13.05.05 Erneuerbare Energie

13.5.2005: Frei lesbar: ?ber die dena-Studie hinausgedacht: Deutschlands Stromversorgung 2020 - Wie ist der nachhaltig-regenerative Strommix zu erreichen?

Marcel Kr?mer, Gesch?ftsf?hrer des Instituts ForWind, setzt sich in diesem Beitrag kritisch mit der dena-Studie auseinander. Er pl?diert für verst?rkte Forschung, die zeigen soll, wie eine nachhaltige Stromerzeugung erm?glicht werden kann. Und er warnt vor Milliardeninvestitionen in neue Braunkohlekraftwerke, die dann ?ber mindestens 40 Jahre im Betrieb sein werden.

Von Marcel Kr?mer
Die Nutzung der Windenergie zur Stromerzeugung hat in Deutschland Ausma?e angenommen, die alle Erwartungen der letzten Jahre ?bertroffen hat. Mit derzeit ?ber 16.500 Anlagen bei einer gesamten installierten Leistung von mehr als 16.500 Megawatt tr?gt diese Form der Energieumwandlung etwa sechs Prozent zum j?hrlichen Strombedarf in Deutschland bei. Ursache für die rasante Entwicklung ist das Erneuerbare Energien Gesetz, das mit seinen garantierten Einspeiseverg?tungen Planungssicherheit für die Investoren schaffte. Dar?ber hinaus hat das EEG ?ber die Anschlusspflicht der regenerativen Stromerzeuger an das allgemeine Stromnetz daf?r gesorgt, dass sich der Ausbau weit gehend selbst organisiert. Statt einen "Masterplan" zum Ausbau der regenerativen Energien (REG) und der zuk?nftigen Stromversorgung insgesamt zu entwickeln und schrittweise umzusetzen, beruht die heute zu verzeichnende Entwicklung auf den Aktivit?ten von kleinen und mittelst?ndischen Planungsunternehmen, die vielerorts für die Realisierung von Anlagen gesorgt haben.

Solange dar Anteil der regenerativen Erzeugung, insbesondere der fluktuierenden Erzeuger wie Windenergie- oder Solaranlagen, gering war, hat die Energiewirtschaft wenig Anstrengungen unternommen, um die Integration dieser neuartigen Stromerzeugung konzeptionell zu betreiben. Das r?cht sich nun, wo L?sungen gefragt sind, die ?ber die Verwaltung des Status quo hinausgehen. Dabei kann es nicht darum gehen, die Erzeugung aus regenerativen Energien so anzupassen (z.B. Abschalten der Windenergieanlagen, sog. "Erzeugungsmanagement"), dass die alte Struktur beibehalten werden kann. Gefragt sind stattdessen Ans?tze, die dem begonnenen Paradigmenwechsel in der Stromerzeugung angemessen sind.

Weil dies mittlerweile auch von den politischen Akteuren erkannt wurde, hat die Deutsche Energie-Agentur (dena) den Auftrag erhalten, eine Studie zu dem Thema "Energiewirtschaftliche Planung für die Netzintegration von Windenergie in Deutschland an Land und Offshore bis zum Jahr 2020" durchzuf?hren. Vollmundig wurde die Studie von den beteiligten Akteuren, insbesondere auch von der dena selbst als wegweisende Untersuchung ?ber die zuk?nftige Struktur der Stromversorgung mit hohen Anteilen an regenerativen Erzeugern angek?ndigt. Die notwendige Diskussion ?ber den weiteren Umgang mit den steigenden Anteilen regenerativer Stromerzeugung wurde stets mit dem Verweis auf die "dena-Studie" gebremst.

Die nun vorgelegten Ergebnisse werden diesem selbst erhobenen Anspruch jedoch in keinster Weise gerecht - die energiepolitische Debatte ist hinsichtlich der mittel- und langfristigen Entwicklung durch die Studie nicht weiter gekommen. Bezeichnenderweise machen die Verantwortlichen der Studie dies selbst deutlich, indem sie am Tag der Vorstellung der Ergebnisse die Planung einer Nachfolgestudie ("dena2") ank?ndigen, die sich mit den offen gelassenen Fragen aus der jetzt vorliegenden Untersuchung befassen soll. Der Termin wie auch die Finanzierung für die Realisierung dieser zweiten, tiefer gehenden Analyse, ist indessen unbestimmt. Nicht zuletzt das miserable Informationsmanagement, das zu unautorisierten Vorabver?ffentlichungen und st?ndig verschobenen Ver?ffentlichungsterminen gef?hrt hat, macht deutlich, dass es bei der dena-Studie viel um Taktieren aber nur wenig um die Entwicklung von sachgerechten L?sungsans?tzen ging.

