Sektorenkopplung

Die Sektorenkopplung –
wichtiger Baustein der
Energiewende in Kommunen

Wir wissen, dass die Energiewende notwendig ist für eine sichere, umweltverträgliche und wirtschaftlich erfolgreiche Zukunft. Im Kern geht es hierbei um die Umstellung des auf fossilen Brennstoffen basierenden Energiesystems hin zu einem System, das auf erneuerbaren Energien beruht und maximale Energieeffizienz bietet. Hierfür sind in vielen Bereichen und auf allen verwaltungspolitischen Ebenen Änderungen notwendig. Auch Kommunen wollen und müssen künftig Klimaneutralität erreichen. Ein weiter Weg, der bereits vielerorts eingeschlagen wurde.
 

Als zentraler Baustein der Energiewende gilt die Sektorenkopplung.


Was aber verbirgt sich hinter diesem Schlagwort? Wie können Sie die Sektorenkopplung in Ihrer Kommune konkret umsetzen? Wir haben für Sie Antworten auf diese Fragen zusammengestellt. Zudem stellen wir Ihnen Kommunen vor, die ihren Weg in die Energiewende schon erfolgreich eingeschlagen haben, damit Sie sich davon inspirieren lassen können!

 

Mit Sektorenkopplung zur kommunalen Energiewende

Die Gemeinde Fuchstal setzt seit vielen Jahren engagiert Schritt für Schritt die Energiewende um. Die Speicherung des im Überschuss gewonnenen Stroms aus erneuerbaren Quellen ermöglicht eine flexible und optimale Nutzung der Energie. Für ihr Projekt "Energiezukunft Fuchstal in der Smart Region AUF" hat die Gemeinde Fuchstal den Bayerischen Klimaschutzpreis 2024 verliehen bekommen.

Was bedeutet Sektorenkopplung?

Bei der Sektorenkopplung (gleichbedeutend wird auch der Begriff Sektorkopplung verwendet) werden die einzelnen Sektoren der Energiewirtschaft, konkret Strom, Wärme und Mobilität, technisch und organisatorisch so verknüpft, dass die möglichst ausschließlich erneuerbar erzeugte Energie bestmöglich genutzt wird. Im Kern geht es darum, möglichst erneuerbar produzierten Strom in die Sektoren Wärme, Verkehr und Industrie zu bringen: entweder über direkte Elektrifizierung (z.B. E-Auto, Wärmepumpe) oder indirekte Elektrifizierung (z.B. grüner Wasserstoff). Durch intelligente Steuerung und Speicherung wird dabei der Verbrauch flexibel an die Verfügbarkeit angepasst:
 
Die erneuerbar erzeugte Energie wird bei Bedarf umgewandelt und kann so für verschiedenste Anwendungen direkt genutzt oder gespeichert werden, so dass sie zeitlich flexibel zur Verfügung steht. Die Prozesse und Energieträger werden dabei mithilfe unterschiedlicher Technologien gekoppelt und den Endverbrauchern, z. B. Haushalten, Gewerbe/Industrie/Dienstleistern sowie dem Verkehrsbereich in unterschiedlichen Formen zur Verfügung gestellt.
 
Durch die Sektorenkopplung können so zeitweilige Versorgungsüberschüsse bzw. "Dunkelflauten" kompensiert werden, die bei der Erzeugung erneuerbarer Energien auftreten. Beispielsweise muss überschüssiger Strom von Windenergieanlagen nicht abgeregelt werden, sondern kann durch einen Elektrolyseur in Wasserstoff umgewandelt und damit zeitversetzt genutzt werden, unter anderem in der Industrie. Alternativ kann die umgewandelte Energie aus dem überschüssigen Strom genutzt werden, um Wärme mittels einer Wärmepumpe für kalte Winternächte zu erzeugen. Auf CO₂-intensives Öl oder Gas als Back-up in der Dunkelflaute kann mithilfe der Sektorenkopplung damit verzichtet werden.
 
Die Sektorenkopplung ist ein zentraler Baustein der Energiewende, weil damit die Versorgungssicherheit auch bei Nutzung ausschließlich erneuerbarer Energien erreicht werden kann.

