Handlungsfeld Energiewirtschaft | Umweltbundesamt

Bedarf an Kühlenergie

Infolge höherer Temperaturen steigt der Kühlungsbedarf in Gebäuden und Produktionsstätten, aber auch bei Transport und Lagerung von Gütern und Waren. Sofern die Kühlung durch Klimaanlagen erfolgt, ist damit eine stärkere Nachfrage nach Strom verbunden.

Im Zeitraum von 2008 bis 2016 wurde bei der Raumkühlung ein Anstieg des Endenergieverbrauchs von knapp 36 Prozent beobachtet. Die zukünftige Entwicklung des Kühlenergiebedarfs hängt vor allem von der Art der Kühlsysteme ab. Während aktive Kühlsysteme wie Klimaanlagen zum Energieverbrauch beitragen, bieten passive Kühlmaßnahmen wie Lüftungskühlung oder Sonnenschutzsysteme Energieeinsparpotenziale. Grundsätzlich ist aber von einem Anstieg der Anzahl an Klimaanlagen und einem damit verbundenen höheren Strombedarf auszugehen.

Engpässe in der Energiebereitstellung in Deutschland aufgrund des höheren Kühlenergiebedarfs sind nicht zu erwarten. Dies liegt vor allem daran, dass der Anteil an Kühlenergie in Relation zum Gesamtenergiebedarf relativ klein ist.

Mangelndes Kühlwasser für thermische Kraftwerke

Thermische Kraftwerke wie Kohle-, Kern-, Gas- und Dampfkraftwerke benötigen für die Stromerzeugung Kühlwasser. Im Brennvorgang werden nur etwa 40 Prozent der Energie in Strom umgewandelt. Die restliche Energie wird in Wärme umgewandelt, die entweder an die Luft oder ins Wasser abgegeben wird. Das Kühlwasser wird meist aus Fließgewässern entnommen, in die es anschließend erwärmt wieder eingeleitet wird. Bei tiefen Wasserständen und hohen Wassertemperaturen kann es vorkommen, dass die Stromproduktion der Kraftwerke gedrosselt oder zeitweise eingestellt wird.

Niedrige Wasserstände können die Verfügbarkeit von Kühlwasser einschränken und den Wirkungsgrad von Kraftwerken verschlechtern. Bei hohen Gewässertemperaturen und niedrigen Wasserständen kann die Kühlwasser-Entnahme und -Einleitung in die Gewässer aufgrund von Umweltvorschriften eingeschränkt werden.

Trockenperioden und Hitze haben in der Vergangenheit vermehrt zu einem Mangel an Kühlwasser geführt. So mussten aufgrund der ⁠Hitzewelle⁠ im Sommer 2018 mehrere Kraftwerke ihre Leistungen drosseln. Eine Gefährdung der deutschen Stromversorgung durch die Drosselung einzelner Kraftwerke ist jedoch nicht ersichtlich.

⁠Indikator⁠ aus dem ⁠Monitoring⁠ zur ⁠DAS⁠: Umgebungstemperaturbedingte Stromminderproduktion thermischer Kraft

Unterbrechung der regionalen Lieferketten für fossile Energieträger

Für die fossilen Energieträger Stein- und Braunkohle sowie Erdöl und Erdgas ist die Anlieferung des jeweiligen Primärmaterials Voraussetzung für eine verlässliche Stromerzeugung. Der Transport erfolgt entweder über Straßen, Schienen oder Wasserstraßen oder über Pipelines. Lieferausfälle treffen vor allem die Energiegewinnung aus Gas und Kohle.  

Die Lieferketten für fossile Energieträger können unterbrochen werden, wenn aufgrund von Stürmen, ⁠Starkregen⁠- oder Hochwasserereignissen der Transport über Schienen, Straßen und Binnenschifffahrtsstraßen eingeschränkt ist. Gas- und Ölleitungen, die unterirdisch verlaufen, sind von klimatischen Einflüssen selten betroffen. Niedrigwasserereignisse können zudem die Schiffbarkeit der Binnenschifffahrtsstraßen einschränken, wodurch der Transport von Energieträgern wie Erdöl und Kohle beeinflusst wird. Der Transport von Steinkohle über Binnenschifffahrtsstraßen wurde bereits im Sommer 2015 durch langanhaltendes Niedrigwasser beeinträchtigt. Um Versorgungsengpässe zu vermeiden, waren teilweise Verlagerungen vom Binnenschiff auf die Schiene notwendig.

Fehlende Zuverlässigkeit der Energieversorgung

Einschränkungen in der Energieversorgung ergeben sich insbesondere durch Unterbrechungen der Stromversorgung über Verteil- und Übertragungsnetze. Diese können auftreten, wenn die Netzinfrastruktur durch ⁠Starkregen⁠, Hochwasser oder Stürme beschädigt wird. Hohe Temperaturen verschlechtern zudem die Übertragungskapazität von Hochspannungsleitungen. Trockenheit im Erdreich kann bei Erdkabeln dazu führen, dass die Wärme nicht abströmen kann und sich die Energieverteilung staut.

Neben Unterbrechungen können auch Netzschwankungen der Verteil- und Übertragungsnetze die Zuverlässigkeit der Energieversorgung beeinflussen. Netzschwankungen ergeben sich vor allem durch Änderungen der Erträge von Wind- und Photovoltaikanlagen.

⁠Indikator⁠ aus dem ⁠Monitoring⁠ zur ⁠DAS⁠: Wetterbedingte Unterbrechung der Stromversorgung

Weitere Klimawirkungen

Bedarf an Heizenergie: Der Bedarf an Heizenergie wird sich reduzieren. Vereinzelt können jedoch auch in Zukunft kalte Winter und damit Zeiträume mit höherem Heizenergiebedarf auftreten.

Ertragsminderung/-zunahme bei Photovoltaikanlagen und bei Windenergieanlagen an Land und auf See: Änderungen der Erträge sind derzeit nur in geringem Maße zu erwarten. Der Ertrag von Photovoltaikanlagen wird vor allem durch hohe Temperaturen beeinflusst, bei Windenergieanlagen sind es zu hohe Windgeschwindigkeiten.

Fehlende Zuverlässigkeit der Energieversorgung: Extreme Wetterereignisse können Unterbrechungen und Netzschwankungen in der Energieversorgung bedingen und dadurch die Zuverlässigkeit der Energieversorgung beeinträchtigen.