Erneuerbare Energie


Erneuerbare Energie

Beispiele der Gewinnung erneuerbarer Energie: Biogas, Photovoltaik und Windenergie

Als erneuerbare Energien, regenerative Energien oder alternative Energien werden Energieträger bezeichnet, die im Rahmen des menschlichen Zeithorizonts praktisch unerschöpflich zur Verfügung stehen[1] oder sich verhältnismäßig schnell „erneuern“. Damit grenzen sie sich von fossilen Energien ab, die sich erst über den Zeitraum von Millionen Jahren regenerieren. Erneuerbare Energien gelten, neben höherer Energieeffizienz, als wichtigste Säule einer nachhaltigen Energiepolitik (englisch sustainable energy) und der Energiewende.[2] Zu ihnen zählen Wasserkraft, Windenergie, solare Strahlung, Erdwärme und nachwachsende Rohstoffe.

Der Begriff erneuerbare Energien ist nicht im strengen physikalischen Sinne zu verstehen, denn Energie lässt sich nach dem Energieerhaltungssatz weder vernichten noch erschaffen, sondern lediglich in verschiedene Formen überführen. Auch aus erneuerbaren Energien gewonnene sekundäre Energieträger (Elektrizität, Wärme, Kraftstoff) werden oft unpräzise als erneuerbare Energien bezeichnet. Elektrizität aus erneuerbaren Quellen wird auch als Grünstrom und Ökostrom bezeichnet.

Quellen erneuerbarer Energie

Windpark bei Lübz, Mecklenburg-Vorpommern
Photovoltaikanlage in der Nähe von Freiberg
Ein Wasserkraftwerk in New Mexico, USA
Holz ist der wohl am längsten genutzte Träger erneuerbarer Energie

Die Basis für die erneuerbaren Energien bilden die drei Energiequellen Kernfusion der Sonne, Gezeitenkraft aufgrund der Planetenbewegung und Geothermie des Erdkerns. Die mit Abstand ergiebigste Form ist dabei die Sonnenenergie, deren jährliches Energieangebot auf der Erde bei 3.900.000.000 PJ liegt. Geothermie stellt 996.000 PJ bereit, während die Gravitation 94.000 PJ liefert.[1]

Sonnenenergie (Strahlungsenergie)

Hauptartikel: Sonnenenergie

Durch Kernfusion werden in der Sonne große Mengen Energie freigesetzt, die als Solarstrahlung (elektromagnetische Strahlung) die Erde erreichen. Die von der Sonne auf die Erde abgestrahlte Leistung ist circa 174 PW (Petawatt). Etwa 30 % der Strahlung werden reflektiert, sodass circa 122 PW die Erde (Erdhülle und Erdoberfläche) erreichen. Das sind etwa 1.070 EWh (Exawattstunden) im Jahr und damit derzeit circa das 10.000 fache des Weltjahresenergiebedarfs.

Sonnenenergie lässt sich direkt oder indirekt vielfältig nutzen. Die direkte Nutzung erfolgt mit Photovoltaikanlage sowie als Sonnenwärme, jedoch liefert die von der Atmosphäre und von der Erdoberfläche absorbierte Sonnenenergie zudem mechanische, kinetische und potentielle Energie. Potentielle Energie wird produziert, indem durch atmosphärische Effekte Wasser in höhere Lagen transportiert wird. Kinetische Energie wird durch Winde erzeugt, die in der Atmosphäre durch meteorologische Effekte entstehen (Windenergie); diese wiederum erzeugen auf den Meeren Wellen (Wellenenergie). Pflanzen absorbieren die Strahlung im Zuge der Photosynthese ebenfalls und fixieren sie in Biomasse, die zur Energiewandlung genutzt werden kann.

Grundsätzlich kann die Energie der Sonne neben der direkten Nutzung auch in Form von Bioenergie, Windenergie und Wasserkraft verwertet werden. Mögliche Nutzungsformen sind:

  • Wasserkraft
    • Staudämme und Staumauern
    • Laufwasserkraftwerke, Wassermühlen, Strombojen
    • Wellenenergie des Meeres
    • Strömungsenergie des Meeres
    • Meereswärme
    • Osmosekraftwerk (Unterschiedlicher Salzgehalt von Süß- und Salzwasser)
    • Hammerwerke,
    • Schöpfräder, Wasserkunst, Hydraulischer Widder
  • Windenergie
    • Windenergieanlage
    • Aufwind- oder Thermikkraftwerk
    • Fallwindkraftwerk
    • Windmühlen
    • Segelschiff

Geothermie (Erdwärme)

Geothermisches Kraftwerk im Isländischen Krafla

Die im Erdinneren gespeicherte Wärme stammt zum einen von Restwärme aus der Zeit der Erdentstehung. Zum anderen erzeugen dort radioaktive Zerfallsprozesse primordialer Radionuklide und die durch Gezeitenkräfte verursachte Reibung zwischen fester Erdkruste und flüssigem Erdkern laufend weitere Wärme. Sie kann für Heizzwecke (vor allem oberflächennahe Geothermie) oder auch zur Stromerzeugung (meist Tiefengeothermie) genutzt werden.

