Die Dekarbonisierung des Verkehrs in Deutschland steht vor einer Vielzahl von Herausforderungen. Eine davon ist die überproportional ansteigende Nachfrage nach erneuerbarem Strom. Immer mehr Fahrzeuge werden in Zukunft elektrisch angetrieben, entsprechend steigt ihr Strombedarf. Hinzu kommt, dass energieaufwendige Transportarten wie Flug- und Schiffsverkehr auch in Zukunft auf Energieträger wie grünen Wasserstoff und strombasierte Treibstoffe angewiesen sind. Für die Produktion dieser neuen Energieträger wird ebenfalls Strom aus erneuerbaren Energien benötigt und auch in weiteren Sektoren wie dem Wärmesektor sowie der Industrie steigt, etwa mit dem Anteil an Wärmepumpen, der Strombedarf.
Um diese Nachfrage klimaneutral zu decken, bedarf es zum einen eines starken Ausbaus der erneuerbaren Energien. Zum anderen unterliegt die Produktion von erneuerbaren Energien großen zeitlichen und regionalen Schwankungen, denn Sonne und Wind richten sich nicht nach unserem Bedarf. Daraus ergeben sich hohe Anforderungen an das Energienetz in Bezug auf die Produktion, Speicherung und Verteilung des Stroms aus erneuerbaren Energien.
Allerdings ist absehbar, dass die in Deutschland für Wind- und Solarenergie verfügbaren Flächen nicht ausreichen werden, um die Nachfrage nach Strom zu decken. Wir werden also nicht umhinkommen, erneuerbare Energie zu importieren, und zwar auch aus weit entfernten Regionen. Als speicherbare und gut transportable Form sind dafür besonders strombasierte PtX-Treibstoffe, geeignet. Sie helfen, die Flexibilität eines regenerativen Energiesystems zu erhöhen.
Die Ergebnisse dieser Analysen werden für die Politik und andere nationale und internationale Stakeholder in webbasierten Karten-Tools dargestellt.
Auf globaler Ebene modellieren wir dafür die nationalen Energieversorgungssysteme der Länder, für die wir zuvor hohe PtX-Erzeugungspotentiale errechnet haben. Ziel ist, länderspezifische Exportmengen für PtX abzuschätzen und gleichzeitig zur Deckung der dortigen nationalen Energienachfrage eine hohe Ausbaurate für erneuerbare Energien zu modellieren.
Auf der europäischen Ebene wird untersucht, ob und wie die bestehenden Energienetze die Schwankungen bei der Produktion der erneuerbaren Energien bewältigen können. Zudem stellen wir in Szenarien Potenziale der europäischen und globalen PtX-Produktion einander gegenüber, um robuste Transformationspfade für das europäische Energiesystem aufzuzeigen.
Auf der nationalen Ebene analysieren wir, wie Elektromobilität sowie der Ausbau der erneuerbaren Energien und der Übertragungsnetze gestaltet werden können, um die Transformation des Energiesystems räumlich und zeitlich umzusetzen.
