Strom in der Region

Sektorenkopplung: Energie clever nutzen

Erneuerbare Energien ersetzen fossile Energiequellen.

16. September 2021 - Lesezeit: 10 Min

Was man darunter versteht und wie Sektorenkopplung eine nachhaltige und effiziente Energieversorgung ermöglicht

Sektorenkopplung ist der Schlüssel für eine erfolgreiche Gestaltung der Energiewende. Es geht darum, die vorhandene Energie aus den drei energiewirtschaftlichen Sektoren Strom, Wärme und Verkehr so effizient wie möglich zu vernetzen. Zum Beispiel wird Strom aus erneuerbaren Energien dafür eingesetzt, Wärme, Kälte oder Antriebsenergie zu erzeugen. Das senkt in diesen Sektoren spürbar den Verbrauch fossiler Energieträger und sorgt unter anderem dafür, dass Energie nicht ungenutzt an die Umwelt abgegeben wird.

Das E-Werk Mittelbaden beschäftigt sich schon seit geraumer Zeit mit den Herausforderungen einer intelligenten Kopplung einzelner Sektoren – insbesondere im Zusammenhang mit dem neuen Blockheizkraftwerk in Offenburg. Denn was einfach klingt, ist in Wahrheit eine höchst komplexe Aufgabe. Wir erklären in diesem Beitrag, wie Sektorenkopplung funktioniert, welche Vorteile der Ansatz bietet und wie das E-Werk Mittelbaden mithilfe von Sektorenkopplung das Fernwärmenetz in Offenburg effizient, nachhaltig und zuverlässig mit Energie versorgt.

Definition Sektorenkopplung

Eines vorneweg: Eine einheitliche Definition gibt es nicht. Denn je nachdem, wen man*fragt, versteht jeder etwas anderes unter dem Begriff „Sektoren- oder Sektorkopplung“. Während die einen laut Fraunhofer ISI „nur die Umwandlung von erneuerbarem (Überschuss-)Strom in Gase oder Flüssigkeiten“ fassen, verstehen andere unter Sektorenkopplung „alle Aspekte der Verzahnung von energierelevanten Sektoren“. Sie sehen hier lediglich „eine Abgrenzung zu Lösungen, die innerhalb eines Sektors auftreten“, wie die Eigennutzung des selbst produzierten Stroms von der Photovoltaikanlage auf dem Dach eines Hauses. Wobei sich an dieser Stelle zu Recht die Frage stellt, ob der Strom der eigenen PV-Hausdachanlage, der zum Teil selbst genutzt und zum Teil ins öffentliche Stromnetz geliefert wird, nicht auch eine Form von Sektorenkopplung darstellt.

Der Einfachheit halber verwenden wir hier die Definition des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi), das „Sektorenkopplung als die Nutzung von Strom aus erneuerbaren Energien in den Sektoren Wärme, Mobilität und Industrie“ bezeichnet, um in Haushalten (Wärme und Kälte), im Verkehr (Antrieb) sowie in der Industrie (Wärme, Kälte und Antrieb) den Bedarf nach Energie zu decken.

Ziele von Sektorenkopplung

Welchen Stellenwert das Thema Sektorenkopplung aktuell in der Energie- und Klimapolitik einnimmt, erkennt man an der Tatsache, dass das Thema bereits 2016 sowohl im Klimaschutzplan 2050 als auch im Grünbuch Energieeffizienz erwähnt wird. Ohne die Umsetzung von Sektorenkopplung, so die einhellige Meinung, können die ambitionierten Klimaschutzziele nicht erreicht werden.