In Deutschland, Österreich und der Schweiz finden sich hauptsächlich Niederenthalpie-Lagerstätten, da es hier keinen Vulkanismus gibt. In diesen Lagerstätten strömt die Wärme aus den tieferen Schichten aber nicht in dem Maße nach, wie sie durch eine geothermische Anlage entnommen wird, so dass sich der Bereich der Entnahmestelle abkühlt und die Entnahme ist nur über einen begrenzten Zeitraum von einigen Jahrzehnten möglich ist, nach der eine Regeneration des Wärmereservoirs notwendig wird. Oberflächennahe Anlagen können allerdings im Sommer mit Wärmeenergie aus Kühlprozessen aufgefüllt werden, indem die Transportrichtung der Energie umgekehrt wird. Geothermieprojekte erfordern eine sorgfältige Erkundung und Analyse der geologischen Gegebenheiten, da Eingriffe in den Schichtenaufbau schwerwiegende Folgen haben können.

Wechselwirkung der Erde mit Sonne und Mond (mechanische Energie)

Die Anziehungskraft (Schwerkraft) von Sonne und Mond (und anderen Himmelskörpern) verursacht in und auf der rotierenden Erde die Gezeiten. Die dadurch induzierten Strömungen können in Gezeitenkraftwerken und Meeresströmungskraftwerken genutzt werden. Diese Anziehungskräfte führen außerdem zu Deformationen des Erdkörpers und dadurch in der festen Erde und im flüssigen Erdkern zu Reibung, die dem Erdinneren weitere Wärme zuführt. Die Drehgeschwindigkeit der Erde wird durch diese Energieumwandlung allmählich abgebremst.

Bedeutung und Perspektive der erneuerbaren Energien

Verschiedene Faktoren machen einen starken Ausbau der Nutzung erneuerbarer Energien notwendig. Wichtige Faktoren sind die begrenzte Reichweite der derzeit vorwiegend genutzten fossilen Energieträger und die Klimaschutzbemühungen, sowie andere Umweltschutzbelange, Verringerung der Abhängigkeit von Energieexporteuren (siehe oben). Das Ausmaß des Ausbaus hängt von vielen technischen, politischen, wirtschaftlichen und anderen Faktoren ab.

Potential

Theoretischer Platzbedarf für Solarkollektoren, um in Solarthermischen Kraftwerken den Strombedarf der Welt, Europas (EU-25) oder Deutschlands zu erzeugen[3]

Globale Potentiale

Die auf die Erde eingestrahlte Sonnenenergie entspricht etwa dem Zehntausendfachen des aktuellen menschlichen Energiebedarfs. Erdwärme und Gezeitenkraft liefern deutlich geringere, aber im Vergleich zum menschlichen Bedarf hohe Beiträge. Rein physikalisch betrachtet, steht damit mehr Energie zur Verfügung (theoretisches Potential), als in absehbarer Zukunft gebraucht werden wird.

Die Internationale Energieagentur (IEA) glaubt, dass weltweit bis 2030 mehr als ein Viertel des Energieverbrauchs durch erneuerbare Energien gedeckt werden kann. Studien von Greenpeace und des Wissenschaftlichen Beirats für Globale Umweltveränderungen (WBGU) der Bundesregierung prognostizieren, dass erneuerbare Energien bis 2050 die Hälfte der weltweiten Energieversorgung sicherstellen können.[4] Laut IPCC könnten bis 2050 sogar 77 % des weltweiten Energieverbrauches aus erneuerbaren Energien stammen.[5]

Wissenschaftler der Universitäten Stanford und Davis haben in einem Plan für eine emissionsfreie Welt bis 2030 errechnet, dass die weltweite Umstellung auf Wind-, Wasser- und Sonnenenergie rund 100.000 Milliarden US-Dollar kosten würde, wobei Geothermie- und Gezeitenkraftwerke unter Wasserenergie und Wellenkraftwerke unter Windenergie aufgeführt werden. Diese Berechnung beinhaltet Kosten für Speicherkraftwerke und Maßnahmen für einen intelligenten Stromverbrauch, nicht aber die Infrastruktur zur Verteilung des Stroms.[6] Deutlich höher sind die Kosten für das Festhalten an den fossil-atomaren Energien, wie Berechnungen der Energy Watch Group zeigen. Demnach wurden weltweit im Jahr 2008 zwischen 5500 und 7750 Milliarden Dollar für fossile und atomare Energien ausgegeben; bereits ein Anstieg der Energiepreise um 20 % würde die Ausgaben auf fast 10.000 Milliarden Dollar pro Jahr ansteigen lassen.[7]

DESERTEC: Skizze einer möglichen Infrastruktur für eine nachhaltige Stromversorgung in Europa, dem Nahen Osten und Nord-Afrika

In einigen Beispielprojekten ist es gelungen, den an einem Ort benötigten Energieverbrauch dezentral mit erneuerbaren Energien zu decken[8][9] (Nullenergiehaus, Bioenergiedorf). So gewinnt etwa die österreichische Gemeinde Güssing seit 2005 bereits bedeutend mehr Wärme und Strom aus nachwachsenden Rohstoffen als sie selbst benötigt.[10]

