Samstag, 24. Juni 2017
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Was ist der geeignete Maßstab für den Erfolg der Energiewende?

Am Mittwoch, den 11.5.2016 meldete die Nachrichtenagentur AFP, dass der Anteil erneuerbarer Energien in Deutschlands Stromnutzung am Muttertag einen neuen Rekordwert erreicht habe. An diesem Sonntag wurden zeitweise 87,6 % des Strombedarfs mit Ökostrom gedeckt, wie aus einer Auswertung der Initiative Agora Energiewende hervorgeht. Nie zuvor wurde demnach in Deutschland ein so hoher Wert erreicht. Doch ist das eine wirkliche Erfolgsmeldung? Eine genauere Betrachtung zeigt, dass neben dem Ausbau der Erneuerbaren auch der Netzausbau und die Vorhaltung gesicherter Kapazitäten nicht vernachlässigt werden darf.

Die Übertragungsnetzbetreiber unterstellen in dem Entwurf des Szenariorahmens für die Netzentwicklungspläne Strom 2030, dass die Summe der erneuerbaren Erzeugungskapazitäten von heute 89 GW auf eine Spannweite von rd. 148 bis 158 GW anwachse. Der Schwerpunkt des Kapazitätsausbaus wird im Bereich Wind on- und Wind offShore gesehen, erhebliche Zuwächse erwartet man bei der Photovoltaik. Bei Biomasse werden moderate Zuwächse erwartet, bei Wasserkraft kaum (siehe Tabelle).

Tab.: Szenariorahmen für die Netzentwicklungspläne Strom 2030 (BNetzA) [1]
Installierte Erzeugungsleistung [GW]
Energieträger Referenz 2014 Szenario A 2030 Szenario B 2030 Szenario B 2035 Szenario C 2030
Kernenergie 12,1 0,0 0,0 0,0 0,0
Braunkohle 21,0 11,3 9,4 9,2 9,2
Steinkohle 26,1 23,2 14,7 11,0 11,0
Erdgas 29,3 29,4 29,1 32,9 29,1
Mineralölprodukte 3,8 1,2 1,2 0,9 0,9
Pumpspeicher 9,1 10,6 11,9 14,6 11,9
Sonstige 2,7 1,1 1,0 1,0 1,0
Abfall 1,6 1,7 1,7 1,7 1,7
Summe konv. Erzeugungsanlagen 105,7 78,5 69,0 71,3 64,8
Wind onshore 38,8 69,8 73,8 85,0 77,8
Wind offshore 1,2 12,6 15,0 19,0 15,0
Photovoltaik 37,3 53,1 56,3 58,8 65,9
Biomasse 6,8 6,9 7,4 7,7 8,3
Wasserkraft 4,3 4,3 4,3 4,3 4,3
Sonstige EE 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6
Summe erneuerbare Erzeugungsanlagen 89,0 147,3 157,4 175,4 171,9
Summe Erzeugungsanlagen 194,7 225,8 226,4 246,7 236,7
Nettostromverbrauch [TWh]
Referenz 2013 Szenario A 2030 Szenario B 2030 Szenario B 2035 Szenario C 2030
Nettostromverbrauch (inkl. VNB-Netzverluste) 543 523 510 513 543
Nettostromverbrauch (exkl. VNB-Netzverluste) 523 503 490 493 523
davon Elektrofahrzeuge 0,4 6 16 25 23
davon Wärmepumpen 3 19 20 24 22
Jahreshöchstlast [GW]
Höchstlast (inkl. VNB-Netzverluste)* 86,1 85,3 85,4 87,2 84,1
Bei den Angaben zur Höchstlast sind szenarioabhängig die Beiträge zur Verminderung der Höchstlast aus der Steuerung des Verhaltens von Wärmepumpen und Elektrofahrzeugen am Netz bereits mit berücksichtigt, die herkömmlichen klassischen Potenziale zur Höchstlastreduktion bzw. zur Lastverschiebung (engl. Demand side management, DSM) sind dabei noch nicht quantifiziert. Quelle: Übertragungsnetzbetreiber

In welchem Zusammenhang steht diese Zahl mit der oben angesprochenen Erfolgsmeldung? Unterstellt man vereinfacht, dass sich die witterungsabhängigen Kapazitäten, Wind und PV, annähernd verdoppeln werden, dann hätte die Einspeisung am Muttertag 2030 unter der vereinfachten Annahme, dass ein gleicher Verbrauch und gleiche meteorologische Bedingungen herrschen, nicht bei 87,6 %, sondern vermutlich in einer Größenordnung von 170 % gelegen. Die Beiträge von Biomasse und Wasserkraft werden dabei in etwa als konstant unterstellt.

