Interview Gerhard Walter

Damit die Energiewende gelingen und das Klima tatsächlich geschützt werden kann, müssen auch grüne synthetische Kraftstoffe aus entfernten sonnen- und windreichen Regionen der Welt nach Europa transportiert werden. Davon ist Professor Dr. Kurt Rohrig, Leiter des Fraunhofer-Instituts für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik überzeugt. Sein Argument: Synthetische Kraftstoffe haben eine höhere Energiedichte und lassen sich mit der existierenden Infrastruktur transportieren.

„E-Fuels – wichtiger Bestandteil der zukünftigen Energieversorgung“

Ja und nein. Die Szenarien zeigen, dass unter soliden Annahmen mindestens die Hälfte des Energiebedarfs durch einheimische Erneuerbare Energien gedeckt werden kann. Allerdings benötigen die Schwerindustrie, der Flugverkehr und die Schifffahrt grüne Treibstoffe, die nur zum Teil aus heimischen Erneuerbaren Energien generiert werden können. Es gibt außerhalb Europas Orte mit sehr guten Wind- und Sonnenpotenzialen, die geeignet sind, diese Lücke zu schließen. Wir haben diese Potenziale mit dem Power-to-X-Atlas beschrieben und transparent gemacht.

Wasserstoff gilt als ein Schlüsselelement der Energiewende, muss aber unter hohem Druck und bei tiefen Temperaturen transportiert werden. Eine globale Infrastruktur existiert dafür noch nicht.Wie realistisch ist es da überhaupt, auf den direkten Import von Wasserstoff aus entsprechend geeigneten, oft aber weit entfernten Erzeugerregionen zu setzen?

Der Import von grünem Wasserstoff lässt sich in Europa– zum Beispiel an Offshore-Hotspots – und für Nordafrika technisch und wirtschaftlich realisieren. Für weiter entfernte Standorte empfiehlt es sich, PtL-Verfahren einzusetzen und E-Fuels zu erzeugen.

Herr Professor Rohrig, der Weltklimarat IPCC stellt in seinem aktuellen Sachstandsbericht fest, dass sich unser Planet im Vergleich zum vorindustriellen Zeitalter bereits um 1,1 Grad erwärmt hat. In Deutschland ist die Temperatur schon um rund 1,6 Grad seit dem Jahr 1881 angestiegen. Wo steht der Zeiger also: noch fünf vor oder bereits fünf nach zwölf?

Folgeprodukte des Wasserstoffs, wie flüssige E-Fuels, lassen sich innerhalb der bestehenden Infrastruktur transportieren und anwenden. Können diese dazu beitragen, grünen Strom in flüssiger Form nach Europa beziehungsweise Deutschland zu importieren und die drohende Lücke an Energie aus erneuerbaren Quellen zu schließen?

Ja, die Erzeugung von E-Fuels an Hotspots außerhalb Europas ist ein wichtiger Bestandteil der zukünftigen Energieversorgung europäischer Industrienationen. Die synthetischen Kraftstoffe haben eine höhere Energiedichte und lassen sich viel besser – und mit der existierenden Infrastruktur – transportieren.

Ein wesentlicher Pfeiler deutscher Wirtschaftspolitik war bisher, Energie zu importieren und Technologie zu exportieren – inwieweit würden der Import von E-Fuels und der Export von PtX-Know-how und -Anlagen in dieses Konzept passen?

Verkehr, Industrie, Wärmemarkt,Verbraucher – die Sektoren werden zukünftig um das rare Gut Grünstrom aus Deutschland konkurrieren. Kann das gutgehen oder drohen zum Beispiel Preisexplosionen und Blackouts?

Ihr Institut beschäftigt sich auch mit Netzplanung und Netzbetrieb. Im Verkehr setzt die Politik in der Regulatorik bislang einseitig auf eine Förderung der Elektromobilität.Wie realistisch ist es, dass 58 Millionen Verbrenner-Kfz in Deutschland durch E-Fahrzeuge ersetzt werden können, und was bedeutet das für das Stromnetz in Deutschland?

Bereits vor zehn Jahren haben Sie zusammen mit Ihren Kollegen Martin Grundmann und Torsten Schmidt-Baum über die gewaltigen Potenziale von grünem Wasserstoff für den Wärme- und Verkehrssektor berichtet – warum dauerte es so lange, bis Ihre Ideen von der Politik aufgegriffen wurden?

Das ist der Schlüssel für Industrienationen wie Deutschland. Dazu muss heute die Technologieentwicklung für die Elektrolyse und die PtL-Verfahren erheblich beschleunigt werden, um weltweit die Marktführerschaft zu erlangen und zu halten. Die modernen Industrienationen stehen meiner Meinung nach in der Pflicht, die Technologien für eine ressourcenschonende, ökonomische und klimaneutrale Energieversorgung zu entwickeln und in den Markt zu bringen.

Preisexplosionen entstehen nur, wenn es Knappheiten auf dem Energiemarkt gibt. Durch den Ausbau der Erneuerbaren Energien mit den Zielen, die sich die Wissenschaftler und Experten gesetzt haben, werden solche Engpässe vermieden. Bedingung ist, dass der Zubau von Windenergie- und Photovoltaikanlagen wieder richtig Fahrt aufnimmt. Man kann nicht aus der Atomenergie aussteigen und gleichzeitig den Ausbau der Erneuerbaren Energien gegen null fahren. Eine vorausschauende Planung bei Stromerzeugung und -verbrauch, unterstützt mit Verfahren der künstlichen Intelligenz und gekoppelt mit intelligenten Stromnetzen, sind der Garant für eine hohe Versorgungssicherheit und bannen die Gefahr eines Blackouts.

