Die neue Stromwelt

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Studie von Bündnis 90 Die Grünen zur vollständigen Versorgung Deutschlands mit erneuerbarem Strom. Eine vollständige Stromversorgung Deutschlands auf Basis erneuerbarer Energien ist möglich. Sie ist ökologisch geboten, technisch machbar und letzten Endes auch ökonomisch vorteilhaft. Zu diesem Urteil kommt die von Bündnis 90 Die Grünen in Auftrag gegebene Studie der Agentur für Erneuerbare Energien. Sie zeigt auf, wie der Anteil erneuerbarer Energien am Stromverbrauch von derzeit 25 auf 100 Prozent gesteigert werden kann.


So könnte Vollversorgung mit Ökostrom aussehen

Die Grünen haben eine Studie vorgelegt, die von der Agentur für Erneuerbare Energien durchgeführt wurde. Darin wird untersucht, wie eine Vollversorgung mit Ökostrom aussehen könnte, ohne die Versorgungssicherheit zu gefährden. Das Szenario geht von einer deutlich gesteigerten Produktion aus, aber nicht nur.

„Wir sind auf der Strecke hin zu hundert Prozent Erneuerbare Energien schon weit gekommen, dürfen aber jetzt nicht stecken bleiben“, erklärte dazu Fraktionschef Anton Hofreiter in Berlin.

Die neue Stromwelt

In der Studie mit dem Titel „Die neue Stromwelt“ werden Wege untersucht, wie der aktuelle Anteil Erneuerbarer Energien am Stromverbrauch von mehr als einem Viertel auf 100 Prozent gesteigert werden kann, ohne dabei die Versorgungssicherheit zu gefährden.

Die Studie skizziert auf Grundlage konservativer Annahmen zur Entwicklung des Stromverbrauchs, der Last und der europäischen Vernetzung ein Stromversorgungssystem mit 100 Prozent Erneuerbaren Energien. Die Ausführungen zeigen, dass das skizzierte Szenario sowohl von den Potenzialen der verschiedenen Energieträger und Technologien her möglich, als auch ökonomisch sinnvoll ist. Das gilt insbesondere bei einer verstärkten Verknüpfung von Strom-, Wärme- und Verkehrssektor.

Das Ziel einer rein erneuerbaren Strom- bzw. Energieversorgung kann durch positive Entwicklungen wie etwa eine stärkere europäische Integration des (erneuerbaren) Stromsystems oder durch heute noch nicht absehbare Technologiesprünge schneller beziehungsweise kostengünstiger erreicht werden.

Umweltkosten der einzelnen Energieträger_Grafik_Energy-Mag
Wird in Deutschland bei der Berrechnung der wahren Kosten von Energieträgern zumeist ausgeblendet: die Umweltkosten der einzelnen Energieträger zur Stromerzeugung. (Quelle: FÖS, Forum Ökologisch Soziale Marktwirtschaft)

Die Realisierung einer nachhaltigen neuen Stromwelt ist aber in keinem Fall ein Selbstläufer, sondern muss durch entsprechende politische Rahmensetzungen begleitet und befördert werden.

Ein kompletten Wandel des Versorgungssystems ist nötig

Dazu gehört mehr als „nur“ der weitere Ausbau Erneuerbarer Energien, der wiederum auch nicht von alleine läuft. Vielmehr müssen die richtigen Weichen für einen kompletten Wandel des Versorgungssystems gestellt und die fluktuierenden Energieträger Wind und Sonne ins Zentrum der Versorgung gestellt werden. Flexibilität wird zum Schlüssel einer zukunftsfähigen Versorgung und muss durch den ergänzenden Kraftwerkspark, durch Speicher, Netzausbau und flexible Lasten zur Verfügung gestellt werden.

Für die weitergehende Integration Erneuerbarer Energien ist zuvorderst die Flexibilisierung des bestehenden Kraftwerksparks nötig. Insbesondere die Ablösung konventioneller Grundlastkraftwerke würde weiteren Platz für die Erneuerbaren Energien schaffen und das Auftreten von Stromüberschüssen vermeiden.

Heute kommt es in der Regel aus netztechnischen Gründen, vereinzelt aber auch schon bei negativen Marktpreisen dazu, dass Erneuerbare Energien abgeregelt werden, auch wenn sie noch lange keine 100 Prozent der Last decken. Der Abbau bestehender Überkapazitäten im System würde helfen, negative Strompreise zu vermeiden und die Börsenstrompreise insgesamt anheben. Das würde wiederum die EEG-Umlage senken und den Betrieb der für die Energiewende notwendigen Gas- und Speicherkraftwerke wieder rentabler machen.


Das intelligente Stromnetz (Smart Grid) ist eines der wichtigsten Elemente und Voraussetzungen einer 100% Versorgung Deutschlands mit erneuerbarem Strom (Zum vergrößern auf die Grafik klicken).

