Umweltbundesamt
zum Vergrößern anklickenDeutschland steckt mitten in der Energiewende. Energie aus erneuerbaren Quellen, wie Sonne und Wind, soll Energie aus fossilien Energieträgern, wie Kohle, und Kernenergie ablösen. Die häufigsten Fragen, die diese Wende mit sich bringt, haben wir hier zusammen mit unseren Antworten für Sie zusammengestellt.
Die Art und Weise wie wir gegenwärtig Energie erzeugen und nutzen ist nicht nachhaltig. Die dabei entstehenden Treibhausgasemissionen und der immense Ressourcenverbrauch gefährden unsere natürlichen Lebensgrundlagen. Deshalb müssen wir unseren Lebensstandard vom Energieverbrauch entkoppeln. Darüber hinaus hat die Katastrophe in Fukushima wieder einmal gezeigt, dass auch die Atomkraft zu viele Risiken in sich birgt. Wir brauchen einen grundlegenden Umbau der Energieversorgungssysteme auf eine nachhaltige Energieerzeugung und eine effizientere Energienutzung. Die Energiewende bietet darüber hinaus die große Chance einer grundlegenden wirtschaftlichen Modernisierung. So rüstet sich Deutschland vor steigenden Preisen für fossile Energien, schafft neue Arbeitsplätze und wird zur führenden Exportnation umweltschonender Technologien.
Energieeffizienz ist die größte Energiequelle. Die Steigerung der Energieeffizienz ist für eine vollständige Umstellung auf erneuerbare Energien unverzichtbar. Sie lässt sich auch am einfachsten und am schnellsten erschließen. Energieeffizienz ist nicht nur für die Umwelt gut, sondern auch für den Geldbeutel. Ein großer Teil der vermiedenen Energiekosten übersteigt die Investitionskosten innerhalb weniger Monate oder maximal nach fünf Jahren.
Die tragende Säule der zukünftigen, energieeffizienten Energieversorgung bilden die erneuerbaren Energien. Diese Energiequellen speisen sich aus der Energie, die uns Sonne, Gravitation und Erdwärme bieten. Sie sind, im Gegensatz zu den fossilen Energieträgern und Uran, im menschlichen Ermessen unendlich verfügbar und das potentielle Angebot übersteigt den Weltenergiebedarf um ein Vielfaches. Doch auch diese Ressourcen können nur in Verbindung mit einer effizienten Nutzung und Erzeugung nachhaltig genutzt werden. Wenn Energie effizienter genutzt wird, müssen beispielsweise auch weniger Windräder aufgestellt werden.
Der Strom aus erneuerbaren Energien wird in Zukunft zunehmend dezentral erzeugt werden. Die weit verzweigten Erzeugungsanlagen – vom Kleinwasserkraftwerkt in den Alpen bis zu den Offshore-Windparks in der Nord- und Ostsee – müssen intelligent miteinander vernetzt werden. Deshalb muss der Ausbau der erneuerbaren Energien mit dem Netzausbau Hand in Hand gehen.
Ein weiterer wesentlicher Baustein sind die Energiespeicher. Wenn aus Wind und Sonne mehr Energie erzeugt als gebraucht wird, muss die überschüssige Energie für die Zeit, in der kein Wind weht und die Sonne nicht scheint, gespeichert werden.
Die Bundesregierung hat mit dem Energiekonzept die langfristigen Ziele und Aufgaben für den Umbau des Energiesystems vorgegeben. Seitdem wurden bereits eine ganze Reihe von Gesetzen und Verordnungen verabschiedet, um diesen Umbau voranzubringen. So gab es zum Beispiel im Sommer 2011 eine Novelle des Energiewirtschaftsgesetzes (EnWG), das u.a. die Planung und Genehmigung neuer Stromnetze beschleunigen soll, den Einsatz intelligenter Stromzähler besser regelt und Anreize dafür vorsieht, wenn ein Betreiber seine stromverbrauchenden Anlagen für eine vorübergehende Abschaltung durch den Netzbetreiber zur Verfügung stellt, um Nachfragespitzen abzudämpfen. Weiter wurde in einer Änderung des Erneuerbaren Energien Gesetzes die Vergütung für Strom aus erneuerbaren Energien neu geregelt und Anreize für eine Direktvermarktung des EE-Stroms am Energiemarkt geschaffen. Mit einer Änderung in der Stromnetzentgeltverordnung werden jene Verbraucher, die Strom vor allem in Zeiten mit schwacher Stromnachfrage beziehen, auf Antrag von den Netzentgelten befreit. Diese Regelung soll einen Anreiz für die Entlastung der Stromnetze geben. Im Atomgesetz wurde festgelegt, wie lange die Betriebsgenehmigungen der noch am Netz befindlichen Atomkraftwerke noch gültig sein werden.
Die Bundesregierung wird jährlich kurze, faktenorientierte Berichte erarbeiten und sie dem Bundestag und der Öffentlichkeit vorstellen. Diese Berichte sollen vor allem erläutern, wie es um das Erreichen der Ziele aus dem Energiekonzept steht. Dazu werden Fragen beantwortet, wie bspw.: Wie haben sich die Treibhausgasemissionen, der Energieverbrauch oder der Ausbau der erneuerbaren Energien bisher entwickelt?