 

Konkret kann Sektorenkopplung bei der Umsetzung folgender Ziele helfen:

  • Verstärkte Nutzung von erneuerbarem Strom in anderen Sektoren wie Verkehr, Wärme und Industrie
  • Keine Verschwendung von Energie durch intelligente Vernetzung der Sektoren
  • Reduktion und spätere Substitution von fossilen Energieträgern durch erneuerbare Energien (nachhaltige Energieversorgung)
  • Mehr Klimaschutz durch Dekarbonisierung – Reduktion von Treibhausgasen(CO2-Ausstoß), die bei der Verbrennung von fossilen Energieträgern anfallen
  • Bessere Ausnutzung der Potenziale regenerativer Energiequellen wie Sonnenenergie (Photovoltaik, Solarthermie), Wind- und Wasserkraft sowie Bioenergie und Geothermie
  • Flexibilisierung des Stromsystems: effiziente und flexible Nutzung vorhandener Energie
  • Hohe Versorgungssicherheit
  • Sicherung der Netzqualität (Stromschwankungen können problemlos ausgeglichen werden)

Sektorenkopplung am Beispiel Blockheizkraftwerk Offenburg

Das E-Werk Mittelbaden erzeugt vor Ort in der Ortenau über Gas- und Solaranlagen sowie über Wind- und Wasserkraftanlagen Strom in Form von erneuerbaren Energien. Darüber hinaus betreibt das Unternehmen seit vielen Jahren kleine und große Blockheizkraftwerke und seit Herbst 2020 ein neues Blockheizkraftwerk (BHKW) in Offenburg. Von dort aus wird nun unter anderem das neue Einkaufszentrum Rée Carré in der Innenstadt mit Wärme versorgt. Zudem ist für Sommer 2021 geplant, im selben Gebäude ein „Zwillings-Kraftwerk“ zu installieren, an das weitere Offenburger Haushalte angeschlossen werden können.

Für Christian Linz vom E-Werk Mittelbaden stellt diese Investition in mehrfacher Hinsicht einen wichtigen Schritt auf dem Weg zur Energiewende dar: „Zum einen sorgen wir damit für eine nachhaltige Energieversorgung in Offenburg“, erklärt der Leiter der Fernwärme-Heizzentrale. „Zum anderen haben wir durch das BHKW nun die Möglichkeit, das Konzept der Sektorenkopplung umzusetzen.“

Blockheizkraftwerk: minutengenau steuerbar

Christian Linz: „Das Blockheizkraftwerk kann zeitlich gezielt betrieben werden. Wind weht oder er weht nicht. Und wenn Flaute herrscht, produzieren Windkraftanlagen nun mal keinen Strom. Ebenso ist es mit der Sonneneinstrahlung bei Solarenergieanlagen. Das Blockheizkraftwerk jedoch können wir minutengenau so steuern, dass es genau dann Strom produziert, wenn Wind- oder Solarparks nicht die Energie liefern, die wir gerade benötigen. Dabei wird die anfallende Abwärme ins Fernwärmenetz eingespeist, wenn sie dort benötigt wird.“

Darüber hinaus gibt es weitere Vorteile, fügt Linz an: „Sollte zu viel Strom im Netz vorliegen, dann haben wir die Möglichkeit, mit diesem überschüssigen Strom unsere Wärmepumpe zu betreiben und diese als Wärmeerzeugungsanlage zu nutzen.“ Das Clevere dabei: Werden die Blockheizkraftwerke angefordert, wird ein kleiner Teil des erzeugten Stroms zum Betrieb der Wärmepumpe genutzt. Diese Kombination erhöht den Gesamtwirkungsgrad der Anlage auf 97 Prozent.

„Durch das Zusammenspiel unterschiedlicher Energieerzeuger fangen wir überschüssige Energie ein und sorgen dafür, dass zu jeder Zeit zuverlässig Energie für die Region zur Verfügung steht und nichts ungenutzt an die Umwelt abgegeben werden muss“, betont Christian Linz.

„Darüber hinaus hilft uns Sektorenkopplung dabei, Schritt für Schritt unabhängiger von Kohle und Atomstrom zu werden.“ Denn für den Energiespezialisten vom E-Werk Mittelbaden ist eines klar: „Nur durch eine effiziente Vernetzung aller Energiebereiche kann die Energiewende gelingen und auf lange Sicht der Klimawandel aufgehalten werden.“

Jetzt mehr erfahren: E-Werk Mittelbaden baut zweites Blockheizkraftwerk

Das E-Werk Mittelbaden hat mit dem Bau des zweiten Blockheizkraftwerks in der Freiburger Straße in Offenburg begonnen. Die ersten Abgaskomponenten dafür erreichten Ende März 2021 ihren Bestimmungsort.

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