Daneben gibt es immer wieder Anläufe für vernetzte Großprojekte auf Basis erneuerbarer Energien. Ein Beispiel für ein solches Großprojekt ist das Mitte 2009 in Planung gegangene DESERTEC-Projekt. Studien des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) ergaben, dass mit weniger als 0,3 % der verfügbaren Wüstengebiete in Nord-Afrika und im Nahen Osten durch Solarthermische Kraftwerke genügend Strom[11] und Trinkwasser für den steigenden Bedarf dieser Länder sowie für Europa erzeugt werden kann. Die DESERTEC Foundation und die Industrieinitiative Dii GmbH setzen sich für eine solche kooperative Nutzung der Solarenergie ein. Eine Nutzung der Passatwinde im Süden Marokkos soll die solare Stromerzeugung ergänzen. Fünf Szenarien für eine solche zukünftige Energieversorgung liefert David J.C. MacKay.[12]

Neben Desertec sind derzeit noch weitere Projekte in Planung, die einen Beitrag zum Klimaschutz leisten können. Beispiele hierfür sind Gobitech, wo Solar- und Windstrom aus der Mongolei in die dicht besiedelten und industriell hoch entwickelten Räume Ostchinas, Koreas und Japans geliefert werden soll, sowie der Vorschlag der Australian National University in Canberra, Südostasien mit nordaustralischem Solarstrom zu versorgen.

Potentiale in Deutschland

Im Jahr 2008 ging das Bundesumweltministeriums (BMU) in seiner Leitstudie davon aus, dass die erneuerbaren Energien in Deutschland bis 2020 einen Anteil von 30 % an der Stromversorgung erreichen.[13] Damit könnte der ursprünglich bis zu diesem Zeitpunkt geplante Wegfall an Kernenergiekapazitäten (Atomausstieg) vollständig ersetzt werden. Mittlerweile (Dezember 2012) wird von einem deutlich stärkeren Ausbau ausgegangen. Laut Branchenprognose der Erneuerbaren-Energien-Industrie können die erneuerbaren Energien in Deutschland bereits im Jahr 2020 mit 48 % knapp die Hälfte des gesamten deutschen Strombedarfs decken (2012: ca. 25 %). Eine von der Deutschen Energie-Agentur (dena) 2011 durchgeführte Befragung der Bundesländer über ihre jeweiligen Planungen ergab, dass abhängig von der jeweiligen Entwicklung des Strombedarfes der Anteil der erneuerbaren Energien 2020 zwischen 52 und 58 % liegen wird.[14] Bundesumweltminister Altmaier geht von 40 % Ökostromanteil bis 2020 aus.[15]

Laut dem im Januar 2010 von der Agentur für Erneuerbare Energien vorgelegten Potenzialatlas sind die technischen Potenziale in Deutschland zur Nutzung regenerativer Energien noch größtenteils unerschlossen. Der Potenzialatlas berechnet den Flächenverbrauch von heute bis zum Jahre 2020, der für erneuerbare Energien bei deren weiterem Ausbau benötigt wird. Demnach könne beispielsweise die Windenergie an Land bis 2020 ein Fünftel des deutschen Strombedarfs decken. Dafür benötige sie etwa 0,75 % der Landesfläche. Die Bioenergie stellt demnach im Jahr 2020 einen Anteil von 15 % an der gesamten Strom-, Wärme- und Kraftstoffversorgung, wofür eine Fläche von 3,7 Millionen Hektar (heute: 1,6 Millionen Hektar) notwendig sei. Eine Konkurrenz mit der Nahrungsmittelerzeugung (Flächenkonkurrenz) sei jedoch aufgrund der EU-weiten Getreideüberschüsse nicht zu befürchten. Auch das Potenzial der Solarenergie sei noch weitgehend unerschlossen. Nur 2,5 % der geeigneten Gebäudeflächen würden bisher für Strom oder Wärme aus der Sonne genutzt. Solarparks auf Freiflächen belegten derzeit mit rund 1700 Hektar nur etwa 0,005 % der Landesfläche.[16]

Ein Gutachten des Sachverständigenrats für Umweltfragen kam 2010 zu dem Ergebnis, dass Deutschland im Jahr 2050 seine Stromversorgung vollständig aus erneuerbaren Energien decken könne. Olav Hohmeyer, Hauptautor des Gutachtens, betonte, dass bereits 2030 eine Vollversorgung mit Strom aus erneuerbaren Energien möglich sei, wenn die konventionellen Kraftwerke frühzeitig abgeschaltet sowie die Netz- und Speicherinfrastruktur angepasst würden. Die Studie enthält eine Reihe von Szenarien, denen zufolge selbst eine rein nationale Vollversorgung mit erneuerbaren Energien möglich sei. Einfacher und kostengünstiger sei jedoch ein Stromaustausch mit Nachbarländern und Regionen. So könne z. B. Norwegen zeitweise Stromüberschüsse aus Windenergie aufnehmen und dann Strom aus Wasserkraft zur Verfügung stellen, wenn in Deutschland kein Wind weht.[17]