Zusätzlich wird es alle drei Jahre einen umfassenden Bericht geben, in dem auch die Maßnahmen der Bundesregierung – also Gesetze, Verordnungen, Förderprogramme – auf ihre Wirksamkeit überprüft werden. Dieser Bericht wird – falls erforderlich – auch Vorschläge für eine Verbesserung der rechtlichen und wirtschaftlichen Rahmenbedingungen für die Energiewende enthalten.
Zuständig für die Berichterstattung ist eine Monitoringgruppe, die aus Vertretern der beteiligten Ministerien, dem Umweltbundesamt und der Bundesnetzagentur besteht. Ein unabhängiger Expertenrat unterstützt die Monitoringgruppe.
Durchforsten Sie Ihren Energiebedarf – für elektrische Geräte, Heizung und Mobilität – nach Einsparpotentialen. Berücksichtigen Sie dabei auch, dass Sie durch Änderungen Ihres Verhaltens – z. B. richtiges Heizen und Lüften oder Fahrrad- statt Autofahren auf kurzen Strecken – Energie sparen können. Denn jede nicht benötigte Energieeinheit schont nicht nur Ihren Geldbeutel, sondern auch die Umwelt. Decken Sie Ihren verbleibenden Energiebedarf soweit es geht aus umweltfreundlich erzeugten erneuerbaren Energien, in dem Sie z. B. umweltfreundlich erzeugten Ökostrom beziehen.
Auch ohne Energiewende besteht in Deutschland ein hoher Investitionsbedarf in die Energieinfrastruktur. Die Frage muss daher korrekterweise lauten: Was kostet die Energiewende zusätzlich?
Kurzfristig entstehen durch den Ausbau der Erneuerbaren Energien Zusatzkosten, weil in den Neubau der Anlagen investiert werden muss. Langfristig besitzt eine auf erneuerbaren Energien basierende Stromerzeugung deutliche Kostenvorteile gegenüber einer konventionellen Stromerzeugung auf Basis fossiler Brennstoffe. Nach vorliegenden Schätzungen werden die durchschnittlichen Kosten für die Erzeugung von Strom aus erneuerbaren Energien bis zum Jahr 2050 auf ca. 6 – 7.7 ct/kWh sinken. Die Erzeugungskosten für Strom aus fossilen Energien werden dagegen stark ansteigen – nach vorliegenden Studien von 6 ct/kWh 2010 auf 15 ct/kWh 2050. Der Ausbau der erneuerbaren Energien ist also auch ökonomisch sinnvoll.
Die Energiewende trägt durch die Verbesserung der Energieeffizienz auch dazu bei, dass für dieselbe „Energiedienstleistung“ – z. B. beleuchtete oder geheizte Räume – weniger Energie eingesetzt werden muss. Auch das wirkt kostendämpfend.
Nähere Informationen über die preissenkende Wirkung der erneuerbaren Energien finden Sie in unserem Hintergrundpapier "Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien - klimafreundlich und ökonomisch sinnvoll"
Energieeffizienz beschreibt allgemein das Verhältnis eines bestimmten Nutzens – zum Beispiel die Bereitstellung von Licht oder Wärme – zu dessen Energieeinsatz. Je weniger Energie eingesetzt werden muss, umso energieeffizienter ist ein Produkt oder eine Dienstleistung.
Im Zusammenhang mit der Energiewende ist aber nicht allein die Energieeffizienz entscheidend, sondern eine Verringerung unseres absoluten Energiebedarfs. Auch dies ist ein Beitrag zum Umweltschutz, weil bei der Umwandlung und Nutzung von Energie, v.a. aus fossilen Energieträgern, immer auch Schadstoffe entstehen, die Luft, Klima, Wasser und Boden belasten. So hat sich die Bundesregierung in ihrem Energiekonzept das Ziel gestellt, den Stromverbrauch in Deutschland bis zum Jahr 2020 um 10 % und bis zum Jahr 2050 um 25 % - verglichen mit dem Stromverbrauch im Jahr 2008 - zu verringern. Auch im Verkehr sollen bis 2050 40% der Endenergie – verglichen mit dem Energieverbrauch im Jahr 2005 – eingespart werden.
Energieeffizienz und Energiesparen sind für das Gelingen der Energiewende unverzichtbar. Auch angesichts des wachsenden Energiehungers auf der Welt und steigender Energiepreise gilt: Energie ist zu kostbar, um sie zu verschwenden. Energieeffizienz bildet den Grundstein auf dem der Ausbau erneuerbaren Energien erfolgt. Auch die erneuerbaren Energien sind mit Umwelteinwirkungen verbunden. Deshalb ist die umweltschonendste Energie die, die man gar nicht erst verbraucht.
Die Treibhausgasemissionen können durch Energieeffizienz bis 2020 um bis zu 130 Millionen Tonnen gesenkt werden. Mehr als die Hälfte davon (etwa 70 Millionen Tonnen) entfällt auf Stromsparmöglichkeiten von etwa 110 TWh. Doch es gibt immer noch zahlreiche Hemmnisse. Die Energiewende braucht deshalb effektive Instrumente, die einerseits Energieeffizienzmaßnahmen fördern und andererseits Energieeinsparungen verbindlich fordern.
Näheres finden Sie in unserem „Statusbericht zur Umsetzung des Integrierten Energie- und Klimaschutzprogramms der Bundesregierung“.
Alle Geräte und Anwendungen, die Energie – in Form von Strom, Wärme oder Kraftstoff – verbrauchen; neben elektrischen Geräten also z. B. auch Heizungsanlagen, Produktionsstätten und Kraftfahrzeuge.