Herausgekommen ist nun eine Sammlung von Fakten, die den derzeitigen Status Quo darstellen und ihn bis 2015 fortschreiben. Dar?ber hinaus eine Zusammenfassung, die jedem Beteiligten (Energiewirtschaft, Windbranche, Politik) die M?glichkeit zu einer Gesichts wahrenden Sprachregelung erm?glicht. Dies ist für die Kosten in H?he von 800.000 Euro, die zu erheblichen Teilen aus ?ffentlichen Mitteln stammen, zu wenig.

Der gr??te Mangel der Studie liegt in der Begrenzung des Untersuchungszeitraums auf das Jahr 2015. Diese Einschr?nkung, die im wesentlichen darauf zur?ckzuf?hren ist, dass die beteiligten wissenschaftlichen Institute das Ausbauszenario für 2020 mit den ihnen derzeit vorhandenen Modellen nicht untersuchen k?nnen, f?hrt dazu, dass keine strukturellen ?nderungen im System betrachtet werden und somit der Status Quo im wesentlichen beibehalten wird.

Konkret hei?t dies, dass z.B. die in 2015 nach "Atomkonsens" noch vorhandene Leistung an AKW ?ber 13000 Megawatt betr?gt. In 2020 betr?gt dieser Wert aber nur noch 4000 Megawatt. Dies w?rde viel weiter reichende Optionen für den Energiemix schaffen. Die Einbindung der Windenergie f?hrte unter diesen Voraussetzungen zu deutlich anderen Ergebnissen. Es ist dar?ber hinaus ein fragw?rdiges Vorgehen, den Untersuchungsrahmen einer Studie aufgrund unzureichender Instrumente zu beschr?nken, zumal es Alternativen dazu gibt.

Die Fortschreibung des Status Quo zeigt sich auch in der Vorgehensweise, wie die Entwicklung des konventionellen Kraftwerksparks (auf Braunkohle, Steinkohle und Gas basierende Stromerzeugung) für die kommenden 10 Jahre in der Studie dargestellt wird: Dabei gehen die Autoren davon aus, dass vorhandene Grundlast-Kraftwerke (z.B. Braunkohle- oder Atomkraftwerke) zwar durch neuere und damit effizientere, aber sich vom Prinzip her sonst nicht unterscheidende unflexible Gro?anlagen (im wesentlichen Braunkohle) ersetzt werden. Die Begr?ndung hierf?r geben die Autoren mit den Stromerzeugungskosten an; dabei w?rden die Anlagen, die nach "Merit Order" die kosteng?nstigste Erzeugung anbieten, bevorzugt zugebaut.

Diese Merit Order h?ngt neben den angenommenen Brennstoffpreisen (die in der Studie sehr niedrig angenommen wurden) aber entscheidend auch von der m?glichen Einsatzdauer der Kraftwerke ab. Bei "Grundlastkraftwerken" wird dabei von einer Vollbenutzungsdauer von 8000 Stunden ausgegangen. Hierin liegt aber gerade der fehlerhafte Ansatz: Grundlastkraftwerke sind genau dann an der Spitze der "Merit Order", wenn ihr Einsatz in mindestens 8000 Stunden im Jahr garantiert ist. Wenn dies aber vorausgesetzt wird, dann bleibt nur noch wenig "Platz" um die fluktuierende Windenergie in das System zu ?bernehmen, denn Grundlastkraftwerke lassen sich nicht an dieses dynamische Verhalten anpassen (was dann ja auch wieder die Vollbenutzungszahl senken und damit die spezifischen Kosten erh?hen w?rde).

