Energieresilienz und Klimaschutz mit grünen Molekülen

Der Großteil des deutschen Endenergiebedarfs wird zu 80% mit Molekülen gedeckt und nicht mit Strom. Daher muss zur Erreichung der Klimaziele nicht nur der Bedarf nach Strom erneuerbar bereitgestellt werden, sondern insbesondere der Bedarf nach Molekülen. Sie sind speicherbar und daher flexibel einsetzbar, unabhängig von der derzeitigen Verfügbarkeit von Wind oder Sonne. Daher schaffen Moleküle Resilienz in der Versorgung mit Energie – unabdingbar für Wettbewerbsfähigkeit und Wohlstand. Biogene und strombasierte Kraft- und Brennstoffe können den künftigen Bedarf an Molekülen de-fossilisieren und damit eine klimaneutrale und resiliente Versorgung mit Energie schaffen.

Die politische Debatte um Erneuerbare Energie wird zurzeit von Netzausbau, Redispatch und Dunkelflaute dominiert. Strom bleibt wichtig, daher muss dieser möglichst erneuerbar produziert werden. Moleküle haben jedoch einen Anteil von 80 Prozent am deutschen Endenergieverbrauch, während die Versorgung mit Strom 20 Prozent des Endenergieverbrauch ausmacht. Damit sind Moleküle das Rückgrat für die Versorgung von Energie und bleiben es in Zukunft.

Elektrifizierung benötigt neue Infrastruktur

Zur vollständigen Elektrifizierung der Energieversorgung braucht es eine gänzlich neue Infrastruktur etwa neue Netze, viele Photovoltaikanlagen und neue Großspeicher. Das soll die bestehende Energieinfrastruktur ersetzen, um bestehende industrielle Wertschöpfung und andere Energiebedarfe mit Erneuerbaren Strom zu decken.

Technologiemix bei der Energieversorgung senkt Kosten 

Elektrifizierung hat vor allem dann Kostenvorteile, wenn die vergleichsweise teure Infrastruktur möglichst dauerhaft hoch ausgelastet ist. In Bereichen wie Wind- und Sonnenenergie, die von einer hohen notwendigen Leistungsvorhaltung geprägt sind, führt Elektrifizierung zu überproportional hohen Infrastrukturkosten, was sich in einem hohem Stromnetzausbau mit einer Verdopplung der jährlichen Investitionskosten in die Netzinfrastruktur in den kommenden Jahren widerspiegelt. 

Der aktuelle Pfad zur Elektrifizierung führt zu Energiesystemkosten von rund 4,8 bis 5,4 Billionen€ bis 2050 laut DIHK „Plan B“-Studie. Ursächlich hierfür ist ein fehlender Technologiemix und wenig Flexibilität zum Erreichen der Treibhausgasminderungen.

Mit grünen Molekülen kann die bestehende Infrastruktur aus Raffinerien, Händlern und Tankstellen weiterverwendet werden, ohne in nicht ausgelastete neue Energieinfrastruktur zu investieren. Damit können die eingesparten Ressourcen für andere Sektoren verwendet werden, etwa zur Steigerung der industriellen Wertschöpfung. 

Bisheriger Pfad der Energiewende sorgt für eine Grünstromlücke 

Wind- und Sonnenenergie benötigt für ausreichend Kapazität eine hohe Leistungsvorhaltung. Der Anteil der Leistung, der zur Versorgungssicherheit beiträgt, ist bei Sonnenenergie null Prozent und bei Windenergie 1 Prozent. Das führt zu einem enormen Bedarf an Leistung und Netzen. Hierbei kommt es momentan zu Verzögerungen, wodurch bei Fortschreibung des aktuellen Wachstums an Erneuerbarer Stromerzeugung der Bedarf an Strom in 2045 nicht gedeckt werden kann. Moleküle können hier zur Schließung der Grünstromlücke beitragen, damit keinem Sektor – etwa Industrie oder Haushalten – ein Versorgungsengpass mit Energie droht. 

Grüne Moleküle sind ähnlich bedeutend wie Erneuerbarer Strom 

Eine Auswertung von Daten der Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen ergibt, dass grüne Moleküle für den Endenergieverbrauch zurzeit ähnlich bedeutend sind wie Erneuerbarer Strom. So decken grüne Moleküle 9,3 Prozent des Endenergiebedarfs, während Erneuerbarer Strom 11,3 Prozent des Endenergiebedarfs ausmacht. Die verursachte Treibhausgasminderung ist damit ähnlich und somit der Beitrag für den Klimaschutz. Ein Hochlauf grüner Moleküle verursacht weder hohe Kosten durch Netzausbau und Redispatch, noch nimmt die Versorgungsunsicherheit durch Dunkelflauten bei grünen Molekülen ab. Sie garantieren somit Resilienz. 

Grüne Moleküle haben in den vergangenen 30 Jahren an Bedeutung gewonnen 

Während grüne Moleküle vor 30 Jahren noch 1,5 Prozent des Bedarfs an Molekülen abdeckten betrug dieser Anteil in 2024 bereits 14,3 Prozent an der Bereitstellung von Molekülen (siehe Grafik 1). Damit kann ein bedeutender Anteil des Bedarfs an Molekülen zurzeit klimaneutral gedeckt werden. Das Potenzial ist enorm, denn Moleküle bleiben in Zukunft bedeutend. Diese klimaneutral bereitzustellen birgt enorme Potenziale an Treibhausgaseinsparungen und großen Nutzen für den Klimaschutz.