Über die Energieeffizienz elektrischer und stromverbrauchsrelevanter Geräte müssen Anbieter von Haushalts- und Fernsehgeräten mit der Energieverbrauchskennzeichnung informieren.
In allen Sektoren des Energieverbrauchs, von Wärme über Strom bis hin zum Verkehr, lässt sich noch Energie sparen. Die größten Potenziale liegen im Gebäudebereich. Immerhin werden in Deutschland rund 40% der Endenergie in Gebäuden verbraucht, vorwiegend für Heizung und Warmwasser. Nach wie vor gelten 24 Millionen Wohneinheiten als sanierungsbedürftig. Hier hat die KfW mit ihren Förderprogrammen gute Möglichkeiten, die weitere Sanierung des Altbaubestands voranzutreiben und so den Energieverbrauch unmittelbar und nachhaltig zu reduzieren.
Im Haushalt ist es grundsätzlich sinnvoll, bei der Anschaffung neuer elektrischer Geräte auf deren Stromverbrauch zu achten. Orientierungshilfe bietet die sogenannte Energieverbrauchskennzeichnung, zu der wir weitere Informationen geben. Die Internetseite EcoTopTen informiert zu vielen Energieanwendungen im Haushalt über die energiesparendsten und wirtschaftlichsten Geräte.
Standbyverbräuche – also den Stromverbrauch elektrischer Geräte, die im Bereitschaftsmodus stehen und nicht richtig ‚aus‘ sind – können zum Beispiel mit abschaltbaren Steckerleisten reduziert werden.
Energiesparen kann man auch beim Heizen. Schon ein geringfügiges Absenken der Raumtemperatur um ein Grad wirkt sich spürbar auf den Energiebedarf aus.
Auch das Auto bietet Ansatzpunkte zum Energiesparen.
Bei einer genaueren Analyse Ihrer persönlichen Einsparpotentiale hilft Ihnen das Beratungsportal CO2-Online mit seinen Energiespar-Ratgebern.
Genauso können Firmen und Betriebe Energie sparen, indem sie effiziente Elektromotoren, Ventilatoren und Pumpen einsetzen, Abwärme nutzen (Wärmerückgewinnung) oder mit Druckluft sparsam umgehen. Energiemanagementsysteme helfen Unternehmen, systematisch und wirtschaftlich Energie zu sparen.
Unser stetig angestiegener Stromverbrauch macht viele Klimaschutzerfolge wieder zunichte. Obwohl der Stromverbrauch nur ein Fünftel des gesamten Endenergieverbrauches ausmacht, verursacht er – über die Emissionen der Kraftwerke – fast die Hälfte aller energiebedingten Treibhausgas-Emissionen in Deutschland. 30 neue Kraftwerke müssten nicht gebaut werden, wenn wir alle, auch die Industrie als größter Stromverbraucher, die wirtschaftlichen Möglichkeiten zum Stromsparen ausschöpfen würden. Mehr über die Stromsparmöglichkeiten, ob in der Industrie oder im Privathaushalt, können Sie im UBA-Positionspapier Stromsparen: weniger Kosten, weniger Kraftwerke, weniger CO 2 - Fakten und Argumente für das Handeln auf der Verbraucherseite lesen.
Die Energiewende braucht ökologische Leitplanken. Jede Art der Energieversorgung muss sich an den wesentlichen Kriterien der Nachhaltigkeit (Gesundheits-, Umwelt- und Naturverträglichkeit sowie Risikoarmut) messen lassen.
Unsere gegenwärtige Energienutzung verletzt alle diese Kriterien. Erneuerbaren Energien verursachen im Gegensatz wesentlich weniger Treibhausgas- und andere schädliche Emissionen, und es gibt keine Risiken durch Störfälle oder Endlagerung von Atommüll. Schließlich müssen aber auch beim Umstieg auf erneuerbare Energien Umwelt- und Naturbelastungen minimiert werden. Die Eingriffe in die Ökosysteme müssen auch reversibel sein, d.h. anders als beim Klimawandel oder bei nuklearen Katastrophen müssen sich Folgeschäden rückgängig machen lassen.
Für die Nutzung der Windenergie an Land gilt: Mindestabstand muss sein. Die Auswirkungen auf die natürliche Umwelt müssen sorgfältig untersucht werden. Die Wirkungen von Windenergieanlagen auf den Menschen (Lärm, Schattenwurf und Befeuerung durch Lichtsignale) sowie auf Natur und Landschaft (Beeinträchtigung für Vögel und Fledermäuse) bewertet die Zulassungsbehörde.
Es gibt viele Möglichkeiten die Wirkungen zu reduzieren. So können Detektoren die Lichter der Anlagen nur bei Näherung eines Flugzeugs einschalten. Wenn Fledermäuse vermehrt aktiv sind, können einzelne Windräder vorübergehend abgeschaltet werden. Um die Akzeptanz insgesamt zu erhöhen, ist es zudem wichtig, die betroffenen Bürgerinnen und Bürger frühzeitig und aktiv in die Planungen und Gestaltung ihrer Umwelt einzubinden.
