Der Klimawandel und die begrenzten Vorräte fossiler und nuklearer Energiequellen machen weltweit eine grundlegende Veränderung der Energiesysteme notwendig. In Deutschland nennt man diesen Wandel hin zu erneuerbaren Energien und mehr Energieeffizienz die Energiewende.
Der Ausbau erneuerbarer Energien ist schon weit fortgeschritten. Dadurch entstehen jedoch neue Herausforderungen, Strom zuverlässig und bezahlbar bereitzustellen. Wind- und Solarenergie stehen nicht jederzeit zur Verfügung, denn sie hängen vom Wetter ab und nicht vom Strombedarf in Schulen, Haushalten oder der Industrie. Gleichzeitig sind die Stromnetze noch nicht vollständig an die neue Situation angepasst: Früher wurde Strom in großen Kraftwerken in der Nähe der Verbraucher erzeugt. Heute stehen viele Windräder im Norden, während viele Industrieanlagen im Westen und Süden stehen. Der Strom muss also über weite Strecken transportiert werden. Zusätzlich kommen überall im Land neue Stromverbraucher wie E-Autos und Wärmepumpen sowie Photovoltaikanlagen hinzu.
Neben dem Ausbau der Stromnetze ist eine wichtige Lösung, das Energiesystem flexibler zu machen. Ein flexibles Energiesystem kann den Verbrauch besser an die Stromerzeugung anpassen. Dafür werden zum Beispiel Batteriespeicher, zeitlich flexible Industrieprozesse, intelligente Ladesysteme für E-Autos oder steuerbare Wärmepumpen genutzt.
Mit dem wachsenden Bedarf an Flexibilität entstehen technische, wirtschaftliche und gesellschaftliche Fragen: Wie viele flexible Anlagen braucht es überhaupt? Wo sollten sie stehen? Wer baut, besitzt und betreibt sie? Wer gewinnt durch diesen Umbau und wie können Chancen und Verantwortung gerecht verteilt werden? Damit die Energiewende gelingt und fair bleibt, müssen diese Fragen so beantwortet werden, dass die Stromversorgung sicher bleibt, die Kosten möglichst gering bleiben und die soziale Gerechtigkeit gestärkt wird.
Die aufeinander aufbauenden Forschungsfragen für euch:
-
Wie kann ein klimaneutrales Energiesystem aussehen, das flexible Erzeugungs- und Verbrauchsanlagen nutzt?
-
Wer kann flexible Anlagen bauen, besitzen und betreiben (zum Beispiel Privatpersonen, Energiegenossenschaften oder Unternehmen)?
-
Wie lässt sich das Energiesystem der Zukunft im Hinblick auf die Aspekte Kosten, Sicherheit und Gerechtigkeit bewerten?
