{"id":52262,"date":"2026-04-05T10:46:11","date_gmt":"2026-04-05T08:46:11","guid":{"rendered":"https:\/\/www.dbu.de\/promotionsstipendium\/20020-655\/"},"modified":"2026-04-05T10:46:11","modified_gmt":"2026-04-05T08:46:11","slug":"20020-655","status":"publish","type":"promotionsstipendium","link":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/promotionsstipendium\/20020-655\/","title":{"rendered":"Kolleg-Energiewende: Die Rolle der Sektorenkopplung f\u00fcr die Erreichung der EU-Ziele zur Reduktion von Treibhausgasemissionen anhand einer Modellkopplung eines globalen Energie-\u00d6konomie-Klima-Modells mit einem detaillierten Energiesystemmodell"},"content":{"rendered":"<p style=\"text-align:center;\"><strong>Die Rolle der Sektorenkopplung f\u00fcr die Erreichung der EU-Klimaziele<\/strong><\/p>\n<p style=\"text-align:center;\">\u00a0<\/p>\n<p style=\"text-align:center;\">Promotion in der Forschungsgruppe Energiesysteme am<\/p>\n<p style=\"text-align:center;\">Potsdam Institut f\u00fcr Klimafolgenforschung (PIK)<\/p>\n<p style=\"text-align:center;\">\u00a0<\/p>\n<p style=\"text-align:justify;\">Um den wachsenden menschlichen Einfluss auf das Klimasystem und die damit einhergehenden dramatischen Risiken f\u00fcr Mensch und Natur zu begrenzen, muss die Energieversorgung innerhalb weniger Dekaden vollst\u00e4ndig auf erneuerbare Technologien umgestellt werden. Die Europ\u00e4ische Kommission (Green Deal) und die Bundesregierung (Klimapaket) vertreten daher seit kurzem das Ziel einer klimaneutralen Wirtschaft in 2050. Trotz aller Absichtserkl\u00e4rungen seit dem Pariser Klimaabkommen 2015, steigen die globalen Treibhausgasemissionen indes weiter an. Auch in Deutschland und der EU verfehlen die aktuellen Ma\u00dfnahmen voraussichtlich die Klimaziele in 2030 und 2050.<\/p>\n<p style=\"text-align:justify;\">Klimaneutralit\u00e4t erfordert eine tiefgreifende Energiewende, deren Erfolg von der Bew\u00e4ltigung zweier zentraler Probleme abh\u00e4ngt.<\/p>\n<p style=\"text-align:justify;\">Erstens muss die Systemintegration wetterabh\u00e4ngiger variabler erneuerbarer Energien (VEE, prim\u00e4r Solar und Wind) sichergestellt werden ohne die Versorgungssicherheit zu gef\u00e4hrden. Obgleich der Elektritzit\u00e4tsanteil am globalen Endenergierverbrauch bei nur einem F\u00fcnftel liegt, werden VEE aufgrund stark gefallener Kosten eine Schl\u00fcsselrolle in der Energiewende einnehmen, sodass sich die Integrationsherausforderungen in Zukunft versch\u00e4rfen werden.<\/p>\n<p style=\"text-align:justify;\">Zweitens m\u00fcssen auch Emissionen in schwer zu dekarbonisierenden Sektoren jenseits der Energiewirtschaft nachhaltig reduziert werden, insbesondere im Verkehrs-, Industrie- und Geb\u00e4udesektor, da diese in der EU und in Deutschland aktuell mehr als die H\u00e4lfte der Emissionen aussto\u00dfen \u2013 ein Anteil der ohne wirksame Gegenma\u00dfnahmen weiter ansteigen wird.<\/p>\n<p style=\"text-align:justify;\">Die beschleunigte Elektrifizierung und Verzahnung dieser Sektoren stellt das Schl\u00fcsselkonzept der Energiewende dar. Diese sogenannte Sektorenkopplung kann nicht nur dabei helfen, beide Probleme zu \u00fcberwinden, sondern sogar deren Synergien aussch\u00f6pfen. Sektorenkopplung bezeichnet das Konzept, fossile Energietr\u00e4ger durch erneuerbaren Strom zu ersetzen (Elektrifizierung), um die Sektoren Verkehr (z.B. Elektroautos, Wasserstoff, synthetische Kraftstoffe), Industrie (z.B. Elektro-Kessel\/\u00d6fen, Wasserstoff, synthetische Kraftstoffe) und Geb\u00e4udew\u00e4rme (z.B. mit W\u00e4rmepumpen) zu dekarbonisieren. Durch eine intelligente Anpassung von flexibler neuer Elektrizit\u00e4tsnachfrage in diesen Sektoren mit fluktuierender VEE-Erzeugung, erm\u00f6glicht die Sektorenkopplung somit den Aufbau eines 100% erneuerbaren Energiesystems.<\/p>\n<p style=\"text-align:justify;\">Die quantitative Analyse von Sektorenkopplung ist methodisch herausfordernd, da entsprechende Modelle sowohl eine gro\u00dfe Abdeckung (sektoral und geographisch) als auch eine hohe Detailtiefe (zeitlich und technologisch) ben\u00f6tigen. Dies liegt daran, dass direkte Elektrifizierungsoptionen (z.B. elektrische Fahrzeuge oder W\u00e4rmepumpen) entscheidend von der Flexibilit\u00e4t der neuen Nachfrage auf st\u00fcndlicher Zeitskala abh\u00e4ngen werden, w\u00e4hrend indirekte Elektrifizierungsoptionen (z.B. synthetische Kraftstoffe) gespeichert und global gehandelt werden k\u00f6nnen, wobei diese gr\u00f6\u00dfere Flexibilit\u00e4t mit geringerer Energieeffizienz einhergeht. Ein Vergleich dieser konkurrierenden Optionen erfordert daher eine sowohl r\u00e4umlich umfassende als auch zeitlich detaillierte Herangehensweise. Trotz der Schl\u00fcsselrolle der Sektorenkopplung, beinhalten aktuelle Energie-\u00d6konomie-Klima-Modelle, auf die sich die UN-Klimaverhandlungen sowie die EU-Kommission st\u00fctzen, nur eine stark vereinfachte Darstellung dieser Prozesse.<\/p>\n<p style=\"text-align:justify;\">Um Sektorenkopplung in Klimaschutzszenarien besser abzubilden, werde ich in meiner Promotion ein globales Energie-\u00d6konomie-Klima-Modell (REMIND) mit einem hochaufl\u00f6senden Energiesystemmodell (PyPSA) bidirektional koppeln. Mit diesem neuartigen Ansatz m\u00f6chte ich Vor- und Nachteile verschiedener Optionen der Sektorenkopplung, deren Rolle zur Erreichung der EU-Klimaziele, sowie Wechselwirkungen zu den UN Zielen f\u00fcr nachhaltige Entwicklung analysieren. Damit hoffe ich zu einer konsolidierten Wissensbasis beizutragen, die das Fundament f\u00fcr die Diskussion gesellschaftlicher Implikationen und politischer Entscheidungen bildet.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Die Rolle der Sektorenkopplung f\u00fcr die Erreichung der EU-Klimaziele \u00a0 Promotion in der Forschungsgruppe Energiesysteme am Potsdam Institut f\u00fcr Klimafolgenforschung (PIK) \u00a0 Um den wachsenden menschlichen Einfluss auf das Klimasystem und die damit einhergehenden dramatischen Risiken f\u00fcr Mensch und Natur zu begrenzen, muss die Energieversorgung innerhalb weniger Dekaden vollst\u00e4ndig auf erneuerbare Technologien umgestellt werden. 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