Um Erfahrungen mi den ökologischen Auswirkungen von Windenergie auf See (Offshore) sammeln zu können, werden bislang maximal 80 Anlagen pro Windpark zugelassen. Ein breit angelegtes Untersuchungsprogramm der ökologischen Auswirkungen während Bau und Betrieb der Anlagen soll dabei helfen zu entscheiden, wo und wie Offshore-Anlagen weiter ausgebaut werden sollen. Rast- und Nahrungsgebiete für Vögel müssen geschützt werden, Zugvögel müssen möglichst ungestört bleiben und marine Säugetiere wie Schweinswale sollen nicht vertrieben werden.
Zur Nutzung der Geothermie ist ein Eingriff in das natürliche Gleichgewicht der oberen Erdkruste erforderlich. Die Auswirkungen sind aber lokal begrenzt und beherrschbar. Es können kleine Erdbewegungen, ausgelöst werden. Um diese zu vermeiden oder die potentielle Stärke dieser „Mini-Erdbeben“ vorherzugsagen muss der natürliche Spannungszustand der Erdkruste in den jeweiligen Gebieten erforscht werden. Meist entstehen Gefährdungen durch mangelhafte Planung und Durchführung von Bohrungen. Schutzmaßnahmen sind aber bekannt und die Risiken beherrschbar. Schwierig beurteilen lassen sich die Umwelteffekte durch Temperaturveränderungen im Grundwasser. Dort bestehen noch Wissenslücken, die das Umweltbundesamt gerade untersucht.
Die Sonnenenergie ist mit vergleichsweise geringen Umweltwirkungen verbunden. Für die Standortwahl können dennoch Umweltkriterien relevant sein. Bereits bebaute und versiegelte Flächen, v.a. Dächer, sind aus ökologischer Sicht unproblematisch. Großflächige Solaranlagen wirken dagegen quasi wie eine Bebauung, sodass hier im Einzelfall Umweltschutz und Nutzung gegeneinander abgewogen werden müssen. In Schutzgebieten sollten keine Anlagen errichtet werden.
Alle Flüsse in Deutschland sind von der Wasserkraftnutzung betroffen. Nur neun Prozent erreichen aber derzeit das angestrebte EU-Ziel im Gewässerschutz, den „guten ökologischen Zustand“. Der Aufstau ist mit gravierenden Wirkungen und Änderungen der Lebensräume verbunden. Die Fließgewässer sind für Tiere und Feststoffe nicht mehr durchgängig. Fische geraten häufig in die Turbinen und an Rechen. Ohne begleitende Maßnahmen wie der Errichtung von Fischwanderhilfen kann das zu negativen Auswirkungen auf die Fischpopulation führen.
Das technisch-wirtschaftliche und ökologisch sinnvoll nutzbare Potential ist zum größten Teil erschlossen. Deshalb ist der Neubau von Wasserkraftanlagen kritisch zu bewerten. Den Vorzug müssen die Modernisierung und die Leistungserhöhung an vorhandenen Standorten erhalten. Die Ziele des Gewässerschutzes und der Klimaschutz müssen immer abgewogen werden.
Die Bereitstellung von Biomasse und deren energetische Nutzung können mit negativen Umwelteffekten verknüpft sein. Es kann zu intensivere Nutzung von Anbauflächen und Nutzung neuer Flächen kommen. Das kann zu einer Zunahme von Überdüngung und Versauerung der Böden und der Gewässer, aber auch zu höheren Emissionen von Klimagasen (v.a. Lachgas) führen. Der Verlust von Biodiversität und Bodenfruchtbarkeit sowie der natürlichen Filterfunktion der Böden und Kohlenstoffspeicherfunktion von Böden und Wäldern wären weitere Umweltfolgen. Die Produktion von ausschließlich energetisch genutzter Biomasse kann auch eine Konkurrenz zur Produktion von Nahrungs- und Futtermitteln sein.
Bei der Nutzung von Anbaubiomasse muss die Ernährung und stoffliche Nutzung (Möbel, Bauholz, Biokunststoffe) nach Möglichkeit immer einer energetischen Verwertung vorgezogen werden. Rodungen von Waldflächen zur Gewinnung von Biomasse muss in jedem Fall vermieden werden.
Organische Reststoffe sollen mit fortschrittlicher Anlagentechnik verwertet werden.
In einer Änderung des Atomgesetzes im Jahr 2011 wurde den am Netz verbliebenen Atomkraftwerken in Deutschland Strommengen zugeteilt, die sie noch erzeugen dürfen – danach erlischt ihre Betriebserlaubnis. Den Verbrauch dieser Reststrommengen kontrolliert die Bundesnetzagentur – sie informiert darüber auch die Öffentlichkeit. Zusätzlich wurde für jedes Atomkraftwerk ein genauer Zeitpunkt festgelegt, zu dem seine Betriebserlaubnis spätestens erlischt. Nach dieser Vorgabe werden Ende 2022 mit den Anlagen Isar2, Emsland und Neckarwestheim die letzten drei Atomkraftwerke abgeschaltet.
Das Umweltbundesamt erstellt regelmäßig Szenarien, wie sich die Treibhausgasemissionen in Deutschland unter bestimmten Rahmenbedingungen entwickeln werden. Diese Projektionen zeigen, dass trotz Atomausstieg die Klimaziele erreicht werden können. Legen wir die aktuellen geltenden rechtlichen und wirtschaftlichen Bedingungen zu Grunde, erreichen wir bis 2020 nur eine THG-Vermeidung in der Größenordnung von etwa 35% - das Ziel von 40% würde damit verfehlt.
