Intelligente Haussteuerungen helfen beim Energiesparen.
Intelligente Haussteuerungen helfen beim Energiesparen. istock/Maxiphoto

Headline: Dekarbonisierung des Energiesystems

Dauer:
bis

Dieser Forschungsbereich befasst sich mit intelligenter Raumwärmesteuerung in privaten Haushalten, internationalen Erfahrungen mit Kohleausstiegen sowie den Auswirkungen, die Methanlecks in der Erdgasversorgung auf die Treibhausgasemissionen haben.

Smart Heating

Private Haushalte tragen maßgeblich zum Energieverbrauch und zu den Treibhausgasemissionen Deutschlands bei. Der größte Teil des Energieverbrauchs privater Haushalte wird durch das Heizen von Räumen verursacht. Um die nationalen Energieeffizienz- und Treibhausgasminderungsziele zu erreichen, müssen Maßnahmen zur Reduzierung des Energiebedarfs für Raumwärme zügiger umgesetzt werden als bisher. Hohe Investitionskosten und lange Amortisationszeiten erweisen sich dabei als wesentliche Hindernisse. Schwerpunkte unserer Forschung sind die Potenziale und die möglichen Verbreitungshindernisse intelligenter Technologien zur Raumwärmeregelung in Wohngebäuden, wie smarte Thermostate. Generell fehlt es an theoretischer und empirischer Evidenz für das Energieeinsparpotenzial smarter Thermostate auf nationaler Ebene. Die Attraktivität smarter Raumwärmeregelungssysteme besteht in den niedrigen Investitionskosten, der relativ kurzen Amortisationszeit und dem minimalen Aufwand zur Implementierung. Datenschutzbedenken und Kontrollverlustängste könnten sich hingegen als potenzielle Herausforderungen für den flächendeckenden Einsatz erweisen.

Internationale Erfahrungen mit dem Kohleausstieg

Der Kohleausstieg ist eine große Herausforderung für Deutschland. Kohlekraftwerke sind für mehr als ein Drittel der nationalen Treibhausgasemissionen verantwortlich. Obwohl einige kurzfristige Maßnahmen zur Reduzierung des Kohleanteils in der Stromerzeugung implementiert wurden, gibt es immer noch Kontroversen und Unsicherheiten bezüglich des mittel- und langfristigen Zeitplans zur Verringerung der kohlebasierten Stromerzeugung und des endgültigen Kohleausstiegs. Einige Länder, die in der Vergangenheit einen erheblichen Kohleanteil in der Stromerzeugung hatten, sind mittlerweile mit dem Kohleausstieg sehr weit vorangeschritten. Die spezifischen Strategien dieser Länder hängen vom jeweiligen ökonomischen und politischen Kontext ab. Angesichts der politischen Absichten und der wissenschaftlich belegten Notwendigkeit, CO2-Emissionen weltweit schnell zu reduzieren, ist es sehr wichtig, die Erfahrungen der Kohleausstiegsländer zu analysieren und daraus wichtige allgemeine Erkenntnisse abzuleiten. Unser Projekt untersucht die Kohleausstiege in Großbritannien, Ontario und Alberta (Kanada). Es identifiziert entscheidende Mechanismen, Hindernisse und Antriebskräfte und leitet Handlungsempfehlungen ab, die hilfreich für die Umsetzung in Deutschland und anderen Ländern sein könnten.

Methanlecks in der Erdgasversorgung

Erdgas ist ein zentrales und heiß diskutiertes Thema, wenn es um den Weg in eine kohlenstoffarme Zukunft geht. Erdgas wird gemeinhin als die klimafreundlichere Variante im Vergleich zu anderen fossilen Brennstoffen betrachtet. In Bezug auf CO2-Emissionen ist diese Perspektive anscheinend auch gerechtfertigt: bei der Verbrennung setzt Erdgas nur ungefähr halb so viel CO2 frei wie Kohle. Der Beitrag von Methanlecks wird dabei jedoch oft unterschätzt oder gar übersehen. Methanlecks können an vielen unterschiedlichen Stellen der Versorgungskette auftreten: angefangen beim Bohren des Bohrlochs, über die Förderung und Verarbeitung, bis hin zum Transport und Vertrieb. Methanlecks können die Gesamtklimabilanz von Erdgas erheblich verschlechtern, da Methan ein deutlich höheres Treibhauspotential als CO2 aufweist. Während Methanlecks sehr schädlich für das Klima sind, können sie zu relativ niedrigen Kosten reduziert werden. In unserer Forschung identifizieren wir die besten Strategien für die Reduzierung von Methanlecks in der Erdgasversorgung sowie deren Kostenvorteile im Vergleich zu anderen CO2-Minderungsmaßnahmen.