Auch das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) stellt fest, dass die deutsche Energieversorgung (Strom- und Wärmesektor) mit einer Vollversorgung mit Erneuerbaren Energien bis 2050 technisch möglich sei und sich finanziell nicht belastend auswirke. Für das Gelingen müssten demnach jedoch vor allem im Wärmesektor noch einige Weichen gestellt werden. So muss der Heizwärmebedarf für Gebäude durch energetische Gebäudesanierung auf rund 50 Prozent des Wertes in 2010 sinken. Neben der vollständigen Nutzung des Windenergiepotentials benötigt ein solches System auch Langzeitspeicher.[18]

Dieses Ziel hält auch Joachim Nitsch, Leiter des Institutes für technische Thermodynamik am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), für realistisch. »Eine Vollversorgung aus erneuerbaren Energien ist keine Utopie. Im Mix […] können Erneuerbare Energien im Strom- wie im Wärmesektor die fossile Energieversorgung Europas langfristig vollständig ersetzen. Zweifellos ist dies eine große Herausforderung für Wissenschaftler und Unternehmer. Doch in den nächsten Jahrzehnten – sicherlich noch in diesem Jahrhundert – ist dieses Ziel durch eine konsequente Markteinführung und Weiterentwicklung bestehender Technologien einlösbar.[19]«

Aktuelle Bedeutung und Entwicklungen

In vielen Ländern findet derzeit ein starker Ausbau der erneuerbaren Energien statt. Neben den klassischen Bereichen Wasserkraft und Bioenergie betrifft dies insbesondere die zuvor unbedeutenden Bereiche Windenergie und Sonnenenergie.

Bereits heute haben in einigen Industriestaaten die erneuerbaren Energien einen hohen Anteil an der Energieversorgung, wie z. B. Wasserkraft und Bioenergie in Österreich und der Schweiz. Ein sehr starker Ausbau der Windenergienutzung, aber auch anderer erneuerbarer Energien, findet zurzeit in den USA, China etc. und in den vergangenen Jahren auch in Dänemark, Deutschland, Spanien etc. statt. Die folgende Grafik gibt eine Übersicht über die Top 10-Investoren in erneuerbare Energien weltweit:[20]

Anmerkung: Rest der EU-27 umfasst Belgien, Bulgarien, Dänemark, Estland, Finnland, Griechenland, Irland, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, die Niederlande, Österreich, Polen, Portugal, Rumänien, Slowakei, Slowenien, Schweden, die Tschechische Republik, Ungarn und Zypern.

Die globalen Investitionen in Erneuerbare Energie stiegen 2011 gegenüber dem Vorjahr um 17 Prozent auf den neuen Rekordwert von 257 Milliarden US-Dollar, davon 51 Milliarden US-Dollar in China, 48 Milliarden Dollar in den USA, 31 Milliarden US-Dollar in Deutschland und 29 Milliarden US-Dollar in Italien. Begleitet war dieser Investitionsboom von einer starken Verbilligung einzelner Technologien wie Solarmodulen zur Stromproduktion. Die Stromerzeugung durch erneuerbare Energieträger wird in Deutschland durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) mit technologiespezifischer Einspeisevergütung und garantiertem Netzzugang als Kernbestandteilen gesichert. Die CO2-Emissionen des Stromsektors erreichten in Deutschland 2011 trotz des Ausbaus Erneuerbarer Energien noch mehr als 300 Millionen Tonnen. Zugleich sparten Erneuerbare Energien im vergangenen Jahr bundesweit rund 130 Millionen Tonnen an Treibhausgasen ein: Zum Vergleich: Deutschlandweit betrug der Ausstoß an Treibhausgasen 2011 laut Schätzungen 917 Millionen Tonnen, das entsprach rund drei Prozent der globalen Emissionen.[21]

Das deutsche Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) sollte den Anteil von Wind-, Wasser-, Sonnenenergie und Geothermie an der Stromerzeugung in Deutschland bis 2010 auf mindestens 12,5 % steigern (2020: 20 %). Bereits 2007 wurde ein Anteil von 14 % erreicht. Bis 2020 werden in diesen Branchen über 235 Milliarden Investitionen erwartet.[22] Dies entspricht dem Vielfachen der in der fossilen Energieversorgung vorgesehenen Investitionen. Seit 1991 müssen Energieversorger Strom aus erneuerbaren Energien zu Mindestpreisen abnehmen. Dies führt zu einer Erhöhung der Strompreise beim Endkunden von rund 2 ct/kWh im Jahr 2010 (siehe auch Artikel Erneuerbare-Energien-Gesetz). Nach einer 2009 veröffentlichten Prognose könnte im Jahre 2020 bereits 47 % des Bedarfs an elektrischem Strom in Deutschland durch erneuerbare Energien gedeckt werden.[23]

Anfang Juni 2004 fand in Bonn die Internationale Konferenz für erneuerbare Energien („Renewables“) statt. Sie führte zu der Forderung, dass die Nutzung erneuerbarer Energien ausgebaut werden müsse. Dies sei im Sinne der Armutsbekämpfung und des Klimaschutzes. Es wurden dazu politische Strategien und konkrete Maßnahmen weiterentwickelt. Dort wurde ein internationales Aktionsprogramm beschlossen, mit 165 Maßnahmen und Ausbauzielen. In einer Deklaration von Bonn haben die Ministerinnen und Minister eine politische Vision für eine globale Energiewende formuliert und sich auf einen Folgeprozess für die Bonner Konferenz verständigt.