Um es zu erreichen, müssen wir im Jahr 2020 etwa 70 Mio t CO 2(eq) weniger emittieren als im Modell berechnet. Möglichkeiten, dieses Ziel doch noch zu erreichen, sind vielfältig – durch eine strengere Deckelung der Emissionsmenge im europäischen Emissionshandel, zusätzliche Anreize für eine effizientere Stromnutzung oder höhere Standards für den Energieverbrauch in Gebäuden.
Die Kernelemente der Energiewende sind der Ausbau der erneuerbaren Energien und die Steigerung der Energieeffizienz. Durch beide Maßnahmen steigt der Anteil erneuerbarer Energien an der Energieversorgung kontinuierlich, während der Anstieg des Energieverbrauchs begrenzt wird. Das führt zu einem geringeren Ausstoß von Treibhausgasen. Ziel der Energiewende ist es, langfristig den Ausstoß klimaschädlicher Emissionen um 80 bis 95% zu verringern.
Atomstrom ist keineswegs CO2-neutral. Atomkraftwerke verursachen im Betrieb keine CO 2 -Emissionen. Die Treibhausgasemissionen sind größtenteils der Stromproduktion vor- und nachgelagert. Betrachtet man den gesamten Lebensweg – von Uranabbau, Brennelementherstellung, Kraftwerksbau und -rückbau bis zur Endlagerung – so ist in den einzelnen Stufen des Zyklus zum Teil ein hoher Energieaufwand nötig, wobei Treibhausgase emittiert werden.
Atomkraft verursacht deutlich weniger CO2-Emissionen als Kohlekraftwerke, aber mehr als die erneuerbaren Energien.
Die CO 2 -Bilanz der Kernenergie untersuchte u.a. das Öko-Institut.
Nach den Berechnungen der Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen blieb Deutschland auch im zurückliegenden Jahr 2011 ein Stromexporteur. Daran hat sich nach der Stilllegung von acht Atomkraftwerken im letzen Frühjahr bisher nichts Grundsätzliches geändert – allerdings ist der Umfang der Exporte zurückgegangen. Natürlich ist Deutschland zeitweise auch Stromimporteur – das ist in einem liberalisierten EU-Energiemarkt keineswegs ungewöhnlich. Gekauft wird Strom da, wo er gerade am günstigsten verfügbar ist – das ist manchmal bei den Anbietern von Wind- und Solarstrom und manchmal auch bei Atom- oder Kohlekraftwerken.
Nach den vorläufigen Daten der Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen importierte Deutschland im Jahr 2011 50 Mrd kWh Strom, der Stromexport belief sich auf 56 Mrd. kWh. Deutschland verkauft als immer noch mehr Strom ins Ausland, als es Strom einkaufen muss. Beim letzten Wintereinbruch im Februar hat Deutschland sogar Strom ins Atomstromland Frankreich exportiert.
Auch in anderen Staaten ist der Kurs in Sachen Atomenergie durchaus umstritten. Betrachten wir einige unserer Nachbarn in der EU: In Italien, Dänemark, Schweden, Irland und Polen sind keine Atomkraftwerke im Betrieb. In Österreich sind Bau und Inbetriebnahme von Anlagen zur Energiegewinnung durch Kernspaltung bereits seit 1978 verboten. Neben Deutschland haben auch Belgien und die Schweiz beschlossen, aus der Nutzung der Atomenergie auszusteigen.
Selbst innerhalb der „Atomenergiebefürworterstaaten“ gibt es Meinungsverschiedenheiten: Während zum Beispiel die Regierung Großbritanniens den Bau neuer Atomkraftwerke vorantreibt, hat die schottische Regierung die Errichtung neuer Atomkraftwerke auf ihrem Gebiet ausgeschlossen.
Die Zahl der Reaktoren wird in den nächsten Jahrzehnten nicht nur in Deutschland, sondern auch weltweit zurückgehen. Nach einer Studie, die im Auftrag des Bundesamtes für Strahlenschutz erstellt wurde, werden mehr AKW altersbedingt vom Netz gehen, als neue in Betrieb genommen werden. Viele Staaten kündigten zwar den Bau neuer Reaktoren an. Die meisten der angekündigten Neubauprojekte werden aber voraussichtlich, v.a. aus finanziellen Gründen, nie realisiert werden.
Die Stromversorgung in Deutschland ist und bleibt sicher. Der deutsche fossile Kraftwerkspark hatte vor dem Moratorium große Kapazitätsreserven. So stehen Reservekapazitäten von rund 10 GW Leistung zur Verfügung, um im Notfall alle Verbraucher versorgen zu können. Deutschland hat derzeit genügend eigene Stromerzeugungskapazitäten um eine Eigenversorgung zu gewährleisten. Nach Abschaltung von acht Atomkraftwerken, werden auch die verbleibenden neun AKW in den nächsten Jahren nach und nach durch den Zuwachs erneuerbarer Energien, einer effizienteren Stromnutzung und zum Teil durch neue effizientere fossile Kraftwerke ersetzt.
Auf Grund der starken Umstrukturierung in der Stromerzeugung ist aber für die mittel- und langfristige Versorgungssicherheit ein forcierter Netzausbau notwendig.
Für unwahrscheinliche Stromengpässe (bspw. in Folge eines extrem kalten Wintereinbruchs) hat die Bundesnetzagentur darüber hinaus mehrere Reserven organisiert. In Notfällen können diese schnell aktiviert werden. Auch im atomstromfreien Österreich stehen Reserven als Importalternative zur Verfügung.
