Wieder Erneuerbare Energie

Erneuerbare Energien wieder im Fokus

Sie sind aber seit einigen Jahrzehnten wieder auf dem Vormarsch. Sie alle stammen ursprünglich aus natürlichen Energiequellen. Kraftstoff leidet, müssen wir wieder auf diese Energien zurückgreifen. Diese Ressourcen werden jedoch Jahr für Jahr auf natürliche Weise wiederhergestellt.

Steigerung der Attraktivität der erneuerbaren Energieträger

Dieser Beitrag beschäftigt sich mit den Folgen der Entwicklung erneuerbarer Energieträger für die Konkurrenzfähigkeit der verschiedenen Energieversorgungsformen auf dem Strommarkt. Zu diesem Zweck wird zunächst der technische und wettbewerbsrechtliche Stand der verschiedenen Arten der regenerativen Stromerzeugung dargestellt und anschließend die Effekte der flüchtigen Stromerzeugung aus regenerativen Energieträgern auf konventionelle Kraftwerke und die Netzinfrastruktur erörtert.

Schliesslich wird der Schutz des Klimas als Diskussionsgrundlage für den Aufbau erneuerbarer Energieträger diskutiert und es wird der Schluss gezogen, dass die Klimapolitik in die Strompolitik eingebunden werden muss, um die Dimensionen wirtschaftliche Effizienz, Versorgungssicherheit bei gleichzeitiger Gleichbehandlung und Schutz des Klimas zu berücksichtigen. Seit der Verabschiedung des Einspeisegesetzes im Jahr 1991 fördert Deutschland seit über 20 Jahren erneuerbare Energieträger.

Sie hat vor allem zu einem starken Ausbau der Produktionskapazitäten im Wind- und Photovoltaikbereich beigetragen. Rund 29.000 Megawatt Wind- und 25.000 Megawatt Photovoltaikleistung waren Ende 2011 an das dt. Stromversorgungsnetz angebunden und konnten ihre Stromerzeugung unabhängig von der Nachfrage vorrangig in das Netz einbringen. Diese Einspeisestrategie kompensiert den ansonsten bestehenden Wettbewerbsschaden der flüchtigen Stromerzeugung auf dem bisherigen Stromhandel.

Klar ist, dass die Konkurrenzfähigkeit nach verschiedenen Gesichtspunkten beurteilt werden kann. Dabei werden neben der weiteren technischen Entwicklung und Reifung der regenerativen Energieträger immer auch die Themen Wettbewerb und Integration der Märkte als zentrale Ziele ihrer Entwicklung genannt. Natürlich sind die Produktionskosten ein entscheidender Wettbewerbsfaktor, aber sie allein sind nicht sinnvoll genug.

Es gibt auch eine Reihe von Produktionskosten für konventionelle Energieträger, die das Energiesystem bisher unterstützt haben. Lediglich der Mischbetrieb von niedrigen Grundlastkapazitäten und teueren Techniken zum Abbau von Nachfragespitzen hat zu einer sicheren Energieversorgung zu weltweit konkurrenzfähigen Tarifen beigetragen. Deshalb ist die Wettbewerbsfrage keinesfalls leicht zu klären und wohl auch nicht unmissverständlich, denn zugleich muss immer die Gesamtfrage des Systems geklärt werden.

bei der Offshoretechnik die von den Lastschwerpunkten entfernte Energieerzeugung, die auf der Netzseite erhöhte Infrastrukturkosten erfordert, um diese Mengen an Strom in das Netz zu übernehmen und zu übertragen. Unstrittig ist, dass der massive Anstieg der regenerativen Energieträger auch zu technologischen Fortschritten und einer erheblichen Kostendegression geführt hat.

In der Windkraft ist die Multi-MW-Klasse nun zur Serienreife gekommen und in der Fotovoltaik haben sich die Einspeisevergütungen inzwischen mehr als verdoppelt. Das sind beträchtliche Erfolge, aber Abb. 1 verdeutlicht, dass die mittleren Stromproduktionskosten der regenerativen Energieträger im Jahr 2011 auch signifikant höher waren als die derzeitigen Großhandelspreise. Doch auch bei weiter fallenden Erzeugungskosten werden die meisten regenerativen Energieträger weiterhin deutliche Strompreiserhöhungen bei gleichzeitiger Wettbewerbsfähigkeit mit den auf dem Grosshandelsmarkt angebotenen Kosten erfordern.