Prognosen

Laut Bundesumweltministerium wird das Ausbauziel bis zum Jahr 2020, zu dem sich Deutschland bei der EU verpflichtet hat, voraussichtlich übertroffen. Statt 18 % Anteil am Endenergieverbrauch würden dann sogar 19,6 % regenerativ erzeugt. Im Stromsektor erwartet das Ministerium einen Beitrag der erneuerbaren Energien von 38,6 %.[24]

Prognosen zur Entwicklung der erneuerbaren Energien weichen stark voneinander ab. Das Bundeswirtschaftsministerium geht in seiner 2008 veröffentlichten “Stromvision 2030” von einem Anteil von 33 % erneuerbarer Energien im Jahr 2030 aus.[25] Der Bundesverband Erneuerbare Energie (BEE) hält in seiner 2009 veröffentlichten Branchenprognose einen Anteil von 47 % erneuerbaren Energien an der deutschen Stromversorgung im Jahre 2020 für erreichbar.[26] Eine vergleichende Zusammenstellung über Prognosen/Szenarien zur Entwicklung des Energiemixes stellt das Forschungsradar Erneuerbare Energien bereit.[27]

Das Leipziger Institut für Energie kam in einer Studie für die deutschen Netzbetreiber zum Ergebnis, dass bereits 2016 der Anteil der erneuerbaren Energien deutlich über 30 % liegen wird. Die Erzeugungskapazität steige deutlich stärker als die damit verbundenen Vergütungs- und Prämienzahlungen nach dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG). Die Wissenschaftler belegen, dass die Kosten pro Kilowattstunde Ökostrom abnehmen.[28][29]

Die in den letzten Jahrzehnten gemachten Prognosen und Szenarien haben die Potentiale der erneuerbaren Energien sowie die Kosten, die den Verbrauchern durch die Erschliessung dieser Potentiale entstehen, systematisch unterschätzt, wie im Rückblick festzustellen ist. Zu diesem Schluss kommt eine Meta-Studie der Agentur für Erneuerbare Energien, die 50 der wichtigsten Szenarien für die deutsche, europäische und weltweite Entwicklung der Energieversorgung der letzten Jahrzehnte auswertet und der realen Entwicklung gegenüberstellt.[30]

Die Prognosen der Europäischen Union (EU) und der Internationalen Energieagentur (IEA) weichen dabei besonders stark von der tatsächlichen Entwicklung ab. So wurden die in der 1994 vorgelegten „Primes“-Studie der EU[31] für 2020 angenommenen Kapazitäten bereits 2008 deutlich überschritten. Die IEA erwartete in ihrem World Energy Outlook 2002 für 2020 einen Anstieg der Windenergieproduktion auf 100 GW.[32] Dieser Wert wurde 2008, wenige Jahre nach der Veröffentlichung der Prognose, von der tatsächlichen installierten Leistung um mehr als 20 % übertroffen.[33]

Die größten Unterschiede zwischen Prognose und Realität des Ausbaus der erneuerbaren Energien in Deutschland ergeben sich für die vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi) in Auftrag gegebenen Studien der Prognos AG. Zum Beispiel war die reale Nutzung erneuerbarer Energien im Jahr 2000 fast dreimal so hoch wie die Prognose von 1998. Die für das Jahr 2020 erwartete Stromproduktion erreichten die erneuerbaren Energien bereits 2007.[34] Der Prognos-Studie von 1984 zufolge würden Windenergie, Photovoltaik, Biogas, Geothermie, Solarthermie und Biokraftstoffe selbst im Jahr 2000 gar keinen Beitrag zur Energieversorgung leisten.[35] Die in der Prognos-Studie von 2005 für 2030 vorhergesagten Werte für Strom aus Bioenergie und Photovoltaik und für Wärme aus erneuerbaren Energien wurden bereits 2007, nur zwei Jahre nach Veröffentlichung der Studie, erreicht. Die prognostizierte Biokraftstoffmenge für 2020 wurde ebenfalls schon 2007 übertroffen.[36]

Weltweite Lage

Weltweit installierte Leistung von Solar- und Windenergie

Im Jahr 2009 lieferten erneuerbare Energien laut dem Bericht Renewables 2011. Global Status Report weltweit ca. 16 % des gesamten Endenergieverbrauchs und trugen zu knapp 20 % zur Stromversorgung bei.[37] An den prognostizierten 194 Gigawatt im Jahr 2010 neu installierter elektrischer Kraftwerksleistung hatten sie einen Anteil von rund 50 %.

