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Studie: 100-prozentige Energiewende möglich und bezahlbar
Die Vollversorgung mit Wärme und Strom aus Erneuerbarer Energie wäre nicht teurer als der aktuelle Energiemix, der größtenteils auf Kohle und Atomstrom basiert. Das ist das Ergebnis einer aktuellen Studie des Fraunhofer Institut für Solar Energiesysteme (ISE). Die Experten des Fraunhofer ISE rechneten die jährlichen Energie-Gesamtkosten in einer Simulation gegeneinander auf. Nicht eingerechnet in das Modell sind die zukünftigen Preissteigerungen der fossilen Energieträger.
„Wir haben ein komplettes Energiesystem im Strom- und Wärmesektor mit Speichern und Verbrauch simuliert. Für jede Stunde des Jahres haben wir die Versorgung detailliert berechnet“, erläutert Andreas Palzer, Mitautor der Studie. Die Experten simulierten und berechneten mehrere Varianten. Bei der Kostenkalkulation berücksichtigten die Forscher auch, dass neue Technologien erst Marktreife erreichen und sich auf dem Markt etablieren müssen. Hier lag eine Analyse der Internationalen Energieagentur IEA zu Grunde.
Der Energieeffizienz von Immobilien fällt in der Modellrechnung des Fraunhofer ISE eine Schlüsselrolle zu. Der Heizenergiebedarf müsse gemessen am aktuellen Stand um rund 50 Prozent gesenkt werden, um die Vollversorgung aus Wind, Sonne, Biogas und Co. möglich zu machen, so die Forscher. Umgekehrt reduzierten Erneuerbare-Wärme-Technologien entsprechende Speicher die nötigen elektrischen Speichergrößen erheblich.
Unter diesen Voraussetzungen bräuchte Deutschland für die grüne Vollversorgung mit Strom und Wärme der Studie zufolge 170 Gigawatt (GW) Windenergieleistungskapazität aus Anlagen zu Lande, 85 GW aus der Hochsee-Windkraft, 200 GW aus Photovoltaik und 130 GW aus Solarthermie. Gemessen an den aktuellen Grünstromkapazitäten in Deutschland müsste die Leistungskapazität der Windkraft an Land dafür versechsfacht werden und die der Photovoltaik versiebenfacht.
Das Szenario sieht zudem viele zentrale Wärmespeicher vor, wie sie in Dänemark seit vielen Jahren im Einsatz sind. Die Biomasse-Kapazität wird im 100-Prozent-ModelI des Fraunhofer ISE weitestgehend anders genutzt als bislang: Nur ein kleiner Anteil der bereits heute genutzten Biomasseleistung – jährlich 50 Terrawattstunden (TWh) – werden darin für den Strom- und Wärmesektor verwendet. Die übrige Leistungskraft der Biomasse werden stattdessen in den Bereichen Verkehr und industrielle Prozesse gebraucht.
„Erforderlich ist sicher ein flexibler Mix, der neben Technik und Ökonomie auch Aspekte wie Landschaftsplanung, Akzeptanz und die Einbeziehung vieler Investoren umfasst“, sagt Hans-Martin Henning, stellvertretender Leiter des Fraunhofer ISE und ebenfalls Mitautor der Studie.
„Wir haben ein komplettes Energiesystem im Strom- und Wärmesektor mit Speichern und Verbrauch simuliert. Für jede Stunde des Jahres haben wir die Versorgung detailliert berechnet“, erläutert Andreas Palzer, Mitautor der Studie. Die Experten simulierten und berechneten mehrere Varianten. Bei der Kostenkalkulation berücksichtigten die Forscher auch, dass neue Technologien erst Marktreife erreichen und sich auf dem Markt etablieren müssen. Hier lag eine Analyse der Internationalen Energieagentur IEA zu Grunde.
Der Energieeffizienz von Immobilien fällt in der Modellrechnung des Fraunhofer ISE eine Schlüsselrolle zu. Der Heizenergiebedarf müsse gemessen am aktuellen Stand um rund 50 Prozent gesenkt werden, um die Vollversorgung aus Wind, Sonne, Biogas und Co. möglich zu machen, so die Forscher. Umgekehrt reduzierten Erneuerbare-Wärme-Technologien entsprechende Speicher die nötigen elektrischen Speichergrößen erheblich.
Unter diesen Voraussetzungen bräuchte Deutschland für die grüne Vollversorgung mit Strom und Wärme der Studie zufolge 170 Gigawatt (GW) Windenergieleistungskapazität aus Anlagen zu Lande, 85 GW aus der Hochsee-Windkraft, 200 GW aus Photovoltaik und 130 GW aus Solarthermie. Gemessen an den aktuellen Grünstromkapazitäten in Deutschland müsste die Leistungskapazität der Windkraft an Land dafür versechsfacht werden und die der Photovoltaik versiebenfacht.
Das Szenario sieht zudem viele zentrale Wärmespeicher vor, wie sie in Dänemark seit vielen Jahren im Einsatz sind. Die Biomasse-Kapazität wird im 100-Prozent-ModelI des Fraunhofer ISE weitestgehend anders genutzt als bislang: Nur ein kleiner Anteil der bereits heute genutzten Biomasseleistung – jährlich 50 Terrawattstunden (TWh) – werden darin für den Strom- und Wärmesektor verwendet. Die übrige Leistungskraft der Biomasse werden stattdessen in den Bereichen Verkehr und industrielle Prozesse gebraucht.
„Erforderlich ist sicher ein flexibler Mix, der neben Technik und Ökonomie auch Aspekte wie Landschaftsplanung, Akzeptanz und die Einbeziehung vieler Investoren umfasst“, sagt Hans-Martin Henning, stellvertretender Leiter des Fraunhofer ISE und ebenfalls Mitautor der Studie.