Dabei wird ein für jeden Stromverbraucher und jede Jahresminute gleicher Endverbraucherpreis in ct/kWh mit den Stromerzeugungskosten einer individuellen Wind- oder Solarsanlage gegenübergestellt. Dabei ist auch die Fragen zu klären, wie und von wem die noch benötigte Energieversorgung zu finanzieren sein wird, die im Rahmen der Energiesystemtransformation zu erörtern sind.

Durch diese technische Weiterentwicklung und Vergrößerung konnten die Stromerzeugungskosten an Binnenstandorten gegenüber 1980 um zwei Drittel gesenkt werden. Allerdings sollte nicht verheimlicht werden, dass durch die zusätzlichen Auflagen, wie z.B. die zu erbringenden Systemleistungen, ein Teil der Kostenersparnis untergraben wurde. Im Offshore-Bereich muss gemessen werden, ob die Stromerzeugungskosten signifikant gesenkt werden können.

Im Falle der Sonnenenergie ist zwischen Fotovoltaik und thermischen Solarkraftwerken zu unterschieden. Infolge des enormen Konkurrenzdrucks der asiatischen Modulproduzenten sind die Photovoltaikkosten in den vergangenen Jahren stark zurückgegangen und auf lange Sicht werden die puren Stromerzeugungskosten der Fotovoltaik niedriger sein als die der Sonnenwärme. Damit kann die Fotovoltaik aufgrund der vielen Sonnenscheinstunden auch in Großanlagen einen wesentlichen Anteil an der Energieversorgung haben.

In Verbindung mit der Wärmespeicherung hat die Solarwärme den technologischen Vorzug, dass sie grundlastfähigen Elektrizität produzieren kann und damit eine wichtige Rolle in einem zukünftigen Versorgungsnetz spielt, das überwiegend auf regenerativen Energieträgern basiert. Neue Techniken wie z. B. Hochhauskraftwerke verheißen auch Kostensenkungspotenziale. In vielen FÃ?llen ist die Wasserwirtschaft bereits wettbewerbsfÃ?hig, nÃ??mlich bei den Stromerzeugungskosten.

Dennoch ist darauf hinzuweisen, dass gerade bei großen Speicherkraftwerken die ökonomische Umsetzung durch veränderte Randbedingungen sowie eine geringe öffentliche Anerkennung immer schwieriger wird. Durch die Größenvorteile großer Werke können die jeweiligen Einzelkosten genutzt werden. Dennoch gibt es oft große Einschränkungen bei der Subventionierung oder der Kraft-Wärme-Kopplung, die dem weiteren Aufbau im Wege stünden.

So kann in einem Gesamtsystem auch bei im Verhältnis zu anderen Techniken erhöhten Stromerzeugungskosten die Konkurrenzfähigkeit gesichert werden, wenn diese Immobilien in einem Marktkonzept als wertvoll erachtet werden. Zu den hier erwähnten Techniken kommen natürlich noch eine Vielzahl anderer technischer Weiterentwicklungen im Umfeld der regenerativen Energieträger hinzu, wie z.B. Erdwärme, Biogase, Gezeiten- und Meerestechnik.

Manche dieser Techniken haben auch ein riesiges Potential, befinden sich aber am Beginn der technischen Weiterentwicklung und sind daher noch so weit von der Wettbewerbsperspektive entfernt, dass in diesem Kontext keine genauere Prüfung erfolgt. Zwischenergebnis ist, dass sich die regenerativen Energieträger in verschiedenen Reifestadien und damit mit unterschiedlichem Kostensenkungspotenzial wiederfinden.

Doch selbst wenn diese ganz oder teilweise erhoben werden, reicht in Zukunft eine bloße Berücksichtigung der Stromerzeugungskosten allein nicht aus, um die Konkurrenzfähigkeit der Einzeltechnologien zu beurteilen. Zusätzlich zu den Kosten der Stromerzeugung können auch andere Einflussfaktoren die Wettbewerbssituation beeinflussen. Selbst wenn alle Arten der Erzeugung konkurrieren, können sich die verschiedenen Techniken auf dem Strommarkt behaupten, weil sie aufgrund der technologischen Gegebenheiten verschiedene Preisstrukturen aufweisen und je nach Bedarf entlang der Leistungsordnung verschiedene Strompreise für das Erzeugnis ausmachen.