Anfang 2011 stellten erneuerbare Energien etwa ein Viertel der derzeit installierten Kraftwerksleistung. Am bedeutendsten waren Wasserkraft, Windenergie, Biomasse und Photovoltaik. Die Wasserkraft deckte 16 % des weltweiten Strombedarfs. Zugebaut wurde eine Anlagenleistung von etwa 30 Gigawatt, womit die gesamte installierte Leistung aus Wasserkraft etwa 1010 Gigawatt betrug. Im Bereich Windkraft stieg die installierte Leistung um 38 Gigawatt von 160 Gigawatt auf 198 Gigawatt, wobei etwa die Hälfte des Zubaus auf die Volksrepublik China entfiel. In der Photovoltaik gab es einen Zubau von 17 Gigawatt auf insgesamt rund 40 Gigawatt. Im Jahr 2009 hatte der weltweite Zubau 7,3 Gigawatt betragen. Im Bereich Biomasse waren Ende 2010 ca. 62 Gigawatt installiert. Eine deutlich geringere Rolle spielten Solarthermiekraftwerke, Geothermiekraftwerke sowie die Gewinnung von Strom aus Meeresenergie. Im Bereich Kraftstoffe betrug der Anteil regenerativer Energiequellen 2,7 %.

Anfang 2011 verfügten mindestens 119 Staaten über politische Ziele zum Ausbau der erneuerbaren Energien oder ähnliche Regelungen, davon waren über die Hälfte der Staaten Entwicklungsländer. 2005 waren es 55 Staaten gewesen. Während Windenergie derzeit in mindestens 83 Staaten der Erde zum Einsatz kommt, sind Photovoltaikanlagen in über 100 Staaten installiert.

Die Internationale Organisation für Erneuerbare Energien (IRENA) und das Regierungsforum REN21 veröffentlichen regelmäßig Statusberichte zum weltweiten Ausbau der erneuerbaren Energien.[38][39] Die IRENA weist außerdem in ihrem Bericht über die Stromerzeugungskosten für Erneuerbare Energien 2012 darauf hin, dass manche Erneuerbare Energien in manchen Regionen bereits wettbewerbsfähig sind und dort günstiger Strom produzieren als fossile Anlagen.[40]

Europäische Union

Anteil erneuerbarer Energien am Primärenergieverbrauch in der EU im Jahr 2010

Der durchschnittliche Anteil der erneuerbaren Energien am Endenergieverbrauch aller EU-27-Staaten lag im Jahr 2005 laut einem Vergleich des BMU bei 8,5 %. Spitzenreiter waren Schweden (39,8 %), Lettland (32,6 %) und Finnland (28,5 %). Den vierten Platz nahm Österreich mit 23,3 % (2010: 30,8 %)[41] ein, während Deutschland mit 5,8 % (2009: 10,3 %) unter dem Durchschnitt lag.[42]

Die Europäische Union verpflichtete sich am 9. März 2007 verbindlich, den Ausstoß von Treibhausgasen bis 2020 um ein Fünftel im Vergleich zu 1990 zu verringern und den Anteil erneuerbarer Energien im Durchschnitt auf 20 % bis 2020 zu erhöhen.[43] Im Januar 2008 beschloss die Europäische Kommission verbindliche Vorgaben für die einzelnen Mitgliedsstaaten.[44] Die Richtlinie 2009/28/EG (Nachfolger der Richtlinie 2001/77/EG) verpflichtet die Mitgliedstaaten zur Festlegung nationaler Richtziele für den Anteil erneuerbarer Energien am Stromverbrauch, wobei den einzelnen Staaten hinsichtlich der Fördersysteme im Einzelnen ausdrücklich freie Hand gelassen wird.[45] Der nationale Zielwert bis zum Jahr 2020 nach der EU-Richtlinie 2009/28/EG ist demnach für Deutschland 18 % und für Österreich 34 % des Endernergieverbrauchs durch erneuerbare Energien zu erzielen.

Im Zeitraum 1999 bis 2009 stieg der Anteil der erneuerbaren Energien am Bruttoinlandsenergieverbrauch in den EU-27-Staaten von 5,4 % auf 9,0 %. Dabei wurde der Anteil der erneuerbaren Energien in allen 27 EU-Staaten ausgebaut. Den höchsten Anteil am Bruttoinlandsenergieverbrauch hatten die erneuerbaren Energien in Lettland (36,2 %), dahinter rangierten Schweden (34,4 %), Österreich (27,3 %) und Finnland (23,2 %). Den größten Zuwachs mit 8,6 % wies Dänemark auf, gefolgt von Schweden (+ 7,3 %), Deutschland (+6,1 %) und Portugal (+5,6 %).[46]

Deutschland

Förderung

In Deutschland werden erneuerbare Energien mit verschiedenen Maßnahmen gefördert:

  • Das im Jahr 2000 in der ersten Form erlassene Gesetz für den Vorrang erneuerbarer Energien (Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG)) war maßgeblich für den Strombereich.[47]
  • Seit dem Jahr 2009 wird mit dem Gesetz zur Förderung erneuerbarer Energien im Wärmebereich (Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz (EEWG)) auch die Wärmebereitstellung gefördert.
  • Seit dem Jahr 2007 ist das Biokraftstoffquotengesetz gültig, das die zuvor bestehenden Steuervergünstigungen zur Förderung von Biokraftstoffen ablöste.
  • Die EU-Richtlinie zu den erneuerbaren Energien vom 23. April 2009 (2009/28/EG)[48] schreibt den Mitgliedsstaaten der Europäischen Union den Erlass von staatlichen Regelungen vor, die die Verwendung der erneuerbaren Energien in den Bereichen Strom, Wärme und Kälte sowie Verkehr fördern, damit bis 2020 ein Gesamtanteil dieser Energien am Energiegesamtverbrauch innerhalb der EU von 20 % erreicht wird.