Die Kraftwerksreserve besteht aus Anlagen, die eine Betriebserlaubnis haben, die aber – meist aus wirtschaftlichen Gründen – vorübergehend oder auch für längere Zeit nicht zur Stromerzeugung genutzt werden. Solche und andere Kapazitätsreserven zur Stromerzeugung hatte die Bundesnetzagentur im letzten Sommer vorsorglich für die Winter 2011/2012 und 2012/2013 ausfindig gemacht, um nach der Stilllegung der Atomkraftwerke vor allem in Süddeutschland auch in kritischen Situationen einen sicheren Netzbetrieb gewährleisten zu können. Denn wenn die Stromnachfrage steigt, muss auch die Stromeinspeisung zeitgleich angepasst werden, um einen Black-Out zu verhindern.
Die vorläufigen statistischen Daten der Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen für das vergangene Jahr 2011 zeigen folgendes Bild:
Es galt, 2011 den Wegfall von gut 31 Mrd. kWh Kernenergie-Strom zu kompensieren. Diese Kompensation erfolgte zum überwiegendem Teil durch den starken Zuwachs der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien (+19 Mrd. kWh). Außerdem wurden die in den Vorjahren stetig gestiegenen Stromexportüberschüsse reduziert (fast 12 Mrd. kWh). Weiterhin gab es einen Zuwachs der Stromerzeugung aus Braunkohle um 7 Mrd. kWh, der in der Gesamtbetrachtung als moderat zu bezeichnen ist. Gleichzeitig ist die Stromerzeugung aus Steinkohle um 2,5 Mrd. kWh und aus Erdgas und Öl um 4 Mrd. kWh zurückgegangen. Von einer größeren Rolle der fossilen Energieträger können wir also für das vergangene Jahr nicht sprechen. Für die Zukunft kommt es darauf an, wie zügig der Ausbau der erneuerbaren Energien weiter geht und wie wir durch eine bessere Energieeffizienz den Gesamtverbrauch begrenzen können.
Windenergieanlagen vor den Küsten der Nord- und Ostsee können und sollen eine wichtige Rolle bei der Entwicklung des zukünftigen Energiesystems spielen. Offshore-Windparks versprechen enorme Energiepotenziale, weil hier der Wind mit weitaus höheren mittleren Windgeschwindigkeiten weht als im Binnenland. Bis 2030 sollen Offshore-Windenergieanlagen nach Plänen der Bundesregierung ca. 25.000 MW elektrische Leistung bereitstellen. Das entspricht der Leistung von ca. 17 Atomkraftwerken.
Das Potenzial zur energetischen Nutzung der Geothermie ist sehr groß. Das Büro für Technikfolgen-Abschätzung (TAB) beim Bundestag rechnet mit einem jährlichen technischen Angebotspotenzial für die geothermische Stromerzeugung in Deutschland in Höhe von 312 TWh pro Jahr über einen geschätzten Nutzungszeitraum von 1.000 Jahren. Derzeit sind 18 tiefe Geothermieanlagen mit rund 7,3 MW elektrischer und rund 188 MW thermischer Leistung in Betrieb, die im Jahr 2010 etwa 0,028 TWh Strom erzeugen. Darüber hinaus befinden sich 13 Anlagen im Bau und 81 Anlagen in Planung. Die Bereitstellung von Wärme aus Geothermie stieg von 1,5 TWh im Jahr 2000 auf 5,6 TWh im Jahr 2010.
Der weitere Ausbau hängt vom Stand der Technik, der Wirtschaftlichkeit und der Umweltverträglichkeit ab. Die Geothermie ist immer noch eine sehr teure Technologie. Die notwendigen Explorationsmaßnahmen und insbesondere die aufwändigen Bohrungen begrenzen den Ausbau. Außerdem bestehen einige ökologische Hindernisse. So scheiden bereits genutzte Flächen – wie z. B. Siedlungen oder Verkehrswege – zur Nutzung der Geothermie aus. Wasserschutzgebiete sowie der Erhalt wertvoller Naturräumen – wie Moore oder Waldgebiete – schränken die Zahl der geeigneten Standorte weiter ein.
Im „Energieziel 2050: 100% erneuerbare Energien“ hat das Umweltbundesamt die Potenziale der Geothermie für die zukünftige Energieversorgung berücksichtigt. Trotz der genannten Einschränkungen ergibt sich ein erschließbares technisch-ökologisches Potenzial im Jahr 2050 von ca. 50 TWh pro Jahr bei einer installierten Netto-Leistung von 6,4 GWel. Die Geothermie birgt daher nach Wind und Sonne das größte Ausbaupotenzial, um unsere Energieversorgung bis 2050 zu 100% aus erneuerbaren Energien zu decken.
Strom aus Sonnenkollektoren oder auch Windanlagen lässt sich schon heute v.a. in Pumpspeicherkraftwerken speichern. Bei Angebotsspitzen verwendet man den überschüssigen Strom, um damit Wasser in ein Becken bergauf zu pumpen. Wird wieder Strom benötigt, lässt man das Wasser wieder ab und eine Turbine erzeugt Strom. Pumpspeicherkraftwerke sind sehr effizient, aber die in Frage kommenden Standorte sind begrenzt. Langfristig werden chemische Speicher in Form von Wasserstoff oder Methan, welche aus regenerativem Strom erzeugt werden können, an Bedeutung gewinnen.
