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Ungenutzte Potentiale…

Trends, Probleme und Nutzung in Deutschland und weltweit

In Deutschland hat sich die Nutzung erneuerbarer Energiequellen in den letzten Jahren zwar sprunghaft aufwärts entwickelt, dennoch sind die Möglichkeiten von Sonne, Wind und Erdwärme noch lange nicht ausgeschöpft. Angeregt durch die verstärkte Forschung auf dem Gebiet der alternativen Energien, ist die Leistung und Wirtschaftlichkeit der neuen Technologien zur Nutzung der erneuerbaren Energien inzwischen erheblich gesteigert worden, so dass Prognosen es für möglich halten, den Anteil der erneuerbaren Energien bis zum Jahre 2020 auf 7 bis 50 Prozent zu erhöhen.

Windfarm in Deutschland © BMU

1997 stammten immerhin 4,6 Prozent der gesamten in Deutschland erzeugten Strommenge (547 TWh) aus regenerativen Energien. Die Wasserkraft, als die etablierteste Energieform unter den „Alternativen“, hatte dabei mit vier Prozent den Löwenanteil, gefolgt von Windkraft mit 0,6 Prozent. 1998 hat sich der Anteil der Windkraft an der Stromerzeugung sogar auf ein Prozent erhöht.

Auf dem Gebiet der Windkraft hat Deutschland damit weltweit „die Nase vorn“, die USA und die Niederlande folgen in ihrem Windkraftanteil dahinter. Anders sieht es dagegen bei der Nutzung der Sonne als Energielieferant aus: Photovoltaik und Solarthermie spielen in Deutschland bisher eine nur untergeordnete Rolle. Die Anzahl der Photovoltaikanlagen hat sich zwar in den letzten sieben Jahren mehr als verzehnfacht, der Anteil an der Gesamtstromproduktion ist aber mit 0,004 Prozent noch verschwindend gering.

Obwohl prinzipiell Einigkeit darüber herrscht, daß die Nutzung erneuerbarer Energien ausgebaut werden sollte, wird über die Möglichkeiten und Grenzen regenerativer Energeträger kontrovers diskutiert. Im Zentrum stehen dabei vor allem Fragen der Wirtschaftlichkeit und die erreichbaren technischen Potentiale.

Das technische Potential

Während die bereits seit langem etablierte Wasserkraft in Deutschland ihr Potential zu 75 Prozent ausgeschöpft hat, nutzen wir von den anderen Energieformen nicht mal ein Zehntel dessen, was möglich wäre. Bei der Windenergie schwankt die Nutzung je nach Bundesland zwischen 2,6 und 23 Prozent, die Hauptpotentiale liegen dabei in den windreichen Gegenden Norddeutschlands und der Mittelgebirge. Solarthermie, Photovoltaik und Geothermie nutzen ihre großen Potentiale erst minimal, obwohl sowohl die Sonneneinstrahlung als auch die geothermischen Energiequellen auch in Deutschland für eine Nutzung ausreichen.

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Eine Auswertung von 20 verschiedenen Prognosen für die technischen Potentiale der verschiedenen Energieformen ergab erhebliche Unterschiede in den einzelnen Werten, dennoch stimmten sie in ihrer Grundaussage weitgehend darin überein, dass die Potentiale noch lange nicht ausgeschöpft sind.

Geht man davon aus, daß der Strom- und Wärmebedarf in Deutschland durch Einsparmöglichkeiten sogar noch erheblich gesenkt werden könnte, wäre die Deckung des gesamten Strombedarfs aus regenerativen Energien rein rechnerisch leicht möglich. Wissenschaftler des Stuttgarter Instituts für Energiewirtschaft errechneten, dass ein technisches Stromerzeugungungspotential von rund 663 TWh besteht – mehr als hundert TWh mehr als die 1997 insgesamt in Deutschland produzierte Strommenge.

