Energiewende Down Under – deutsch-australische Kooperation

Gemeinsam die Energieumstellung erarbeiten

Zwei Länder, zwei sich ergänzende Chancen: Australien mit seinem überreichlichen Angebot von Wind und Sonne und Deutschland als führender Hersteller und technologischer Innovator für Technologien der Energiewende. Ein idealer Ausgangspunkt, die Möglichkeiten einer Zusammenarbeit auf einer australisch-deutsche Plattform zur Energiewende (Australian-German Transition Hub) zu nutzen. Geleitet wird die Plattform von zwei australischen und drei deutschen Institutionen und wird unterstützt von insgesamt acht wissenschaftlichen Partnern aus beiden Ländern.

In dem gemeinsamen Projekt START stand im Mittelpunkt, zu analysieren und zu verstehen, wie das vorhandene Energiesystem sich verändern muss, damit in Deutschland und Australien ein emissionsfreies Energiesystem entstehen kann. Ein besonderes Augenmerk wurde dabei auf die Herausforderungen, die technischen Möglichkeiten, die politischen Handlungsoptionen und auch die wirtschaftlichen Chancen gelegt, denen sich beide Länder stellen müssen.

Im ersten Teil des Vorhabens entwickelten die Wissenschaftler techno-ökonomische Szenarien für den Stromsektor. Entscheidende Elemente, wie die technische Machbarkeit hohe Anteile von Wind- und Solarstrom in das bestehende System zu integrieren und diese mit dem Wärme- und Verkehrssektor zu koppeln, wurden berücksichtigt. In einem weiteren Modul erweiterten die Wissenschaftler diese Betrachtung auf das gesamte Energiesystem und bezogen die Sektoren Industrie, Gebäude und Transport mit ein. Um die Emissionen zu reduzieren, wurden für diese Sektoren die notwendigen Schritte bestimmt.

Regulatorische Hindernissen und politischen Handlungsoptionen, um Anreize für Investitionen in innovative Technologien zu schaffen, standen im dritten Teil des Projektes im Fokus. Im letzten Modul wurden die techno-ökonomischen Entwicklungspfade in den Kontext der gesellschafts-, wirtschaftspolitischen und politischen Steuerung der Transformationsprozesse von Energiesystemen gestellt.

Das DLR-Modell REMix

Mit vier unterschiedlichen Modellen wurden unterschiedliche Aspekte für sechs verschiedene Zukunftsszenarien untersucht. Sie unterscheiden sich hauptsächlich in ihren Annahmen zu Umfang und Geschwindigkeit zur CO2-Reduktion, zur Elektrifizierung und zum Export erneuerbarer Energien und Wasserstoff.

Mit seinem REMix Modell untersuchte das DLR-Institut für Technische Thermodynamik zwei Szenarien des australischen Stromversorgungssystems in 2050. Dabei wurde unter anderem auch das "200% Erneuerbare Szenario" betrachtet.

Die Analysen der DLR-Wissenschaftler zeigen, dass ein vollständig erneuerbares Energiesystem in Australien sich im Wesentlichen auf Stromerzeugung mit Photovoltaik stützen könnte. Ihr Kostenvorteil steigt im Laufe der Zeit gegenüber den Windkraftanlagen. Sie kommen zu dem Ergebnis, dass eine 100-prozentige Versorgung mit Solar- und Windenergie durch eine Ausweitung der flexiblen Sektorenkopplung, den Zubau von Batterie- und Pumpspeichern sowie zusätzlicher Stromleitungen und Kapazitätsreserven realisierbar ist. Bei diesem Szenario wird kein Wasserstoff exportiert. In dem 200 Prozent-Erneuerbare Energien Szenario verringert sich die Herausforderung, Wind- und Solaranlagen zu integrieren. Der hauptsächlich durch solare Energie gewonnene elektrische Überschuss kann dann durch Elektrolyse in Wasserstoff umgesetzt werden und steht für den Binnenmarkt, aber auch für den Export zur Verfügung.

Projektpartner

Die Plattform (Hub) wird von der University of Melbourne und der Australian National University gemeinsam geleitet. In Deutschland sind das Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung, das Mercator Research Institute on Global Commons and Climate Change (MCC) gGmbH und die Universität Münster beteiligt. Neben diesen fünf Kernpartnern wird die Plattform von acht Forschungspartner unterstützt: fünf in Australien und drei in Deutschland, darunter das DLR.