Dies hat sich mit dem Aufbau der regenerativen Energieträger grundsätzlich verändert. Auch wenn konventionelle Techniken das oben beschriebene Verfahren nach wie vor am eigenen Leib und Leben erhalten und damit ihren Umsatz generieren, können erneuerbare Energieträger den selben Bedarfsmarkt unter unterschiedlichen Randbedingungen abdecken. Aufgrund der Unabhängigkeit vom Nachfragespiel auf dem Elektrizitätsmarkt kann die Wind- und Solartechnik jedoch nicht für Planungszwecke genutzt werden.

Tatsächlich ist dies ein Konkurrenznachteil gegenüber anderen Techniken wie z. B. in den Bereichen Wasserkraft und Biomassenutzung und insbesondere gegenüber herkömmlichen Kohlekraftwerken, da der schwierig zu speichernde Elektrizitätsbedarf bedarfsorientiert erzeugt werden muss. Diesen nachteiligen Effekt hat die vorrangige Einspeisung auszugleichen. Vorrangig können erneuerbare Energieträger in das Stromnetz eingespeist werden, wenn sie witterungsabhängig erzeugen können.

Gleiches trifft aber auch auf steuerbare Energiequellen wie z. B. Gewässer und Biomassen zu, die auch nicht auf Marktnachfragesignale reagieren müssen. Jetzt, da konventionelle und erneuerbare Energiequellen den selben Absatzmarkt abdecken, muss es eine unvermeidliche gegenseitige Einflussnahme geben. Die Kompensation des tatsächlichen Nachteils erneuerbarer Energiequellen durch die Einspeisepriorität wird zum Nachteil einiger herkömmlicher Kernkraftwerke, die ihre Stromerzeugung in immer weniger Jahren auf dem Strommarkt vermarkten können und damit in ihrer wirtschaftlichen Lebensfähigkeit bedroht sind.

Fällt der Produktions- und Nachfragerückgang weiter auseinander, dann können in Phasen niedriger Bedarfsdynamik und zugleich starker Netzeinspeisung z.B. von Windkraftanlagen negative Preise auf dem Grosshandelsmarkt entstehen, weil das gesamte System die Ueberproduktion nicht mehr "konsumieren" kann. Auch mit der Etablierung des Marktpreismodells sollte ein Impuls dafür gesetzt werden, dass erneuerbare Energieträger bedarfsgerecht produziert werden.

Das zeigt sich sehr anschaulich an den zu Jahresbeginn wieder eingetretenen Negativpreisen (Abb. 2). Weil die regenerativen Energieträger ihre Umfinanzierung dank der Priorität der Ein- und Ausspeisung berechnen konnten, wären sie bei kürzeren Erzeugungszeiten auf eine Kompensation abhängig. Eine Kompensation für einen Wettbewerbsnachteil, den konventionelle Spitzenlast-Kraftwerke nicht in Kauf nehmen kann.

Nach den Expansionsszenarien der deutschen Regierung werden Windkraft an Land, Offshore und Photovoltaik den grössten Anteil an der künftigen Stromlieferung haben. Zusätzlich zu den oben dargestellten Wettbewerbseinflüssen zwischen regenerativen und herkömmlichen Anlagen ist es naheliegend, dass in einem künftigen Gesamtsystem mit noch mehr regenerativen und vor allem nicht geplanten Anlagen die Einspeisepriorität und Kaufverpflichtung an ihre Kapazitätsgrenzen stößt und eine weitere Entwicklung der Marktgestaltung unvermeidlich ist.

Darüber hinaus zeigt die Kommentierung auch, dass mindestens während einer Übergangszeit, in der neue Anlagen gebaut werden, vorhandene Anlagen weniger genutzt werden und zugleich bei schwachen Windverhältnissen Reserven erforderlich sind, dass das ganze System nur zu erhöhten Betriebskosten betrieben werden kann. Die Kompensation des Konkurrenznachteils der regenerativen Energieträger durch die Einspeisepriorität wurde zu einem wirtschaftlichen Vorsprung, der jedoch immer mehr zu einer Herausforderung für die gesamte verbleibende Energielieferung wird.