Die grafische Übersicht zeigt eine vereinfachte Darstellung der Sektorenkopplung. Viele Zwischenformen sind hier nicht berücksichtigt, z. B. die Nutzung von Abwärme und Biomasse für die Strom- und Wärmeerzeugung.
Zum Verständnis: Unter Power-to-Liquid, Power-to-Heat und Power-to-Gas versteht man die Umwandlung von erneuerbar erzeugtem Strom in Treibstoffe, Wärme oder in Gase wie beispielsweise Wasserstoff oder Methan.

Wie starte ich die Sektorenkopplung in meiner Kommune?

Um die Energiewende in Ihrer Kommune zu ermöglichen, bedarf es einer eigenen Strategie. Akteure sind einzubinden, Potenziale und Bedarfe zu ermitteln und nicht zuletzt sind die räumlichen Planungen im Rahmen der Flächenentwicklung entsprechend auszurichten, beispielsweise um Flächen für die Gewinnung von erneuerbaren Energien in ausreichender Menge bereitstellen zu können, ohne Nutzungskonflikte zu erzeugen. 
 
Aber wie können Sie dabei in Ihrer Kommunen genau vorgehen? Wie können Sie Bürgerinnen und Bürger, Institutionen, Unternehmen und Vereine motivieren, mitzumachen und diese Aufgabe als Chance zu nutzen? Empfehlenswert ist es auf jeden Fall, Bürgerinnen und Bürger sowie andere Akteure der Energiewende wie Versorgungsträger, Institutionen, Unternehmen und Vereine in Ihrer Region schon frühzeitig einzubinden und sie mit guten Argumenten zu überzeugen, sich aktiv einzubringen. 
 
Gute Argumente gibt es viele. Neben dem Klimaschutzaspekt können beispielsweise für die Kommune sowie für alle Bürgerinnen und Bürger und die weiteren Akteure viele weitere Vorteile, u. a. wirtschaftliche, entstehen: Sie können von günstigen Energiepreisen profitieren, da die Energie oft regional erzeugt und direkt genutzt werden kann. Sie können unabhängig von Lieferketten und den Preisen fossiler Energieträger werden. Und Sie können direkte "Verdienstmöglichkeiten" nutzen, zum Beispiel durch Beteiligungen an Bürgergenossenschaften. 
 
Tipps und Handreichungen zur Vorgehensweise auf kommunaler Ebene finden Sie bei zahlreichen Forschungs- und Beratungsstellen, beispielsweise beim Informationsangebot des Forschungsprojektes ZuSkE – die Zukunft der Sektorenkopplung auf kommunaler Ebene welches unter Leitung des Instituts für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse (ITAS) von der Forschungsstelle für Energiewirtschaft (FfE) entwickelt wurde. 
Links auf Handreichungen aus anderen Forschungsprojekten finden Sie unter den weiterführenden Infos am Ende dieser Seite. 

 

 

Das Systembild des Projekts „ZuSkE – Die Zukunft der Sektorkopplung auf kommunaler Ebene“ zeigt, welche Bausteine und Technologien zu einer klimaneutralen Energieversorgung beitragen können und welche Optionen der Sektorenkopplung für Kommunen möglich sind.

 

Systembild des Projekts ZuSkE

So finden Sie die richtige Strategie für Ihre Kommune

In Ihrer Kommune soll die Sektorenkopplung die Energiewende voranbringen. Sie sind motiviert und wollen loslegen. Vielleicht haben Sie auch schon konkrete Maßnahmen im Blick die in Ihrer Kommune sinnvoll sein könnten. Aber wie überzeugen Sie Akteure, die noch zweifeln? Wie finden Sie Menschen, die Ihre Überzeugung teilen und sich einbringen wollen? Wen sollten Sie ins Boot holen, um eine Strategie entwickeln zu können, die sich später gut umsetzen lässt? Was ist zu beachten, damit es sich finanziell für Ihre Kommune lohnt?

Die gute Nachricht: Genau für solche Überlegungen gibt es die Strategiebox Sektorkopplung. Dieses Werkzeug hilft Ihnen, die richtigen Akteure in Ihrer Kommune zu finden und gemeinsam mit ihnen Strategien zu entwickeln. Die Strategiebox enthält detailliert ausgearbeitete Workshop-Anleitungen und Arbeitsmaterialien, mit denen Sie gemeinsam mit den Akteuren in Ihrer Kommune ausloten können, wie die Sektorenkopplung in Ihrer Kommune eingesetzt werden kann. Schritt für Schritt. Verschiedene Methoden verbinden dabei Inspiration, Austausch und Vernetzung und zeigen neue Blickwinkel und Möglichkeiten auf.

testworkshop

Die Arbeitsvorlagen der Strategiebox Sektorkopplung können Sie direkt hier als PDF herunterladen und ausdrucken. In den Materialien sind alle Informationen zum Aufbau des Workshops, wie Sie diesen vorbereiten, wie die einzelnen Arbeitsphasen des Workshops zu gestalten sind und viele weitere Punkte genau beschrieben.

