Die Transformation hin zur Klimaneutralität ist mit einem Wandel des Energiesystems verbunden. Die Energieversorgung wird in Zukunft auf erneuerbaren Energien und klimaneutralen Energieträgern wie grünem Wasserstoff basieren. Diese ersetzen fossile Energieträger wie Kohle, Erdgas und Öl, die heute noch einen Großteil des Energiebedarfs decken. Die Verbrauchssektoren werden durch Elektrifizierung, zum Beispiel durch Wärmepumpen im Gebäudebereich und Elektromobilität im Verkehrsbereich und klimaneutrale Energieträger unabhängig von fossilen Brennstoffen. Dadurch nehmen die Wechselwirkungen zwischen den verschiedenen Sektoren zu.

In allen Bereichen – der Energieerzeugung, den Verbrauchssektoren und den Energieinfrastrukturen – sind umfangreiche Investitionen erforderlich und diese sind trotz beschleunigter Verfahren mit teils erheblichen Planungs- und Realisierungszeiten verbunden.

Vor diesem Hintergrund besteht ein hoher Koordinierungsbedarf zwischen den Planungsprozessen für Infrastrukturen sowie den Strategien und Programmen für die verschiedenen Sektoren und Energieträger. Die SES ist daher im Energiewirtschaftsgesetz als gemeinsame Grundlage für die Netzentwicklungspläne Strom und Gas/Wasserstoff verankert. Sie soll den verschiedenen Strategien und Programmen im Sinne eines preisgünstigen und klimaneutralen Gesamtsystems kohärente Orientierung bieten.

Die SES enthält ein Leitbild, das technisch-systemische Gestaltungsfragen der Energiewende klärt. Es ist in Abhängigkeit vom heutigen Wissensstand und des Entscheidungsbedarfs im Hinblick auf die verschiedenen Bereiche des Energiesystems unterschiedlich „scharf“. Es bietet die bestmögliche Orientierung für den Transformationsprozess des Energiesystems – beispielsweise hinsichtlich des Ausbaus der erneuerbaren Energien, des Einsatzes von Biomasse und Wasserstoff, der Dekarbonisierung von Industrieprozessen, der Gebäudewärme und des Verkehrs sowie der nötigen Infrastrukturen für Strom und Gas bzw. Wasserstoff.



Zudem werden Transformationspfade identifiziert, die mit dem Leitbild kompatibel sind und gegenüber Änderungen der Umweltbedingungen möglichst robust sind. So werden die Anpassungen in den Verbrauchssektoren und der Energieerzeugung herausgearbeitet, die aus technisch-systemischer Sicht erforderlich sind, um die Klimaziele zu erreichen.

Schließlich werden in der SES zentrale Eingangsgrößen – sogenannte Ankerpunkte – definiert, die für die Szenariorahmen der Netzentwicklungspläne angemessen zu berücksichtigen sind. 



Außerdem kann die SES Orientierung für sektor- und energieträgerspezifische Strategien und Prozesse sowie dezentrale Planungsprozesse bieten. Umgekehrt fließen Erkenntnisse aus diesen Prozessen in die SES mit ein. So können die zunehmenden Wechselwirkungen zwischen den verschiedenen Teilbereichen des Energiesystems adäquat berücksichtigt werden.

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Zentrales Gremium der SES ist das Plenum mit Vertreterinnen und Vertretern der Energiewirtschaft, Industrie, Zivilgesellschaft, Bundeskanzleramt, Bundesnetzagentur sowie der Fachressorts auf Bundesebene und in den Bundesländer. Das Plenum berät bei der Ausarbeitung der SES und definiert wesentliche Fragestellungen. In Arbeitsgruppen werden bestimmte Themen vertieft erörtert. Wissenschaftliche Gutachter unterstützen die Beratungen. Öffentliche Konsultationen binden einen breiten Stakeholderkreis ein. Die Deutsche Energie-Agentur organisiert als Geschäftsstelle den Beteiligungsprozess.
 
Zentrale wissenschaftliche Grundlage der SES sind die im Auftrag des BWMK erstellten Langfristszenarien, in denen untersucht wird, wie das Energiesystem bis 2045 klimaneutral werden kann. Die Modellierung ist komplex: Sie umfasst eine volkswirtschaftliche Optimierung des gesamten Energiesystems, also die Erzeugung von Strom, Wärme und Wasserstoff sowie die Nachfrage nach Energie in den Sektoren Industrie, Verkehr, Gebäude und Geräte und bildet auch das europäische Ausland ab. Ebenso werden die Infrastrukturen für Strom und Gas/Wasserstoff modelliert. Im Fokus der Analyse steht dabei die Untersuchung von unterschiedlichen Szenarien, um so Erkenntnisse über die volkswirtschaftlichen Vor- und Nachteile alternativer Pfade für die Transformation des Energiesystems zu gewinnen. Instrumente wie Investitionsanreize, Marktdesign und betriebswirtschaftliche Überlegungen stehen nicht im Fokus der Analyse.
 
Angesichts des langen Zeithorizonts der Analysen und der Komplexität des Energiesystems ist die SES als lernender und regelmäßig wiederkehrender Prozess angelegt. Zum Abschluss einer jeden SES werden daher Themen identifiziert, die in der nachfolgenden SES eingehender untersucht werden sollen.