Vor allem das dortige Stromnetz befindet sich zurzeit an seiner Auslastung. Das EEG hat zwar interessante Impulse für den Aufbau von Kraftwerkskapazitäten gesetzt, aber die Frage des Netzausbaus ist längst von der Politik ignoriert worden und steht in einigen Fällen im Gegensatz zu den Politikrichtlinien wie der Förderungsregulierung, die auf niedrigere Netzgebühren abzielt. Durch die jüngsten Massnahmen der Regierung, wie z.B. das Energieleitungserweiterungsgesetz, wird dieser Einfluss etwas gemildert, aber nicht ganz gelöst werden können.

Zusätzlich zum allgemeinen Problem der Netzinfrastruktur werden sich vermehrt Fälle ergeben, in denen wesentlich mehr Elektrizität aus regenerativen Energiequellen gewonnen wird, als zu diesem Zeitpunkt wirklich gefragt ist. Sollen die bereits nach dem EEG vergüteten regenerativen Energieträger nicht ausgeschaltet werden, muss der aus regenerativen Quellen gewonnene Elektrizität im Idealfall in solchen Fällen gelagert werden. Darüber hinaus wird immer deutlicher, dass durch den starken Mittagshoch in der Fotovoltaik eine der Hauptanwendungsmöglichkeiten für Speicherkraftwerke ausgelassen wird.

Zur Minimierung der Folgen dieses Effekts wäre ein europaweites Markteintrittsumfeld für erneuerbare Energieträger zusätzlich zu Speicher- und Reservestromanlagen erwünscht. Dass eine bloße Fortsetzung der Entwicklungsarbeit der vergangenen Jahre nicht zu einem ökonomischen und sicheren Energieversorgungssystem führt, ist nachweislich. Es stellt sich also die Fragestellung, wie die Transformation des Energiesystems ohne gesamtwirtschaftliche Verzerrungen und ohne übermäßige Reglementierung umgesetzt werden kann?

Schließlich gibt es noch einen Punkt, der den regenerativen Energieträgern hilft, das herkömmliche Energiesystem ohne allzu viele Verzerrungen zu ersetzen: den der Zeit. Man hat, wie bereits gesagt, den Anschein, dass die Energierevolution und die aktuellen Bemühungen, die Deutschland und seine Bewohner selbst unternehmen werden, nur durch den Klimawandel gerechtfertigt sind.

Für den Ausbau der erneuerbaren Energien gibt es jedoch andere, zumindest gleichwertige Argumente, wie z.B. die frühere Abhängigkeit von der Einfuhr fossiler Brennstoffe. Damit wir uns jedoch wieder auf das wirtschaftlich Zweckmäßige und systemisch Zusammenhängende und Vernünftige konzentrieren können, müssen wir zu einer sachlich und kontrovers geführten Debatte über die temporären Effekte und Konsequenzen des Klimawandels übergehen.

Gleichzeitig nahm aber auch die Solaraktivität zu (siehe Abb. 4b). Allerdings ist die Furcht ein negativer Berater, vor allem, wenn es darum geht, die Verwendung von erneuerbaren Energiequellen zu fördern oder eine nachhaltige Energieversorgung auf lange Sicht zu fördern. Die Umstrukturierung unseres Energieversorgungssystems, die auch die Folgen für die Versorgungssicherheit bzw. die Konkurrenzfähigkeit unserer Stromproduktion mitberücksichtigt.

Mit der kühlenden Sonneneinstrahlung haben wir die Zeit, mit Verstand und Augenmass die Energielieferung in Deutschland neu zu strukturieren. Integration der Klimaschutzpolitik in die Strompolitik! Angesichts der oben geschilderten Effekte erscheint es notwendig, die Klimaschutzpolitik wieder als integralen Bestandteile der Energiestrategie zu begreifen. Gleichermaßen sollte die Forcierung und Entwicklung erneuerbarer Energieträger kein Ziel an sich sein, sondern ein integraler Teil eines sicheren Energiesystems. In diesem Sinne sollte die Entwicklung von erneuerbarer Energie kein Ziel sein.

Letztendlich könnte dies den Gesamterfolg der regenerativen Energieträger und damit eine wichtige Zukunftschance beeinträchtigen. Neben dem Klimaschutzbeitrag gibt es viele gute Argumente für den Aufbau erneuerbarer Energieträger und diese werden auch die Zukunftsperspektive sein, wenn eine deutliche Kostendegression erreicht werden kann und die Einbindung in den Elektrizitätsmarkt (Netzausbau, Speicherung, Bereitstellung von Regel- und Ausgleichsenergie) und die kommunale Akzeptanz gesteigert wird.

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