Energiespeicher dienen zum Ausgleich zwischen dem schwankenden Energieangebot und der sich verändernden Energienachfrage. In Bezug auf die Stromversorgung muss zu jedem Zeitpunkt in den elektrischen Netzen Angebot und Nachfrage ausgeglichen sein. Dies kann durch die Steuerung der Stromerzeugung, der Stromnachfrage oder durch eine Zwischenspeicherung erfolgen. Bei einer zunehmend auf fluktuierenden Energien basierenden Stromversorgung sind Energiespeicher mittel- und langfristig für die Energiewende unverzichtbar.
Diese Frage hat das Umweltbundesamt in seiner Studie „Energieziel 2050: 100% erneuerbare Energien“ untersucht. Wir haben simuliert, wie hoch der Strombedarf in Deutschland ist, wenn nur noch die effizientesten Technologien zur Stromnutzung eingesetzt werden, die es aktuell schon gibt. Dann haben wir für ein ganzes Jahr stundengenau mit echten Wetterdaten vergangener Jahre simuliert, wie viel Strom aus erneuerbaren Energien gewonnen werden kann. Diese Studie zeigte uns, dass das Problem der Fluktuationen erneuerbarer Energien – also die schwankende Verfügbarkeit von Strom aus Wind und Sonne – gelöst werden kann. Die unterschiedlichen Erzeugungsarten der erneuerbaren Energien, die Speicher und das Lastmanagement ergänzen sich so, dass die Nachfrage jederzeit gedeckt werden konnte.
Der Stromverbrauch ist in Deutschland nicht gleichmäßig verteilt: große Industriezentren verbrauchen erheblich mehr Strom als ländliche Gebiete. In der Vergangenheit wurden große Kraftwerke tendenziell in der Nähe der Verbraucher errichtet – entsprechend kurz waren die Transportwege – und die Stromnetze bildeten eine Einbahnstraße vom Kraftwerk zum Kunden. Mit dem Ausbau erneuerbarer Energien ändert sich das: Das Potential für Windkraftnutzung ist z. B. im Norden Deutschland am größten – die großen Stromverbraucher konzentrieren sich aber eher im Süden des Landes. Dazu kommt, dass Strom aus erneuerbaren Energien vor allem dezentral produziert und in den unteren Netzebenen eingespeist wird. Statt weniger großer Atom- und Kohlekraftwerke wird es in Zukunft eine Vielzahl an Klein- und Kleinstkraftwerken geben, von denen der Strom zum Verbraucher transportiert werden muss.
Intelligente Stromnetze (Smart-Grids) kombinieren Erzeugung, Speicherung und Verbrauch. Eine zentrale Steuerung stimmt sie optimal aufeinander ab und gleicht somit Leistungsschwankungen – insbesondere durch fluktuierende erneuerbare Energien – im Netz aus. Die Vernetzung erfolgt dabei durch den Einsatz von Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT) sowie dezentral organisierter Energiemanagementsysteme zur Koordination der einzelnen Komponenten. Das bedeutet, dass in einem Smart-Grid nicht nur Energie sondern auch Daten transportiert werden, sodass Netzbetreiber in kurzen Abständen Informationen zur Energieproduktion und -verbrauch erhalten. Bisher hatten die Netzbetreiber weder Kontrolle noch Kenntnis, wann und wo eine dezentrale Erzeugungsanlage Strom ins Netz einspeist. Wird der Anteil solcher „unkoordinierten“ Erzeuger zu hoch, steigt das Risiko von instabilen Netzzuständen.
Durch intelligente Vernetzung, Lastmanagement und Nachfrageflexibilisierung können somit eine effiziente Nutzung und Integration der erneuerbaren Energien sowie eine Optimierung der Netzauslastung erreicht werden.
Der erste Schritt zu einem Smart-Grid ist die Einführung von intelligenten Zählern (Smart-Meter) – als Schnittstelle zwischen den Haushalten und dem intelligenten Netz. Im Gegensatz zu den bisherigen analogen Ferraris-Zählern zählen Smart Meter den Stromverbrauch elektronisch und zeichnen Daten auf. Damit können sie dem jeweiligen Kunden in Echtzeit den tatsächlichen Energieverbrauch und die tatsächliche Nutzungszeit anzeigen. Die erhobenen Daten werden automatisch an das Energieversorgungsunternehmen übertragen. Die jährliche Ablesung wir dadurch überflüssig.
Die Kenntnis des Endkunden über seinen aktuellen Stromverbrauch kann ihm einen bewussteren Umgang mit Energie ermöglichen. Gekoppelt mit einem Preissignal, das die aktuelle Einspeise- und Nachfragesituation im Netz widerspiegelt, kann der Endkunde seinen Verbrauch entsprechend anpassen – also gerade dann Geräte einschalten, wenn der Preis besonders niedrig ist. Zur Informationsbereitstellung können in der Wohnung installierte Displays, Informationsportale im Internet oder mobile Apps für Smart Phones dienen.
Der Begriff „Ökostrom“ ist weder gesetzlich definiert noch rechtlich geschützt. Deshalb empfehlen wir genau hinzuschauen, was ein bestimmter Anbieter mit dem Etikett „Ökostrom“ anbietet.