Anteil der erneuerbaren Energien

Im Jahr 2011 lag der aus erneuerbaren Energien gedeckte Endenergieverbrauch in Deutschland bei 12,2 % des Gesamtverbrauchs. Der Anteil der erneuerbaren Energien am Gesamtstromverbrauch betrug 20,0 %, bei der Wärmebereitstellung 10,4 % und am gesamten Kraftstoffverbrauch 5,4 %. Die Erneuerbaren Energien nahmen damit laut vorläufigen Daten des BDEW nach der Braunkohle mit einem Anteil von 24,6 % den zweiten Platz in der Stromerzeugung ein, dahinter folgten Steinkohle mit 18,6 %, Kernkraft mit 17,7 % und Gaskraftwerke mit 13,6 %.[49]

Zugleich stellten die Erneuerbaren Energien 35 % der gesamten inländischen Primärenergiegewinnung (1.452 PJ), womit sie knapp hinter Braunkohle mit 38,5 % bzw. 1.595 PJ die zweitwichtigste Form der einheimischen Energiegewinnung waren. Zum Vergleich: Steinkohle lag mit 8,7 % bzw. 360 PJ noch hinter Erdgas und Erdölgas mit 9,2 % bzw. 383 PJ auf Rang vier der einheimischen Primärenergieträger.[50]

Im Jahr 2012 betrug der Anteil der Erneuerbaren Energien am Bruttoinlandsstrombedarf nach vorläufigen gerundeten Zahlen des BDEW 23 %[51]; im ersten Halbjahr waren es u.a. bedingt durch gute Windbedingungen 25 % gewesen.[52] Der Anteil an der gesamten Stromerzeugung inklusive Exporte in Drittländer lag 2012 bei 21,9 %. Der größte Anteil entfiel dabei auf die Windkraft, die ca. 45-46[53] TWh produzierte und damit 7,3 % der Gesamtstromerzeugung lieferte. Es folgten die Biomasse mit 36 TWh (5,8 %), die Photovoltaik, die mit 28,5 TWh bzw. 4,6 % die Wasserkraft überholte und ihren Beitrag verglichen mit dem Vorjahreshalbjahr um 47,7 Prozent steigerte, sowie die Wasserkraft mit 20,5 TWh (3,3 %).

