Kopernikus-Projekte skizzieren Weg zur Klimaneutralität

12.06.2026

Quelle: E & M powernews

Die vier Kopernikus-Projekte Ariadne, Ensure, P2X und Synergie zeigen in einem gemeinsamen Papier, wie Forschung und Technologie die Klimaneutralität bis 2045 unterstützen können.

Die Energiewende in Deutschland kann nach Einschätzung der vier Kopernikus-Projekte Ariadne, ENSURE, P2X und SynErgie bis 2045 zur Klimaneutralität führen. Voraussetzung dafür seien der beschleunigte Ausbau erneuerbarer Energien, die Elektrifizierung von Anwendungen, eine leistungsfähige Infrastruktur, mehr Flexibilität auf der Nachfrageseite sowie der gezielte Einsatz CO2-freier Moleküle. Zu diesem Ergebnis kommen die Projekte in einem gemeinsamen Kurzpapier, das Forschungsergebnisse aus rund zehn Jahren Energiewendeforschung zusammenführt.

Die Kopernikus-Projekte werden vom Bundesforschungsministerium gefördert und untersuchen unterschiedliche Aspekte der Transformation des Energiesystems. Während das Projekt Ariadne vor allem gesamtwirtschaftliche und politische Transformationspfade analysiert, befassen sich Ensure mit der Energieinfrastruktur, Synergie mit industrieller Flexibilität und P2X mit der Herstellung synthetischer Energieträger.

Drei Elemente für Kosteneffizienz

Laut den Forschenden bilden drei Elemente die Grundlage für eine kosteneffiziente Klimaneutralität: die Dekarbonisierung der Stromerzeugung, die Elektrifizierung der Endnutzung sowie der Einsatz grüner Moleküle in Bereichen, die sich nicht direkt elektrifizieren lassen. Dazu zählen insbesondere Teile der Industrie sowie der Luft- und Schiffsverkehr.

Demnach bleibt der Ausbau erneuerbarer Energien die zentrale Voraussetzung für die Transformation. Gleichzeitig müsse die Integration der zusätzlichen Strommengen durch den Ausbau der Übertragungs- und Verteilnetze sowie durch Speicher und Power-to-X-Anlagen unterstützt werden. 

Infrastruktur neu planen

Das Kopernikus-Projekt Ensure hebt in dem Papier die Bedeutung einer innovativen Infrastrukturplanung hervor. Nach Angaben der Forschenden wurde unter anderem eine Methode entwickelt, mit der Strom-, Erdgas- und Wasserstoffnetze gemeinsam geplant werden können. Dadurch lasse sich der Einsatz von Power-to-Gas-Anlagen optimieren und der zukünftige Infrastrukturbedarf besser abschätzen.

Darüber hinaus untersuchte Ensure die künftige Rolle verschiedener Technologien in der Fernwärmeversorgung. Laut Projekt spielen sowohl Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen mit klimaneutralen Brennstoffen als auch Großwärmepumpen eine wichtige Rolle in dekarbonisierten Wärmenetzen. Um neue Technologien vor ihrem Einsatz in realitätsnahen Simulationsumgebungen zu testen, entwickelten die Forschenden eine sogenannte Co-Demonstrationsplattform, auf der Netzkonformität und Systemwirkungen neuer Lösungen überprüft werden können.

Industrie kann flexibler werden

Das Projekt Synergie sieht erhebliche Potenziale für mehr Flexibilität auf der Nachfrageseite. Nach einer Befragung von 31 Unternehmen stehen bereits heute relevante Möglichkeiten zur Lastverschiebung zur Verfügung. Die Unternehmen gaben Flexibilitätspotenziale von 1,7 Milliarden kWh pro Jahr bei einer Lasterhöhung und 3,5 Milliarden kWh pro Jahr bei einer Lastreduktion an.

Bis 2045 könnten diese Potenziale deutlich wachsen. Die Forschenden gehen davon aus, dass die zunehmende Elektrifizierung industrieller Prozesswärme und der Einsatz sogenannter bivalenter Technologien die Flexibilität auf bis zu 25 Milliarden kWh pro Jahr erhöhen könnten. Voraussetzung dafür seien jedoch ein entsprechender Netzausbau und geeignete regulatorische Rahmenbedingungen.

Grüne Moleküle beschaffen

Mit der Versorgung nicht elektrifizierbarer Anwendungen beschäftigt sich das Projekt P2X. Die Forschenden analysierten Produktionsanlagen für synthetisches Kerosin, Methanol und Ammoniak in Deutschland, Chile und Südafrika. Dabei zeigte sich, dass die Produktionskosten nicht allein von der Verfügbarkeit erneuerbarer Energien abhängen. 

Laut der Untersuchung beeinflussen insbesondere die Kosten für Wasserstoff und das Investitionsrisiko die Wirtschaftlichkeit. Um die Produktion grüner Moleküle im erforderlichen Umfang auszubauen, seien nach Einschätzung des Projekts internationale Nachhaltigkeitsstandards und einheitliche regulatorische Vorgaben notwendig. Nur so könnten globale Märkte für Power-to-X-Produkte entstehen und Investitionssicherheit geschaffen werden.

Zusammenspiel ermöglicht Klimaneutralität

Die Verknüpfung der verschiedenen Forschungsergebnisse zeigt nach Auffassung der Autoren, dass Klimaneutralität nicht durch einzelne Technologien erreicht werden kann. Das Tempo der Emissionsminderung müsse sich gegenüber den vergangenen Jahrzehnten nahezu verdoppeln. Daher komme es auf das Zusammenspiel von erneuerbarer Stromerzeugung, Netzinfrastruktur, Flexibilität, Sektorenkopplung und klimaneutralen Energieträgern an.

Die Kopernikus-Studie zur Klimaneutralität steht als PDF zum Download bereit.

Autorin: Susanne Harmsen