Der Workshop wurde von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern zusammen mit Kommunikationsexpertinnen und Kommunikationsexperten entwickelt und in vielen Kommunen in der Praxis getestet. Es empfiehlt sich daher, die angegebenen Vorgehensweisen und Tipps zu beherzigen, beispielsweise die Einhaltung der empfohlenen Zeitvorgaben.

 

Ein paar gute Tipps – gleich reinhören!

 

Dr. Maria Reinisch, Geschäftsführerin der Vereinigung deutscher Wissenschaftler, hat im Projektteam der ZuSkE die Strategiebox Sektorkopplung mitentwickelt – die Expertin gibt Ihnen ein paar hilfreiche Tipps mit auf den Weg.

Wobei kann mir die Strategiebox helfen?
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Inwiefern kann eine Kommune von der Srategiebox profitieren?
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Rat der Expertin: Möglichkeiten der Wärmewende sehen – Community nutzen!
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In 10 Schritten zur Sektorenkopplung in Ihrer Kommune

Orientieren können Sie sich bei Ihrem Weg zur Sektorenkopplung am 10-Punkte-Plan für das Gelingen der Energiewende in Ihrer Kommune. Auf den Seiten der Forschungsstelle für Energiewirtschaft e. V. finden Sie ausführlichere Beschreibungen zu den einzelnen Punkten sowie zahlreiche Hintergrundinformationen. Natürlich ist die Reihenfolge nur als eine Empfehlung zu verstehen und nicht verbindlich, sie bietet aber eine gute Orientierung. 

 

Finden Sie den Weg, der zu Ihnen und Ihrer Kommune passt!

 

Ist-Zustand

1. Erhebung des energetischen Status quo
2. Bestandsaufnahme bestehender kommunaler Pläne
3. Kontinuierliche Beteiligung von Bürgerinnen, Bürgern und weiteren lokalen Stakeholdern

 

Soll-Zustand

4. Bedarfs-, Potenzial- und Substitutionsanalysen
5. Entwicklung und Verabschiedung eines Zielszenarios

 

Planung

6. Entwicklung und Verabschiedung eines prioritären Transformationspfads
7. Entwicklung von prioritären Maßnahmen und Maßnahmenbündeln

 

Umsetzung

8. Verabschiedung und Umsetzung(splanung) der Maßnahmen(bündel)
9. Monitoring, Evaluierung und Anpassung von Maßnahmen sowie Verstetigung
10. Kommunikationsstrategie, mit der Sie alle Akteure ansprechen und einbinden

Mit diesen Maßnahmen kann ich in meiner Kommune die Sektorenkopplung konkret angehen

Kommunen sowie Bürgerinnen und Bürger haben viele Ansatzmöglichkeiten, die Sektorenkopplung und damit Energiewende auf den Weg zu bringen. Folgende Maßnahmen sind beispielsweise zielführend:
 


Deckung des Strom- und Wärmebedarfs vorrangig aus erneuerbaren Energien

  • Ausbau der Strom- und Wärmegewinnung aus erneuerbarer Energien vor Ort bzw. in interkommunaler Zusammenarbeit 
  • Nutzung von Abwärmepotenzialen vor Ort
     


Weiterentwicklung der Strominfrastruktur

  • Einführung von intelligenten Messsystemen (Smart Metern) in den kommunalen Liegenschaften
  • Hinwirken auf Digitalisierung der Netze und Entwicklung variabler Stromtarife und Tarifmodelle (soweit Einfluss auf den regionalen Stromnetzbetreiber besteht)
  • Schaffung von attraktiven und ausreichenden Ladekapazitäten im Gemeindegebiet
     


Schaffung flexibler Stromverbraucher mit Energiespeichern

  • Bei (Neu-)Bauvorhaben thermische Bauteilaktivierung soweit sinnvoll und möglich einsetzen
  • Bei Anlagen zur Warmwasserversorgung Einbau gut gedämmter großer Pufferspeicher
  • Bei Kälteanlagen flexible Betriebsweise und Schaffung von „Kältespeichern/Kältepuffern“ 
  • Verlagerung stromintensiver Aktivitäten auf Zeiten guter Versorgung mit erneuerbaren Energien (nicht morgens oder nachts, sondern ab 11 Uhr tagsüber)
     