Systembedingt wurden in der dena-Studie also Szenarien untersucht, die von vornherein nur eine geringe Kompatibilit?t zu regenerativen Erzeugern aufweist. Dies entspricht nicht dem urspr?nglich formulierten Anspruch der dena.

Ein weiterer wichtiger, aber v?llig vernachl?ssigter Aspekt ist - gerade in diesem Zusammenhang - die Frage, wo welche konventionellen Kraftwerke in den kommenden Jahren gebaut werden sollen. Obwohl die Energiewirtschaft vertreten war, sind diesbez?glich keine Aussagen getroffen worden. Gerade für den weiteren Netzausbau ist es von Bedeutung, wo neue konventionelle Anlagen in Deutschland installiert werden sollen.

So sind die in der Studie diskutierten Netzverst?rkungen nicht nur für den weiteren Windenergie-Ausbau von Nutzen. Da auch bei der Offshore-Windenergienutzung die Vollbenutzungsstundenzahl der Windparks h?chstens bei etwa 4000 liegt, k?nnte in der ?brigen Zeit konventionelle Erzeugung ?ber die Trassen geleitet werden. Das Potential hierf?r liegt dabei durchaus im Rahmen der heute ?blichen Benutzungsstundenzahlen für "Mittellastkraftwerke" wie es Steinkohlekraftwerke sind. Denkbar w?ren hierbei Standorte an der K?ste, die Vorteile hinsichtlich der Brennstofftransport- und K?hlungskosten aufweisen. Dass hierzu in der Studie keinerlei Aussage getroffen wird, verwundert - es sei denn, dahinter verbirgt sich Methode, um den geplanten Netzausbau einseitig dem Windenergieausbau zuzuschreiben.


Fahrl?ssig ist es au?erdem, die in der dena-Studie dargestellten Optionen bez?glich des weiteren Netzausbaus nicht hinsichtlich der Realisierungsm?glichkeiten zu pr?fen. Gerade die Akzeptanzfrage spielt hierbei eine gro?e Rolle und kann zu einer erheblichen Verz?gerung der Umsetzung f?hren. Eine Darstellung der Chancen und Risiken der Umsetzbarkeit für vorgeschlagene Netzverst?rkungen w?re angemessen gewesen.

Wenn auch inhaltlich wenig Neues pr?sentiert wurde, so macht die dena-Studie jedoch eines klar: Es bedarf nun weiteren politischen Handelns, um den nachhaltigen Umbau der Energieversorgung weiter voran zu bringen. Nach der erfolgreichen Einf?hrung der regenerativen Energien, insbesondere der Windenergie ist, muss nun die weitere Anpassung des Versorgungssystems voran gebracht werden. Interessanterweise liefert hier die dena-Studie auch neuartige Ans?tze: Die Autoren gehen hier implizit von nur einer Regelzone (statt der realen 4) für Deutschland aus, was die Handhabung der fluktuierenden Stromerzeugung deutlich vereinfacht. W?nschenswert w?re, wenn die federf?hrend zust?ndigen Bundesministerien (BMU, BMWA) hier gemeinsam die Rahmenbedingungen für den Umbau schaffen w?rden. Insbesondere die Offshore-Windenergienutzung mit der Notwendigkeit, das elektrische Versorgungsnetz entsprechend anzupassen, sollte als Chance begriffen werden. Hier haben deutsche Unternehmen und Forschungsinstitute noch Know-how-Vorspr?nge, die bei diesem wachsenden Zukunftsmarkt von gro?er Bedeutung sein werden.

Nicht nur umfangreiche Untersuchungen haben gezeigt, dass die Stromversorgung schon in diesem Jahrhundert komplett regenerativ sein kann. Auch die Praxis in D?nemark zeigt, dass erhebliche Anteile von Windstromerzeugung in einem Stromversorgungssystem handhabbar sind.

Entscheidend ist, die Rahmenbedingungen entsprechend vorzugeben. Dies bedeutet insbesondere, auf die im Vergleich zu herk?mmlichen Kraftwerken anderen Anforderungen der REG einzugehen. Die fluktuierende, auf kurze Frist mittlerweile jedoch sehr gut vorhersagbare Erzeugung aus Wind- und Sonnenenergie braucht eine entsprechende Erg?nzung aus flexibler, steuerbarer Erzeugung. Au?erdem spielen die Beeinflussung der Last sowie die systematische Heranf?hrung von (Gro?-)Verbrauchern an die Erzeugungs-Schwerpunkte (eben Norddeutschland und die K?sten) eine entscheidende Rolle, auch um einen Netzausbau so gering wie m?glich zu halten.