Ursächlich für den bisherigen Hochlauf sind Beimischungsquoten und eine Pönalisierung bei Unter- und Nichterfüllung beispielsweise der Biokraftstoffquoten. Das sichert Investitionen der Biokraftstoffproduzenten und sorgt für die Verfügbarkeit des geforderten Bedarfs. Solch ein De-Risking von Investitionen, mit gesicherter Nachfrage, hat sich damit als erfolgreich erwiesen. 

E-Fuels können zur Defossilisierung des Bedarfs an Molekülen beitragen 

Neben biogenen Kraft- und Brennstoffen können auch strombasierte flüssige Kraftstoffe wie E-Fuels einen Beitrag zur Molekülwende leisten. E-Fuels sind hinreichend erforscht, industriell herstellbar und können biogenen Kraftstoffen problemlos beigemischt werden. Damit kann eine schrittweise steigende Beimischung von biogenen Kraftstoffen und E-Fuels zu fossilen Kraftstoffen die Molekülwende vorantreiben. Mit der Molekülwende kann der Verkehr und Wärmemarkt defossilisiert und der Netto-Ausstoß von CO₂ in diesen Sektoren auf null reduziert werden. 

Globale EE-Erzeugungspotentiale ermöglichen vollständige Defossilisierung von Molekülen 

Der PtX-Global Atlas des Fraunhofer-Instituts für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik (IEE) zeigt, dass die vollständige Substitution der weltweit genutzten fossilen Mineralölprodukte durch synthetische PtX-Produkte wie E-Fuels möglich ist. Zusätzlich zeigen die Potenziale zur Produktion von PtX-Produkten eine große Diversifikation von Produktionsstandorten (siehe Grafik 2). 

Damit stärken PtX-Produkte die Resilienz der Versorgung mit Energie, denn aktuell konzentriert sich die Förderung von Rohöl in bedeutendem Ausmaß auf wenige Weltregionen. So ergibt eine Auswertung von Exportdaten aus 2024, dass 35,1 Prozent der weltweiten Exporte von Rohöl und Mineralölproduktion aus Ländern in Nahost entfallen (siehe Grafik 3). Durch den weltweit enormen Bedarf an fossilen Molekülen führen kurzfristige Angebotsverknappungen, etwa durch geopolitische Konfliktlagen, zu sprunghaft steigenden Weltmarktpreisen von Rohöl und Mineralölprodukten. Diese Preisshocks spiegeln die erhöhte Versorgungsunsicherheit während solcher Konfliktlagen wider und tragen zu steigenden Kosten für Energie für Haushalte und Unternehmen bei. Das schwächt die Resilienz der Versorgung mit Energie und die Wettbewerbsfähigkeit. Grüne Moleküle stärken daher Versorgungssicherheit, machen Europa weniger anfällig für geopolitische Krisen und defossilisieren die Energienutzung. 

Neue E-Fuel Projektankündigungen weltweit 

In den letzten Jahren haben globale Ankündigungen zu E-Fuel-Produktionsprojekten deutlich zugenommen. Basierend auf aktuellen Ankündigungen wird erwartet, dass das E-Fuel-Angebot bis 2030 erheblich skaliert, mit rund 300 Projekten, die für den Mobilitätssektor relevant sind. Eine globale jährliche Kapazität von 20 Milliarden Litern Benzinäquivalent wurde angekündigt, wobei alle Regionen zum Hochlauf beitragen – insbesondere China und Europa.

Marktherausforderungen bei E-Fuels bestehen 

Obwohl zahlreiche Akteure Pläne zur Skalierung der E-Fuels-Produktion bis 2030 angekündigt haben, könnten mehrere Herausforderungen diese Projekte verzögern. Bislang wurde nur für 6 Prozent der für 2030 geplanten E-Fuel-Kapazität die Finanzierung gesichert. Der Großteil dieser Kapazität befindet sich derzeit im Bau, während ein kleiner Anteil bereits in Betrieb ist. Umgekehrt haben 94 Prozent der angekündigten Kapazität noch nicht die finale Investitionszusage erreicht. Ein erheblicher Anteil – 76 Prozent der Gesamtkapazität – befindet sich in der Konzeptphase oder in Machbarkeitsstudien, während sich 14 Prozent in Planung befinden oder auf Zusagen von Abnehmern und Investoren warten, um die Finanzierung zu sichern.

UNITI fordert:

Es bedarf passender Investitionsbedingungen und konkreter regulativer Maßnahmen, um den Markthochlauf grüner Moleküle anzureizen: 

• Rolle heimischer biogener Moleküle ausweiten und mit zertifizierten Importen verstärken. 

• Investitionen in E-Fuels sollten angereizt werden, indem Strombezugskriterien zur Produktion flexibilisiert, der Hochlauf mit hohen Quoten angereizt und E-Fuels in der Flottenregulierung für Pkw und Lkw als klimaneutraler Kraftstoff anerkannt werden. 

• Nutzungsanreize für E-Fuels sollten durch eine Energiesteuerdifferenzierung gestärkt werden.