Umstellung des Mobilitätsangebotes

  • Ausbau des ÖPNV (inkl. Umstellung der Flotte auf erneuerbare Antriebsarten) 
  • Bevorzugung von Elektrofahrzeugen bei Neuanschaffungen
  • Schaffung geeigneter Ladeinfrastruktur an den kommunalen Liegenschaften
  • Schaffung flexibler und systemdienlicher Lademöglichkeiten für Mitarbeitende und für den kommunalen Fuhrpark (zu Zeiten guter Versorgung mit erneuerbaren Energien) 
     

Kommunen können bei der Umsetzung dieser Maßnahmen als Vorbild für die Bürgerinnen und Bürger sowie Nachbarkommunen vorangehen, beispielsweise indem sie die kommunalen Liegenschaften entsprechend ausstatten und entsprechend agieren. Dazu zählt auch die Einführung eines systematischen Energiemanagements für den Betrieb der kommunalen Liegenschaften. Hierbei wird durch Energiecontrolling, Betriebsoptimierung der Anlagentechnik und nicht zuletzt durch energiesparendes Verhalten der Gebäudenutzer gewährleistet, dass die kommunalen Gebäude auch tatsächlich energieeffizient und damit umweltfreundlich und kostengünstig betrieben werden. 

Den bayerischen Kommunen steht für die Umsetzung eines nachhaltigen Energiemanagements das kostenlose Tool Kom.EMS zur Verfügung. Entlastungen um bis zu 20 Prozent der Energie- und Wasserkosten mithilfe nicht invasiver Maßnahmen sind durch das Energiemanagement für Kommunen möglich! 

Wichtige Punkte in Kommunen sind, für Bürgerinnen und Bürger Anreize zu schaffen, zu informieren, entsprechende Beratungen anzubieten und ein aktives Einbringen generell zu fördern. Beispielsweise kann die Kommune Mobilitätshubs schaffen und eine gute Ladeinfrastruktur anbieten.

Damit die Sektorenkopplung ihre zentrale Rolle bei der Energiewende einnehmen kann, gilt es, noch einige Herausforderungen in verschiedenen Handlungsfeldern zu meistern. Ergreifen Kommunen wegbereitende Maßnahmen in die zur Energiewende, unterstützen sie auch das Vorankommen von Veränderungsprozessen, die auf höheren Ebenen noch notwendig sind, wie beispielsweise: 

  • Schaffung ausreichend freier Leitungskapazitäten von Übertragungs- und Verteilernetzen
  • Schaffung rechtlicher Rahmenbedingungen zur Ermöglichung einer systemdienlichen Sektorenkopplung durch marktwirtschaftliche Anreize
  • Änderungen des Abgaben- und Umlagensystems, u. a. zur Erhöhung der Flexibilität 
  • Etablierung eines intelligenten Stromnetzes
 
Maßnahmen zur Sektorenkopplung auf allen Ebenen, von öffentlichen wie privaten Akteuren, ebnen den richtungsweisenden Weg Bayerns in die Energiewende!   

100 gute kommunale Beispiele zur Inspiration

Sektorenkopplung – ist das Pionierarbeit? Keineswegs, zahlreiche Gemeinden im Bundesgebiet und auch in Bayern sind mutig vorangegangen und haben bereits Erfolge erzielt, die sich sehen lassen können. Wagen Sie den Blick zur Seite und lassen Sie sich inspirieren!

Empfehlenswert ist hierfür ein Blick in den Maßnahmenkatalog des Projektes ZuSkE. Darin finden Sie insgesamt 100 bereits umgesetzte Projekte, die Sie nach Ihren Interessen filtern können.

Beispielsweise können die Projekte entsprechend einer der verschiedenen Rollen ausgewählt werden, die eine Kommune in der Energiewende einnehmen. Sehen Sie z. B. anhand der Zahlen und Daten aus Freilassing, dass diese Kommune sowohl in der Rolle als Vorbild & Verbraucherin als auch in der Rolle als Versorgerin & Anbieterin erfolgreich handelt.
 

