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10.11.2011 | Von:
Konrad Kleinknecht

Abkehr vom Klimaschutz?

Wie schnell können wir erneuerbare Energiequellen erschließen?

Gegenwärtig liefern Wasserkraft, Wind, Biomasse und Photovoltaik zusammen rund 17 Prozent unseres Strombedarfs, allerdings zu unregelmäßigen, vom Wetter abhängigen Zeiten. Die zu jeder Sekunde von der Industrie, Dienstleistern und den Privatkunden benötigte sichere Grundlast wird etwa je zur Hälfte von Braunkohle- und Kernkraftwerken bereitgestellt. Der Beitrag der erneuerbaren Energiequellen hat sich seit 1990 um 13 Prozent auf gegenwärtig 16,4 Prozent erhöht. Darunter tragen die Windkraft mit 6 Prozent und die Biomasse mit 5,4 Prozent den größten Anteil bei, während die Photovoltaik nur 1,9 Prozent und die Wasserkraftwerke unverändert 3,1 Prozent beisteuern. Der Anstieg wurde durch Investitionen in Milliardenhöhe und verdeckte Subventionen über garantierte Einspeisevergütungen nach dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) erreicht, die von 2,2 Milliarden Euro im Jahr 2002 auf 12,7 Milliarden im Jahr 2009 anstiegen.

Wenn die Geschwindigkeit des Ausbaus erneuerbarer Energiequellen gegenüber den vergangenen Jahrzehnten verdoppelt wird, so ist eine weitere Steigerung in den nächsten zehn Jahren auf 25 oder 30 Prozent denkbar. Der Zuwachs wird vorwiegend durch den Ausbau der Windkraft auf der offenen Nord- und Ostsee (offshore) erreicht werden. Im Binnenland gibt es nicht mehr genügend windreiche Standorte (siehe Abbildung 2 der PDF-Version). Als Pilotanlage wurde 2010 der Windpark Alpha Ventus nach vierjähriger Bauzeit fertig gestellt. Dort stehen zwölf 150 Meter hohe Türme, die jeweils fünf Megawatt Spitzenleistung liefern können. Die Investitionskosten beliefen sich auf 250 Millionen Euro, die jährliche Energieeinspeisung beträgt 250 Millionen Kilowattstunden (KWh) bzw. 0,25 Terawattstunden (TWh). Die Bundesregierung hat 20 Plätze in der Nord- und Ostsee für solche Windparks genehmigt, weitere 30 Standorte sind geplant. Um bis 2020 die Einspeisung der Windenergie auf 80 Milliarden KWh zu verdoppeln, müssen nach dem Plan des Bundesumweltministers insgesamt 2000 Turbinen im offenen Meer installiert werden. Dies sind 160 Windparks der Größe von Alpha Ventus. Es ist zweifelhaft, ob dieses riesige Projekt in zehn Jahren zu verwirklichen ist. Falls es gelingen sollte, liefern die Windparks soviel elektrische Energie wie acht große Kohlekraftwerke zum Investitionspreis von 40 Kohlekraftwerken. Für die technische Umsetzung, die bürokratische Genehmigung und den Aufbau der Seekabel zur Küste und der Hochspannungsleitungen von der Küste ins Binnenland werden nach Abschätzungen der Deutschen Energieagentur (dena) mindestens zehn Jahre Zeit benötigt. Auch die Finanzierung der großen Investitionssumme ist schwierig, da die großen Stromversorger durch den Ausstiegsbeschluss Verluste hinnehmen müssen.

Der Beitrag der Photovoltaik liegt trotz der enormen Subventionen durch die Einspeisungsgebühr des EEG im Jahr 2010 nur bei knapp zwei Prozent des Strombedarfs. Die auf 20 Jahre garantierten Einspeisevergütungen für die bis 2010 installierten Photovoltaikanlagen addieren sich auf 85,4 Milliarden Euro,[1] die über den Strompreis finanziert werden. Die Ökobilanz der gegenwärtig eingebauten Solarpaneele aus dicken Siliziumschichten leidet darunter, dass das Silizium unter großem Elektrizitätsbedarf aus Quarzsand erschmolzen und anschließend in chemischen Verfahren zu hochreinem Solarsilizium umgewandelt werden muss. Der Energieaufwand der Paneele ist so hoch, dass die Rückgewinnung der Energie im sonnenarmen Deutschland jeweils drei bis fünf Jahre Betrieb erfordert. Günstiger wäre die Verwendung von Dünnschichtzellen aus Silizium, die Dünnschichttechnologie des CIGS-Materials oder die Cadmium-Tellur-Photovoltaik. Die deutschen Firmen haben diese alternativen Techniken nicht genügend weiterentwickelt, sodass die Kosten ihrer Module hoch geblieben sind und die asiatische Konkurrenz im deutschen Markt dominiert. Das EEG dient so dem Aufbau der Solarindustrie in Asien.

Sowohl die Windkraft wie die Photovoltaik liefern Strom nur für günstige Zeitperioden. Die volle Leistung erreichen Windkraftwerke an Land durchschnittlich während vier Stunden und im Meer während zehn Stunden am Tag, die Photovoltaik während zweieinhalb Stunden am Tag. Die konstant benötigte Grundlast an Strom für Industrie und Haushalte wird zurzeit je zur Hälfte von Braunkohle und Kernkraft getragen. Diesen Bedarf können die erneuerbaren Energiequellen für die nächsten 20 Jahre nicht zuverlässig liefern. Wie langsam ihr Ausbau verläuft, kann man an der Entwicklung der eingespeisten Energiemenge ablesen: Die Summe der Energiemengen aus Wasser, Wind, Biomasse und Photovoltaik stieg von 87 TWh im Jahr 2007 lediglich auf 102,3 TWh im Jahr 2010, das heißt von 14,1 Prozent auf 17 Prozent des Strombedarfs. Nur wenn sich der Trend des Ausbaus der erneuerbaren Energiequellen in den nächsten zehn Jahren verstärkt fortsetzt, kann die Marke von 30 Prozent der Stromerzeugung bis 2020 erreicht werden.

Fußnoten

1.
Vgl. Wissenschaftlicher Beirat beim Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie, Zur Novelle des Erneuerbare-Energien-Gesetzes, Brief an Minister Brüderle, 2.5.2011, S. 2.

Dossier

Energiepolitik

Die Energiewende stellt Deutschland vor große Herausforderungen. Schrittweise sollen Atomenergie und fossile Kraftstoffe durch erneuerbare Energie ersetzt werden. Dazu sind riesige Investitionen erforderlich. Gleichzeitig befindet sich der globale Energiemarkt im Umbruch: Während in Europa schrittweise mehr Wettbewerb eingeführt wird, konzentriert sich die Kontrolle über die weltweiten Öl- und Gasreserven zunehmend in der Hand von wenigen Staatsfirmen. Das Dossier ist Bestandsaufnahme der aktuellen Energiemärkte und bietet einen Ausblick auf Chancen und Risiken zukünftiger Energiepolitik.

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