In Zukunft extrem hohe Preisspitzen

Falls die Wind- und PV-Kapazitäten bis 2030 auf gut 160 GW ansteigen, sind zukünftig immer öfter extrem hohe Einspeisespitzen zu erwarten. Es ist schwer abzuschätzen, wie dies in ein System integriert werden kann, bei dem die nachgefragte Last in einer Bandbreite von 40 bis 85 GW liegt. Überschussstrom wird derzeit entweder abgeregelt oder zu negativen Strompreisen an die Nachbarländer abgegeben.

Gleichzeitig würde sich die minimale Einspeisung von Wind und PV, die zusammen bei Dunkelflaute unter 1 % liegen, nicht signifikant erhöhen. Selbst bei einer Verdopplung der PV- und Windkapazitäten ist also kein Beitrag zur Versorgungssicherheit zu erwarten. Die Notwendigkeit, einen komplementären, sicher verfügbaren Kraftwerkspark vorzuhalten, besteht weiter (siehe [2] und [3]).

Ein Indikator für die zunehmend größere Diskrepanz zwischen der Aufnahmefähigkeit des Stromsystems und dem volatilen Stromangebot sind dabei Umfang und Kosten von Eingriffen zur Stabilisierung der Netze [4].

Damit wird eines der wesentlichen Probleme der Energiewende adressiert, nämlich, dass der immer schnellere Ausbau erneuerbarer Energien kein Maßstab für den Erfolg der Erneuerbaren ist. Im Kern geht es bezüglich der Entwicklung des Strommarkts um eine sehr weitreichende Systemtransformation, die im Hinblick auf die Versorgungssicherheit und die Kosten im Gleichgewicht gehalten werden muss. Der Umbau ist auf viele Jahrzehnte angelegt und soll um 2050 abgeschlossen sein. Dabei sind viele Zwischenstände zu durchfahren, und wie die Systemkonfiguration im Jahr 2050 aussehen wird, ist heute kaum zu beschreiben.

Was ist in der Etappe bis 2030 essenziell?

Die Bundesnetzagentur weist immer dringender darauf hin, dass der Netzausbau und Kapazitätserhöhungen im Bereich Wind und PV harmonisiert werden müssen. Die politischen Verantwortungsträger und die Stromverbraucher sehen den deutlich wachsenden Aufwand für die EE-Vergütung und die steigenden Kosten für die Integration.

Die Bemühungen der Bundesregierung mit der EEG-Reform 2016 die Kosten der Energiewende einzudämmen und den aktuell deutlich zu schnellen Ausbau der erneuerbaren Energien wieder in den bereits 2014 definierten Trendkanal einzufädeln, sind folgerichtig und dringend notwendig.

Unverzichtbar bleiben sicher und jederzeit verfügbare Kraftwerke auf Grundlage von Stein- und Braunkohle sowie Erdgas. Diese Kapazitäten werden nach Einschätzung der Fachleute tendenziell abschmelzen, und es ist zurzeit unklar, wie längerfristig ihr wirtschaftlicher Betrieb gewährleistet werden kann. Auch das sollte im Auge behalten werden.

Anmerkungen

  1. Aus: BNetzA: Szenariorahmen für die Netzentwicklungspläne Strom 2030 – Entwurf der Übertragungsnetzbetreiber. Bayreuth, Berlin, Dortmund, Stuttgart 2016, S. 22.  ↩

  2. Siehe auch: „et“-Redaktion: Zwei Systeme – eine Aufgabe. In: Energiewirtschaftliche Tagesfragen 63. Jg. (2013) Heft 8, S. 41.  ↩

  3. Vgl. Maaßen, U.; Dyllong, Y.: Beitrag von Wind- und Photovoltaik-Anlagen zu einer gesicherten Stromversorgung. In: Energiewirtschaftliche Tagesfragen 64. Jg. (2014) Heft 11, S. 42–45.  ↩

  4. Siehe auch: „et“-Redaktion: Nicht umgesetzter Netzausbau erhöht die Netzentgelte. In: Energiewirtschaftliche Tagesfragen 66. Jg. (2016) Heft 5, S. 31.  ↩

„et“-Redaktion

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