Der Landkreis Rottweil hat in seiner Rolle als Planer & Regulierer ein umfangreiches Energiemanagement entwickelt, um den Verbrauch zu optimieren (siehe Seite 36 des verlinkten Leifadens).

Interessant sind ebenfalls die Klimaschutz-Bildungsprojekte der Stadt Kempten, die jungen Menschen die Nachhaltigkeit in verschiedenen Lernmodulen vermitteln. Ganz spannend und erfrischend ungewöhnlich sind auch die Energieberatungspartys in Nordfriesland. Diese beiden Städte inspirieren im Bereich der Energiewende in der Rolle als Beraterin & Promoterin zum Handeln.

Die Stadt Fürth hat im Rathaus ein Heizsystem installiert, das sich aus der Abwärme eines Abwasserkanals speist. Sie wird ihrer Rolle als Vorbild & Verbraucherin für die Energiewende vorbildlich gerecht.

Die Stadtwerke Augsburg wiederum nehmen die Rolle als Versorgerin & Anbieterin wahr, indem Sie eine dezentrale Power-to-Gas-Anlage gebaut haben und damit klimafreundlich 70 Wohnungen mit Strom und Wärme versorgen.
 


Sie sehen: Es gibt vielfältige Möglichkeiten, wie Sie die Sektorenkopplung bei Ihnen vor Ort voranbringen können. Hierbei sollte die Kommune Ihre verschiedenen Rollen als Kommune ausspielen: als Vorbild, Planer, Versorger oder Berater und Förderer für private Aktivitäten. 

Weitere Beispiele, wie eine Kommune in der jeweiligen Rolle aktiv werden kann, haben wir Ihnen unter Chancen vor Ort  zusammengestellt. Zudem sehen Sie auf unserer Seite Praxisbeispiele wie Kommunen in Bayern bereits erfolgreich Ihren Weg in die Energiewende eingeschlagen haben, beispielsweise die Stadt Freilassing.

Hilfestellung, Beratung und Förderung

Team Energiewende Bayern

Die Partner im Team Energiewende Bayern bieten als Berater-Netzwerk konkrete Hilfestellung bei der Umsetzung der Energiewende. Welche Institutionen als Partner im Team mitwirken und welche Aufgaben die einzelnen Partner übernehmen, erfahren Sie auf der Seite des Bayerischen Staatsministeriums für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie. 

 


Energiekoordinatoren

In den Bezirksregierungen stehen für jeden Regierungsbezirk Energiekoordinatoren als zentrale Ansprechpartnerinnen und Ansprechpartner für alle Fragen zur Energiewende zur Verfügung. Beispielsweise für relevante Förderprogramme im Energiebereich, etwa bei der Bereitstellung von Flächen zur Gewinnung von erneuerbaren Energien. Ebenso informieren, beraten und vernetzen die Energiekoordinatoren die Kommunen, u. a. mit Fachveranstaltungen zu aktuellen Energiethemen oder durch Erfahrungsaustausch mit den kommunalen Energie- und Klimaschutzbeauftragten. Finden Sie die für Ihre Kommune zuständigen Ansprechpartner bei den Bezirksregierungen. 

An den einzelnen Regierungen werden von der jeweiligen Geschäftsstelle Energiewende viele Aufgaben wahrgenommen, beispielsweise die Koordinierung des Netzwerkes der Energiebeauftragten in den jeweiligen Landkreisen und Gemeinden oder die Steuerung und Analyse der Umsetzung der Energiekonzepte.

Für kleine und mittlere Kommunen bieten die Energiekoordinatoren das Programm Energiecoaching_Plus an. Ein Energiecoach unterstützt und berät diese Kommunen hinsichtlich Energieeffizienz, Energieeinsparung und erneuerbare Energien. 

Überblick über energierelevante Förderinstrumente in Bayern

Weitere Förderangebote zur Energiewende haben wir Ihnen hier zusammengestellt. 

Weiterführende Infos für Sie:
 

Zur Sektorenkopplung gibt es zahlreiche weitere Forschungsprojekte, in deren Rahmen Leitfäden sowie weitere Unterstützungsangebote zur Umsetzung erarbeitet wurden. Die Projekte fokussieren die praktische Umsetzbarkeit der Energiewende in den Kommunen. Nutzen Sie diese kostenlosen Informationen und orientieren Sie sich an den vorgestellten Beispielen, um die Energiewende in Ihrer Kommune umzusetzen. Diese haben wir für Sie im nächsten Abschnitt aufgeführt.