Eine Eins-zu-eins-Transformation von Verbrenner-Kfz zur Elektromobilität ist auf keinen Fall anzustreben. Hier gilt es, neue Mobilitätskonzepte zu entwickeln. Autonomes Fahren, Carsharing, ÖPNV sind wichtige Elemente dafür. Wenn die Verkehrsdichte weiter zunimmt, wird das System in naher Zukunft kollabieren. Für das Wachstum der Elektromobilität muss das Stromnetz nachgerüstet werden. Der verstärkte Zubau von Photovoltaikanlagen in den Städten und weitere Windparks auf dem Land bedingen ebenfalls einen ausgewogenen und vorausschauenden Netzausbau. Insgesamt muss Deutschland seine Elektroinfrastruktur zukunftsfähig machen und die neuen, dezentralen Stromerzeuger und Stromverbraucher bedienen.

Die Politik hat erst sehr spät erkannt, dass die Klimaschutzmaßnahmen nicht nur im Stromsektor, sondern gerade auch beim Verkehr und bei der Wärmeversorgung umgesetzt werden müssen. Daher sind die Elektrolyse und die Wasserstoffwirtschaft erst vor kurzem in den Mittelpunkt gerückt. Wenn der Flugverkehr, die Schifffahrt und die Schwerindustrie klimaneutral werden sollen, hat der grüne Wasserstoff eine ganz andere Bedeutung als vor zehn Jahren.

Das „Fraunhofer-Barometer der Energiewende“ bewertet jährlich den Stand der deutschen Energiewende. Die letzten Zahlen geben Anlass zur Sorge. So ist absehbar, dass im Jahr 2050 nur gut die Hälfte (Bruttomenge) des für die Deckung des Endenergiebedarfs benötigten Grünstroms hierzulande gewonnen werden kann. Steuern wir also auf eine gewaltige Lücke an heimischem Grünstrom zu?

Strom lässt sich technisch bedingt schlecht speichern und transportieren. Unsere europäischen Nachbarn brauchen ihren Grünstrom selbst, um ihre Klimaziele zu erreichen –Direktstromimporte von dort sind also kaum möglich. Braucht Deutschland eine globale Importstrategie für Erneuerbare Energien?

Der Zeiger steht auf kurz vor zwölf. Die CO₂-Emissionen weltweit und gerade in Deutschland zeigen noch keine Tendenz in Richtung Klimaschutz. Des Weiteren sind zurzeit Folgeeffekte wie das Auftauen des Permafrosts in Sibirien und die Erwärmung der Meere zu verzeichnen, die die Menge der Treibhausgase noch drastisch erhöhen. Es ist dringend geboten, weitgehende Maßnahmen zur CO₂-Reduktion umzusetzen, und die Industrienationen müssen hier vorangehen.

Eine Importstrategie ist– wie oben genannt – für die Verbraucher Schwerindustrie, Flugverkehr und Schifffahrt erforderlich. Diese Strategie ist allerdings nicht national, sondern auf europäischer Ebene zu entwickeln.

Die größten Herausforderungen liegen bei der Überzeugung der Bevölkerung und der Politik, dass jetzt die Zeit des Umdenkens und des Handelns gekommen ist. Jedes Jahr ohne drastische Absenkung der Treibhausgasemissionen kostet uns letztlich enorme Anstrengungen und Finanzen, um mit der Klimaveränderung leben zu können. Helfen wird uns dabei die Digitalisierung der Energieversorgung, die es ermöglicht, mit einer fluktuierenden Stromerzeugung und flexiblen Verbrauchern umzugehen.

Ihr Institut entwickelt Lösungen für wirtschaftliche und technische Problemstellungen bei der Transformation der Energieversorgungssysteme. Was sind die größten Herausforderungen, vor denen wir stehen, um bis zum Jahr 2045 die angestrebte Klimaneutralität zu erreichen?

Professor Dr.-Ing. Kurt Rohrig
ist geschäftsführender Institutsleiter und wissenschaftlicher Programmdirektor am Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik in Kassel. Er ist bereits seit 1991 für das Fraunhofer IEE tätig. Der studierte Maschinenbauer mit Diplom im Bereich Numerische Mechanik schloss im November 2003 seine Dissertation zum Thema „Rechenmodelle und Informationssysteme zur Integration großer Windleistungen in die elektrische Energieversorgung“ im Fachbereich Elektrotechnik und Informatik der Universität Kassel erfolgreich ab. Rohrig hat mehr als 25 Jahre Erfahrung im Feld der Erneuerbaren Energien. Im Rahmen seiner Forschungstätigkeiten und unter seiner Verantwortung wurden Methoden und Rechenmodelle zur Vorhersage der Wind- und Solarstromeinspeisung entwickelt, die heute bei mehreren Netzbetreibern in Deutschland und Europa im Einsatz sind. Rohrig war maßgeblich an der Entwicklung des Regenerativen Kombikraftwerks beteiligt und war der wissenschaftliche Leiter des E-Energy-Projekts „Regenerative Modellregion Harz“. Für seine wissenschaftliche Leistung und seine Arbeiten zum Regenerativen Kombikraftwerk wurde er mit dem Deutschen Klimaschutzpreis 2009 der Deutschen Umwelthilfe ausgezeichnet. Auf europäischer Ebene ist Rohrig Vertreter der Fraunhofer-Gesellschaft für alle Aktivitäten im Rahmen der European Energy Research Alliance (EERA). Als Honorarprofessor der Universität Kassel hält er regelmäßig Vorlesungen zur Integration der Windenergie und ist Mitbegründer des Online-Masterstudiengangs Wind Energy Systems.
„Die synthetischen Kraftstoffe haben eine höhere Energiedichte und lassen sich viel besser
transportieren.“