgasnetz von ONTRAS Source: Uniper 25

ZUSAMMENFASSUNG EMISSIONEN IM VERKEHR UND INDUSTRIE SIND 2017 WEITER GESTIEGEN DAS ENERGIESYSTEM DER ZUKUNFT BRAUCHT SYNTHETISCHE BRENN- UND KRAFTSTOFFE POWER TO GAS IST EIN WICHTIGER BAUSTEIN FÜR DIE INTEGRIERTE ENERGIEWENDE DIE DERZEITIGEN REGULATORISCHEN RAHMENBEDINGUNGEN MÜSSEN TECHNOLOGIEOFFENER AUSGESTALTET WERDEN DEUTSCHLAND HAT EINE VORREITERROLLE BEI POWER TO GAS, DIE ES INDUSTRIEPOLITISCH NUTZEN SOLLTE 26

VIELEN DANK Dietmar Gründig gründig@dena.de Jeannette Uhlig uhlig@dena.de www.dena.de www.powertogas.info