Das Umweltbundesamt stellt an umweltgerecht erzeugten Strom folgende Anforderungen:
So erzeugter Strom trägt dazu bei, die Umwelt insgesamt – nicht allein das Klima – zu schonen. Je früher wir alle darauf umsteigen, desto besser. Der Wechsel zum grünen Strom ist ganz einfach und für den Verbraucher völlig kostenlos. Nähere Informationen zum Thema Ökostrom gibt es zum Beispiel hier: www.atomausstieg-selber-machen.de.
Ein eigenes Netz für Ökostrom gibt es nicht. Daher ist es unmöglich Ökostrom getrennt von konventionellem Strom zu liefern. Strom wird über ein Stromnetz transportiert, an das alle Stromerzeugungsanlagen und alle Stromverbraucher angeschlossen sind – egal ob Windrad oder Kohlekraftwerk, egal ob Ökostromkunde oder Kunde mit konventionellem Tarif.
Bildlich kann man sich das wie ein großes Wasserbecken vorstellen: Es gibt verschiedene Zuflüsse, die das Wasserbecken füllen, und verschiedene Abflüsse, über die das Wasser direkt aus dem Becken entnommen wird. Über das Stromnetz wird also immer „gemischter“ Strom aus konventionellen Kraftwerken und aus EE-Anlagen verteilt. Eine kWh Ökostrom und eine kWh Atomstrom sind dabei physikalisch nicht zu unterscheiden. Der ökologische Unterschied liegt also nicht im Produkt selbst (Strom ist Strom), sondern in der Herstellungsweise.
Der größte Anteil des Stroms aus der Steckdose kommt zumeist aus einem nahen Zufluss, d.h. dem nächstgelegenen Kraftwerk. Das kann beispielsweise ein Wasser-, aber auch ein Atomkraftwerk sein.
Wichtig für den Umweltschutz ist, dass möglichst alle Verbraucher dafür sorgen, dass die von ihnen verbrauchte Strommenge umweltfreundlich erzeugt und ins Netz eingespeist wird. Ökostromkunden sorgen für den Zuwachs von Ökostrom, wenn sie darauf achten, dass der Anbieter von Ökostrom mit seinem Produkt für einen zusätzlichen Bau von neuen umweltschonenden Energieerzeugungsanlagen für Erneuerbare sorgt. So wird der Strom im Netz insgesamt „grüner“ und die Umweltbelastung durch die Stromerzeugung geringer.
Der Energieversorger muss genau so viel Ökostrom ins Netz einspeisen, wie von den Verbrauchern nachgefragt wird. Steigt die Nachfrage nach Ökostrom, so muss der Versorger auch mehr Ökostrom einspeisen. Mit einem Wechsel zu einem Ökostromanbieter kann so Druck auf einen Ausbau der erneuerbaren Energien ausgeübt werden.
Einige Technologien zur Nutzung erneuerbarer Energie stehen auch als Klein- oder Kleinstanlage zur Verfügung. Solaranlagen zur Stromerzeugung sind heute ein alltäglicher Anblick. Sogenannte Bürgerwindparks sind Eigentum von Genossenschaften, zu denen sich Bewohner einer Region zusammengeschlossen haben. Eine wachsende Anzahl von Kommunen entwickelt Konzepte, um die Potentiale zur Energieerzeugung vor Ort besser zu nutzen, statt Strom und Wärme von ‚außerhalb‘ einzukaufen.
Eine sichere Versorgung kann man aus der Nutzung einer oder weniger Kleinanlagen kaum gewährleisten, wenn diese von unregelmäßig verfügbaren Energiequellen wie Wind oder Sonne abhängig sind. Erst ein Netz, das viele Einspeiser und Verbraucher verbindet, das Speicherkapazitäten bereitstellt und einen Ausgleich zwischen Angebot und Nachfrage herstellen kann, gewährleistet eine sichere Stromversorgung. So kann mit den Klein- und Kleinstanlagen auch ein Beitrag für die gesamte Versorgungssicherheit gewährleistet werden.
Eine autarke Versorgung jedes einzelnen Verbrauchers mit Strom – also die eigene Herstellung des selbst verbrauchten Stroms – ist ökonomisch und auch technisch extrem aufwendig und deshalb nicht sinnvoll.
Das Potential der Photovoltaik hängt nicht nur von den Sonnenstrahlen, sondern auch von der verfügbaren Fläche für das Aufstellen von Solarmodulen und der verfügbaren Technik ab. Nutzbare Flächen findet man vor allem auf Dach- und Fassadenflächen sowie sonstigen Siedlungsflächen wie Parkplatzüberdachungen oder Lärmschutzwänden.
Der Stromertrag durch Photovoltaik liegt derzeit bei 12 TWh, mit stark steigender Tendenz. Für jedes installierte Kilowatt wird in Deutschland eine Fläche von 5,88 Quadratmetern benötigt. Würde man die gesamte zur Verfügung stehende Fläche mit Solarmodulen mit derzeit verfügbarer Technik belegen, so stände eine installierte Leistung von 275 Gigawatt (GW) zur Verfügung. Es ergäbe sich ein Stromertrag von ca. 248 Terrawattstunden (TWh). Das wäre etwa die 20-fache Menge gegenüber dem heutigen Ertrag. Die Photovoltaik soll und kann – auch im relativ „sonnenarmen“ Deutschland – einen wichtigen Beitrag zur zukünftigen Stromversorgung beitragen.
„Für Mensch und Umwelt″ ist der Leitspruch des UBA und bringt auf den Punkt, wofür wir da sind. In diesem Video geben wir Einblick in unsere Arbeit.