All dies erfordert eine Politik, die in Zusammenh?ngen denkt. Eine "Energieleitplanung" erforderte deutlich mehr als Appelle an die Energiewirtschaft. Klar m?sste werden, dass der politisch gewollte Umbau zu einer nachhaltigen, Ressourcen schonenden und klimavertr?glichen Energieversorgung auch eine Konsequenz bei der Genehmigung neuer Anlagen hat. So d?rfen angek?ndigte Milliarden-Investitionen in neue Braunkohlekraftwerke vor dem Hintergrund, dass diese Anlagen dann ?ber mindestens 40 Jahre in Betrieb sein werden, politisch keine Unterst?tzung finden. Auch die Verl?ngerung der Laufzeiten von Atomkraftwerken ist in diesem Sinne abzulehnen.

Es gibt weiterhin Forschungsbedarf, um den ?bergang von einem fossil-nuklear dominierten Erzeugungssystem hin zu einem nachhaltigen regenerativen Strommix zu bewerkstelligen. Insofern ist das begr??enswerte Engagement, das Bund und L?nder in dieser Hinsicht zeigen, noch verbesserungsw?rdig.

Die Energieversorgung ist lange als Selbstverst?ndlichkeit hingenommen worden - dies hat sich neuerdings durch den Anstieg der Energiepreise relativiert. Jeder Schritt in Richtung einer gr??eren Unabh?ngigkeit von Energieimporten ist ein richtiger Schritt.

Wissenschaftler, Ingenieure und Unternehmen arbeiten an L?sungen, die die Einbindung der regenerativen Stromerzeuger erm?glicht und vereinfacht. Der Weg zu einem nachhaltigen Versorgungssystem wird also schon geplant. Es muss klar bleiben, dass dieser Weg auch beschritten wird.

Nicht zuletzt sei auch nochmals in Erinnerung gerufen, welchen ?konomischen Vorteil der System-Wechsel hin zu einem nachhaltigen Energieversorgungssystem hat: Die heute hoch erscheinenden Investitionskosten für regenerative Energietechnik machen sich mittel- und langfristig bezahlt, denn die absehbar steigende Nachfrage nach Energie wird zu deutlich h?heren Brennstoffpreisen f?hren. Dar?ber hinaus kann durch eine erfolgreiche Umsetzung des Strukturwandels das erworbene Know-how weiter gegeben werden.

?ber den Autor:
Dr. Marcel Kr?mer, 1973 geboren, studierte in Marburg Physik, promovierte an der Uni Oldenburg und ist seit 2004 Gesch?ftsf?hrer des Zentrums für Windenergieforschung der Universit?ten Oldenburg und Hannover (ForWind)

ForWind:
ForWind ist ein Zusammenschluss von wissenschaftlichen Instituten aus den Bereichen der Physik (Universit?t Oldenburg) und IngeniEuroswissenschaften (Universit?t Hannover), die sich mit den Fragen der Windenergienutzung an Land und auf See auseinandersetzen. Neben Forschung f?hrt ForWind Studien und Analysen durch und arbeitet an Aus- und Weiterbildungskonzepten.

ForWind - Zentrum für Windenergieforschung der Universit?ten Oldenburg und Hannover
Marie-Curie-Stra?e 1
26129 Oldenburg
info@forwind.de
Tel.: 0441-361 16-720
Internet: www.forwind.de


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Bilder: Marcel Kr?mer / Quelle: Privat; Windkraftanlagen auf dem Meer / Quelle: Vestas A/S; Fl?gel einer REpower MM82 Windturbine / Quelle: REpower Systems AG; Windkraftanlage vor Braunkohlekraftwerk in Grevenbroich / Quelle: Ehemalige NEG Micon A/S (heute Vestas); Solarkraftwerk Geissen der voltwerk AG; Windkraftanlage von Typ Nordex N80 / Quelle: Unternehmen
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