Sind E-Fuels eine Alternative?
Derzeit wird viel über mittels PV- und Wind-Strom hergestellten Wasserstoff und daraus gewonnene synthetische Gase bzw. Flüssig-Kraftstoffe, sogenannte E-Fuels, spekuliert und geschrieben. Diese Energieträger haben folgende Vorteile:
▪ Gegenüber Strom eine sehr gute Speicherbarkeit.
▪ Die bestehenden Technologien von Heizkesseln und BHKW benötigen nur einen relativ geringen Anpassungsaufwand.
▪ Es lassen sich einfach hohe Temperaturen erreichen.
E-Fuels haben aber auch einen Nachteil. Sie sind derzeit noch sehr teuer. Mehrere Studien [5,6,7] gehen aber davon aus, dass die Preise für E-Fuels bis zum Jahr 2030 auf 0,1 bis 0,2 € / kWh sinken könnten (ohne Steuern). Da dies immer noch ein Vielfaches über dem, zumindest für Großabnehmer, gewohnten Preisniveau von Heizöl bzw. Erdgas liegt, ist eine einfache Substitution wirtschaftlich nur schwer möglich.
Darauf weist auch der Bundesverband Wärmepumpe e.V. (vgl. Grafik) hin. Hiernach würde der Einsatz dieser synthetischen Energieträger in Brennwertkesseln wegen Wirkungsgradverlusten über die einzelnen Umwandlungsketten einen um den Faktor fünf bis sieben höheren Ausbau an PV- und Windkraftleistung erfordern, als bei direkter Nutzung des Stroms in Wärmepumpen.
Bei dieser Betrachtung werden aber die Aspekte der Spitzenlastabdeckung während kalter Winterperioden bzw. der Energiespeicherung über längere Zeiträume nicht bewertet. Wie [9] darlegt, bewegen sich die Kosten für die Speicherung einer kWh Strom derzeit zwischen 0,1 € / kWhStrom (Kurzzeitspeicherung max. 1 Tag) und 35 € / kWhStrom (saisonale Speicherung). Speziell bei der Langzeitspeicherung liegen sie damit erheblich höher als die Kosten für synthetische Kraftstoffe.
Fazit
Die Frage sollte also nicht auf ein „Entweder Wärmepumpe oder E-Fuels bzw. Biomasse“ hinauslaufen, sondern darauf fokussieren, was wann und wo sinnvoll bzw. vorteilhaft eingesetzt werden kann!
Im Niedertemperaturbereich der Gebäudebeheizung muss der Einsatz von WP-Systemen schnell an Verbreitung gewinnen. Zur Spitzenbedarfsdeckung in kalten Winterperioden darf aber keinesfalls eine direkt elektrische Zusatzheizung zum Einsatz kommen. Stattdessen sollte ein zusätzlicher Wärmeerzeuger eingesetzt werden, der auf leicht speicherbare Energieträger zurückgreift. Diese Energieträger müssen dann auch zunehmend regenerativer Art sein.
Die höheren Investitionen für solche bivalenten Heizungssysteme vor Ort lassen sich durch erhebliche Einsparungen im Bereich der sicheren Versorgungsinfrastruktur mehr als kompensieren und damit auch rechtfertigen.
Durch die Corona-Pandemie sollten wir alle gelernt haben, dass auch heute noch unvorhergesehene Dinge eintreten können, auf die wir nur schlecht vorbereitet sind. Dies gilt auch für die Energiewende. Hier sind Eigenverantwortung und eine sinnvolle Diversifizierung gefragt. Es ist immer riskant, alles auf eine Karte zu setzen!
Literatur
[1] Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, Energiedaten Deutschland: Gesamtausgabe, https://www.bmwi.de/Redaktion/DE/Artikel/Energie/energiedaten-gesamtausgabe.html, Oktober 2019.
[2] Umweltbundesamt, Erneuerbare Energien in Deutschland, Daten zur Entwicklung im Jahr 2018, Publikation als PDF: https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/erneuerbare-energien-in-deutschland-2019, März 2019.
[3] Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit, Klimaschutzprogramm Entwurf eines Ersten Gesetzes zur Änderung des Bundes-Klimaschutzgesetzes, Publikation als PDF: https://www.bmu.de/gesetz/entwurf-eines-ersten-gesetzes-zur-aenderung-des-bundes-klimaschutzgesetzes, Mai 2021.
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