Problem Fluktuation

Allerdings könnte man eine solche Strommenge nach der heutigen Struktur der Stromnetze nicht ohne weiteres ins Netz einspeisen. Zum einen entstehen Verluste durch Einspeisung und Speicherung des so erzeugten Stroms. Zum anderen ist die Produktion von Strom aus erneuerbaren Energien nicht gleichmäßig hoch, sondern zeigt typische Fluktuationen.

Diese Schwankungen entstehen durch die unregelmäßige Verfügbarkeit von Sonne oder Wind, und könnten zu Engpässen führen, wenn Zeiten hoher Nachfrage mit Zeiten geringer Produktion zusammenfallen. Je höher der Anteil des „alternativ“ erzeugten Stroms im Netz ist, desto stärkere Schwankungen müssen daher ausgeglichen werden. 

Problem Kosten

 

Ein solcher Ausgleich wäre zwar technisch möglich, die nötigen Umbauten in Kraftwerken und im Versorgungsnetz wären aber extrem teuer. Speicher und Kraftwerke müßten so ausgerüstet werden, dass sie in Zeiten von Stromknappheit kurzfristig einspringen und zusätzlichen Strom ins Netz einspeisen können. Eine Untersuchung des Instituts für Energiewirtschaft bezifferte diese „Back-up“-Kosten auf geschätzte zwei bis drei Cent pro Kilowattstunde. 

Die eigentlichen Stromentstehungskosten spielen ebenfalls eine prominente Rolle in der öffentlichen Diskusion. Strom aus erneuerbaren Energiequellen ist in Deutschland keineswegs „per se“ teurer als Strom aus konventionellen Anlagen, wie häufig vermutet. Es zeigen sich vielmehr deutliche Unterschiede zwischen den verschiedenen Energieformen: Während die Stromerzeugung aus Sonnenenergie tatsächlich um mehr als eine Größenordnung teurer ist, sind die Kosten für Strom aus Wasser- und Windkraft, aber auch aus Biogas vergleichbar mit denen für konventionellen Strom. 

Damit stellt die Sonnenenergie, trotz ihres hohen technischen Potentials, beim heutigen Stand der Technik zwar noch keine großtechnische Alternative zu konventioneller Stromerzeugung dar, sie kann aber bei dezentralem Einsatz dennoch sinnvoll und sogar wirtschaftlich sein. 

Strom aus Wind- oder Wasserkraft ist dagegen auch heute schon eine wirtschaftlich machbare Alternative. Prognosen, die vom momentanen Stromverbrauch und zeitlichen Rhythmus der Stromentnahme ausgehen, zeigen, dass immerhin 56 TWh regenerativ erzeugter Energie sofort ins Stromnetz eingespeist werden könnten, ohne dass größere Veränderungen oder zusätzliche Kosten entstehen. 

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Stand: 19.11.2001

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Erneuerbare Energien
Welche Zukunft haben die "Ressourcen der Zukunft"

Überblick
Das Wichtigste in Kürze

Ungenutzte Potentiale...
Trends, Probleme und Nutzung in Deutschland und weltweit

Teure Alternative?
Wirtschaftliches Potential der erneuerbaren Energien

Mit gutem Beispiel voran...
Der Einsatz erneuerbarer Energien für öffentliche Gebäude

Strom und Wärme von der Sonne
Entwicklung und Einsatzmöglichkeiten der Solarenergie

Photovoltaik konkret
Von Solarzellen, Halbleitern und Elektronen

Ressource Erdwärme
Das Erdinnere als Energiequelle

Geothermie konkret
Von Wärmepumpen, Tiefensonden und der „Hot-Dry-Rock“ Methode

Vom Experiment zum Wirtschaftsfaktor
Die Entwicklungen in der Windkraft-Nutzung

Biomasse
Alte Ressource mit neuer Technologie

Wasserkraft
Der „Klassiker“ unter den erneuerbaren Energien

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