Anpassung: Handlungsfeld Energiewirtschaft

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Der Klimwandel beeinflusst die gesamte Prozesskette der Energiewirtschaft.
Quelle: Stefan Flach/photocase.com

Der Klimawandel wirkt sich sehr unterschiedlich auf die verschiedenen Bereiche der Natur und Gesellschaft aus. Auch die daraus resultierenden Anpassungsmaßnahmen unterscheiden sich. Mehr zu möglichen Anpassungsoptionen in der Energiewirtschaft lesen Sie hier.

Technische Maßnahmen

Energieerzeugung

Die konventionelle Energieversorgung ist bislang durch eine zentralisierte Stromversorgung in thermischen Großkraftwerken geprägt. Mit der Änderung des Atomgesetzes 2011 und dem Gesetz zur Reduzierung und zur Beendigung der Kohleverstromung und zur Änderung weiterer Gesetze (Kohleausstiegsgesetz) 2020 werden die energetische Nutzung der Kernenergie im Jahr 2022 bzw. die von Stein- und Braunkohle spätestens im Jahr 2038 beendet.

Mit dem langfristigen Übergang der Energiebasis hin zu erneuerbaren Energien, allen voran Windenergie und Photovoltaik, ist eine stärkere Dezentralisierung der Energieversorgung verbunden. Damit wird sie resilienter gegenüber einzelnen Ausfällen und lokal begrenzten Ereignissen. Der Anteil erneuerbarer Energien im ⁠Bruttostromverbrauch⁠ stieg auf etwa 42 Prozent in 2019; im ⁠Primärenergieverbrauch⁠ auf mehr als 14 Prozent in 2018.

Durch ihren deutlich höheren Brennstoffausnutzungsgrad und einer damit verbundenen besseren Erzeugungseffizienz können Anlagen, die in Kraft-Wärme- oder Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung arbeiten, den Bedarf an Kühlwasser ebenfalls senken, wobei hier Grenzen durch die Verfügbarkeit geeigneter Wärme-/Kälteabnehmer gesetzt sind.

Insbesondere für konventionelle Kraftwerksbetreiber kann auch logistischer Anpassungsbedarf bestehen, solange die Anlagen betrieben werden. Wenn die Nutzung von Wasserwegen für den Transport von Brennstoffen für konventionelle Kraftwerke aufgrund von Hoch- oder Niedrigwasser eingeschränkt oder unterbrochen ist, sollten alternative Versorgungs- und Transportwege zur Verfügung stehen. Eine Flexibilisierung von Logistik- und Verkehrskonzepten sowie der Aus- und Neubau von lokalen Vorratsspeichern sind Möglichkeiten, sich hier wirksam anzupassen.

Auch erneuerbare Energien können von den Folgen des Klimawandels betroffen sein: Da die Stromeinspeisung aus erneuerbaren Energien (Windenergie und Photovoltaik), die im zukünftigen Energiesystem die größte Bedeutung haben werden, witterungsbedingt erfolgt, sind Stürme, Flauten, Schnee und Hagel schon heute von Bedeutung. Daher sind bereits Konzepte und Technologien entwickelt worden, mit denen auf extreme Wetterereignisse reagiert werden kann, zum Beispiel Sturmabregelung bei Windenergieanlagen. Im Bereich der Windenergieanlagen werden zudem Logistik-, Zugangs- und Wartungskonzepte optimiert; hierzu zählen auch Fernwartungssysteme für Offshore-Windkraftanlagen. Photovoltaikanlagen in hochwassergefährdeten Gebieten sollten einen Schalter für eine kontrollierte Kurzschlussschaltung haben, damit es im Falle einer Überschwemmung der elektrischen Komponenten nicht zu Kurzschlüssen kommt. Hagelschäden werden durch den Einsatz von dickerem Schutzglas bei Photovoltaik-Modulen vermindert.

Elektrizitätsübertragung und Netzsicherheit

Mögliche Extremwetterereignisse wie Hochwasser, Stürme und Gewitter, die zu einer Beschädigung der Netze führen können, sollten bei der Standortauswahl von Netzbestandteilen wie Freilandleitungen und Umspannanlagen berücksichtigt werden. Sowohl zu hohen Schneelasten als auch einer Überlastung der Netze bei extremen Temperaturen kann technisch vorgebeugt werden: Neben einem Freileitungs-⁠Monitoring, beziehungsweise einem Temperaturmonitoring, bieten Hochtemperaturseile eine Möglichkeit, um die Gefahr einer zu hohen Übertragungsleistung zu verringern. Heizdrähte oder PEDT (pulse electro-thermal de-icing) können Leitungen als Schutz vor Vereisung erhitzen.

Energienachfrage

Durch höhere Temperaturen steigt der Kühlungsbedarf insbesondere in den Sommermonaten. Daher sind Energiesparmaßnahmen notwendig, die die Nachfrage senken. Dies gilt es vor allem bei Gebäudekonzepten und in der Stadtplanung zu berücksichtigen. Beispielsweise Gebäudedämmung oder Verschattungselemente können den Kühlungsbedarf deutlich senken. Außerdem kann die Energieeffizienz bei technischen Geräten erhöht werden.

Politische, rechtliche und Management-Maßnahmen

Die Energienachfrage kann auch über Management-Maßnahmen beeinflusst werden, beispielsweise über ein Stromverbrauchsmonitoring und angebotsorientierte Preise. Zum Beispiel kann es bei sehr sonnigen und windreichen Wetterlagen zu einer Überlastung der Netze kommen. Das sogenannte Einspeisemanagement sorgt dafür, dass im Falle einer Überlastung der Netze einzelne Energieerzeugungsanlagen ihre Leistung herunterfahren. Gemäß dem Erneuerbare-Energien-Gesetz werden nur noch Anlagen gefördert, die mit einer derartigen Einrichtung zur Leistungsreduzierung ausgestattet sind.

Weitere Forschung ist notwendig, um eine verlässliche Informationsgrundlage für Planungs- und Investitionsprozesse sowie für die Entwicklung innovativer Anpassungstechnologien zu schaffen. So sind weitere Informationen zu relevanten Klimaänderungen wie der Entwicklung der Gewässertemperaturen oder der Abflussmengen erforderlich.

Für einen erfolgreichen Umgang mit extremen Wetterereignissen ist ein aktives Risikomanagement der Energieunternehmen gefragt. Die frühzeitige Erstellung von Notfallplänen sowie eine Sensibilisierung und Schulung des Personals über Trainingsmaßnahmen sind wichtige Elemente. Auch die Bildung von Krisenstäben kann in diesem Zusammenhang ein schnelles Handeln ermöglichen.

Generell gilt es daher, das Bewusstsein für klimawandelbedingte Veränderungen und Herausforderungen in der Energiewirtschaft zu stärken und die relevanten Akteure zu vernetzen. In der Arbeitsgruppe "Krisenvorsorge in der Stromwirtschaft" des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (⁠BMWi⁠) diskutieren Bund und Länder gemeinsam mit der Energiewirtschaft verschiedene Krisenszenarien für Extremwetterereignisse sowie mögliche Maßnahmen im Rahmen der Vorschriften des Energiewirtschaftsgesetzes und des Energiesicherungsgesetzes.