Ein Netzausbau ist erforderlich

Gleichzeitig muss die Systemverantwortung der Erneuerbaren gestärkt werden, etwa durch die Einbeziehung in den Regelenergiemarkt. Im Verbund mit flexiblen Erzeugungsanlagen oder Speichern können Erneuerbare Energien als virtuelle Kraftwerke auch gesicherte Leistung bereitstellen. Darüber hinaus ist ein angemessener Netzausbau erforderlich, um sowohl den großräumigen Ausgleich der EE-Stromerzeugung als auch der Verbraucherlasten zu ermöglichen.

Sichergestellt werden muss der Transport der im Norden erzeugten Windstrommengen nach Westen und Süden und die effiziente Erschließung von Lastmanagement-Potenzialen an den Stromverbrauchsschwerpunkten. Der Netzentwicklungsplan bietet hier einen sinnvollen Orientierungsrahmen, welcher kontinuierlich weiterentwickelt werden muss und nur mit Unterstützung der Entscheidungsträger auch Akzeptanz in der Bevölkerung finden kann.

Der Speicherausbau ist hingegen in den nächsten Jahren noch nicht das entscheidende Puzzlestück zum Gelingen der Energiewende. Erst mittel- bis langfristig werden große Speicherkapazitäten benötigt, um den Ausbau fluktuierender Erneuerbarer Energien weiter vorantreiben zu können. Nichtsdestotrotz kann der Einsatz von Batterien für die Frequenz- und Spannungshaltung in Verteilnetzen schon heute und in naher Zukunft sinnvoll sein und sollte regulatorisch unterstützt werden. Durch die Entwicklungen bei der Elektromobilität und der Photovoltaik ist eine rasche, marktgetriebene Weiterentwicklung von Batteriespeichern zu erwarten. Diese kann durch entsprechende Rahmenbedingungen und gezielte Forschungsvorhaben unterstützt werden. Mittelfristig wird ein maßvoller Zubau an Pumpspeicherkapazitäten benötigt.

Hierzu ist vor allem die Schaffung der Akzeptanz für die geplanten Projekte sowie die Ermöglichung entsprechender Geschäftsmodelle notwendig. Hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit könnten wiederum der Abbau von Überkapazitäten bei Grundlastkraftwerken und die Verteuerung von Treibhausgasemissionen hilfreich sein. Langzeitspeicher wie das im Rahmen dieser Studie berücksichtigte Power-to-Gas-Verfahren werden erst bei sehr hohen Anteilen Erneuerbarer Energien gebraucht, also selbst bei ambitionierten Ausbaupfaden erst in den 2030er Jahren. Nichtsdestotrotz sind bereits heute Forschungs- und Entwicklungsanstrengungen nötig, um die entsprechende Technologiereife rechtzeitig zu erreichen.

Neben der Flexibilisierung des Gesamtsystems sind Effizienzsteigerungen bei Stromanwendungen ein entscheidender Baustein für ein Versorgungssystem auf Basis von 100 Prozent Erneuerbaren Energien.

Eine Verringerung des Stromverbrauchs und vor allem die Reduktion der maximalen Residuallast im System ermöglichen eine kleinere Dimensionierung des Kraftwerksparks aus Erneuerbaren Energien und Speichern. Eine effiziente Energienutzung macht das Zielsystem daher kostengünstiger und leichter erreichbar. Außer über ordnungsrechtliche Vorgaben zur Energieeffizienz kann dies zum Beispiel über lastvariable Tarife erreicht werden, die insbesondere dazu beitragen, die Stromnachfrage zu flexibilisieren.

Fazit

Die Energiewende wird nicht von alleine gelingen. Eine erfolgreiche Transformation der Energieversorgung auf Erneuerbare Energien ist auf die richtigen politischen Weichenstellungen angewiesen. Eine ambitionierte Energiewende hin zu 100 Prozent Ökostrom wäre selbst in einem Zeitraum von etwa 20 Jahren technisch umsetzbar. Das bisherige auf fossile und nukleare Großkraftwerke ausgerichtete Energiesystem muss dazu zielgerichtet umgebaut und angepasst werden an hohe Anteile fluktuierender erneuerbarer Energiequellen. Sonne und Wind im Zentrum unserer Energieversorgung – das ist ein grundsätzlicher Paradigmenwechsel und stellt entsprechende Herausforderungen. Eine vollständig erneuerbare Stromversorgung erfordert, dass sich alle übrigen Elemente im Versorgungssystem, der Strommarkt, die Verbraucher und die politischen Rahmenbedingungen, an die dominierende Rolle der Stromerzeugung aus Wind und Sonne anpassen.

Energieeffizienz muss stärkere Rolle spielen

Zudem muss die Energieeffizienz noch eine wesentlich stärkere Rolle spielen als bisher, denn jede Kilowattstunde, die nicht erzeugt werden muss, ist unter ökologischen und ökonomischen Gesichtspunkten am günstigsten. Das ist eine große, aber lösbare und im Hinblick auf das energiepolitische Zieldreieck aus Versorgungssicherheit, Umweltschutz und Wirtschaftlichkeit erstrebenswerte technische, gesellschaftliche, politische und ökonomische Herausforderung.

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Die gesamte Studie im Download (PDF) >>

Lesen Sie zum Thema Smart Grid auch unseren Artikel „Das Internet der Energie“ >>

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