Anteil der EE am Primär- und Endenergieverbrauch in Prozent
1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011[54]
Anteil am Primärenergieverbrauch 2,0 2,6 2,8 2,9 2,9 3,2 3,8 4,5 5,3 6,3 7,9 8,1 8,9 9,4 11,0
davon1* Stromerzeugung 0,8 0,9 1,1 1,1 1,4 1,6 1,8 2,1 2,5 3,1 3,3
Wärmebereitstellung 1,3 1,3 1,4 1,4 1,5 1,8 1,9 2,0 2,3 2,6 2,8
Kraftstoffverbrauch 0,03 0,03 0,06 0,1 0,1 0,2 0,3 0,6 1,0 1,2 1,0
Anteil am Endenergieverbrauch 2,9 3,2 3,4 3,8 4,1 4,5 5,0 5,8 6,8 7,9 9,5 9,3 10,4 11,0 12,5
davon2* Stromerzeugung 4,7 5,4 6,4 6,7 7,8 7,5 9,2 10,1 11,6 14,2 15,1 16,3 16,8 20,3
Wärmebereitstellung 3,6 3,8 3,9 4,2 4,3 5,0 5,5 6,0 6,2 7,4 7,4 9,1 9,8 11,0
Kraftstoffverbrauch 0,2 0,2 0,4 0,6 0,9 1,4 1,8 3,7 6,3 7,2 5,9 5,5 5,8 5,5
1* der Anteil der drei Bereiche addiert sich zum Gesamtanteil am Primärenergieverbrauch
2* die angegebenen Werte entsprechen dem Anteil der erneuerbaren Energien innerhalb diese Bereichs
Erneuerbare Energien in Deutschland – in Petajoule[55]
1995 2000 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011
Wasserkraft 77 92 72 70 72 76 74 69 75 65
Windenergie 6 35 92 98 111 143 146 139 136 176
Photovoltaik 0,03 0,3 2,0 4,6 8,0 11,1 15,9 24 42,1 69,6
Holz, Stroh, u. a. feste Stoffe 124 210 311 338 368 388 418 465 532 491
Biodiesel, u. a. flüssige Brennstoffe 2 13 62 110 190 217 195 174 191 183
Müll, Deponiegas 45 39 64 88 102 120 102 99 106 109
Klärgas einschl. Biogas 14 20 33 43 69 140 165 198 292 350
Sonstige erneuerbare (1) 7 9 15 17 19 22 32 35 39 43
Insgesamt 275 417 650 769 939 1.117 1.147 1.201 1.413 1.486
Prozentualer Anteil am
Endenergieverbrauch
3,0 4,5 7,0 8,4 10,1 12,7 12,5 13,8 15,2 17,0
Prozentualer Anteil am
Primärenergieverbrauch (nach Wirkungsgradprinzip)
1,9 2,9 4,5 5,3 6,3 7,9 8,0 8,9 9,9 11,0
(1) Solar-, Geothermie und Wärmepumpen
  • Quelle: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie Stand: 25. Oktober 2012
Bruttostromerzeugung aus erneuerbaren Energien in Deutschland[56]
Stromerzeugung in Deutschland in GWh
Jahr Gesamt-
erzeugung
Summe EE Wasserkraft Windenergie Biomasse biogener Anteil
des Abfalls
Photovoltaik Geothermie
2011[54] 605.800 123.186 20,3 % 18.074 3,0 % 48.883 8,0 % 31.920 5,3 % 4.950 0,8 % 19.340 3,2 % 18,8
2010[57] 607.800 103.466 17,0 % 20.630 3,4 % 37.793 6,2 % 28.680 4,7 % 4.651 0,8 % 11.683 1,9 % 27,7
2009 579.961 95.215 16,4 % 19.094 3,3 % 38.580 6,7 % 26.407 4,6 % 4.537 0,8 % 6.578 1,1 % 18,8
2008 614.646 93.269 15,2 % 20.446 3,3 % 40.574 6,6 % 22.871 3,7 % 4.940 0,8 % 4.420 0,7 % 17,6
2007 618.112 87.597 14,2 % 21.249 3,4 % 39.713 6,4 % 19.429 3,1 % 4.130 0,7 % 3.075 0,5 % 0,4
2006 617.167 71.487 11,6 % 20.042 3,2 % 30.710 5,0 % 14.841 2,4 % 3.675 0,6 % 2.220 0,4 % 0,4
2005 612.098 62.112 10,1 % 19.576 3,2 % 27.229 4,4 % 10.978 1,8 % 3.047 0,5 % 1.282 0,2 % 0,2
2004 608.000 56.052 9,2 % 19.910 3,3 % 25.509 4,2 % 7.960 1,3 % 2.117 0,3 % 556 0,1 % 0,2
2003 599.295 44.993 7,5 % 17.722 3,0 % 18.713 3,1 % 6.086 1,0 % 2.161 0,4 % 313 0,1 % 0
2002 587.400 45.647 7,8 % 23.662 4,0 % 15.786 2,7 % 4.089 0,7 % 1.949 0,3 % 162 0,0 % 0
2001 585.100 39.033 6,7 % 23.241 4,0 % 10.509 1,8 % 3.348 0,6 % 1.859 0,3 % 76 0,0 % 0
2000 579.600 37.217 6,4 % 24.867 4,3 % 7.550 1,3 % 2.893 0,5 % 1.844 0,3 % 64 0,0 % 0
1999 557.300 29.845 5,4 % 20.686 3,7 % 5.528 1,0 % 1.849 0,3 % 1.740 0,3 % 42 0,0 % 0
1998 556.700 26.233 4,7 % 18.452 3,3 % 4.489 0,8 % 1.642 0,3 % 1.618 0,3 % 32 0,0 % 0
1997 550.000 23.722 4,3 % 18.453 3,4 % 2.966 0,5 % 880 0,2 % 1.397 0,3 % 26 0,0 % 0
1996 547.400 22.490 4,1 % 18.340 3,4 % 2.032 0,4 % 759 0,1 % 1.343 0,2 % 16 0,0 % 0
1995 541.600 24.271 4,5 % 20.747 3,8 % 1.500 0,3 % 665 0,1 % 1.348 0,2 % 11 0,0 % 0
1994 530.800 22.294 4,2 % 19.501 3,7 % 909 0,2 % 569,7 0,1 % 1.306 0,2 % 8 0,0 % 0
1993 528.000 20.768 3,9 % 18.526 3,5 % 600 0,1 % 432,5 0,1 % 1.203 0,2 % 6 0,0 % 0
1992 532.900 19.928 3,7 % 18.091 3,4 % 275 0,1 % 296,2 0,1 % 1.262 0,2 % 3 0,0 % 0
1991 539.600 16.973 3,1 % 15.402 2,9 % 100 0,0 % 259,7 0,0 % 1.211 0,2 % 1,6 0,0 % 0
1990 550.700 17.086 3,1 % 15.580 2,8 % 71 0,0 % 221,3 0,0 % 1.213 0,2 % 1 0,0 % 0

Eigentümerstruktur

Bezogen auf die installierte Leistung befanden sich die Erneuerbare-Energien-Anlagen in Deutschland im Jahre 2010 zu rund 40 % im direkten Eigentum von Privatpersonen, weitere 11 % im Eigentum von Landwirten, 14,4 % im Eigentum von Projektierern, 11 % im Eigentum von Banken und Fonds, 6,5 % im Eigentum der großen Stromkonzerne E.ON, RWE, EnBW und Vattenfall (davon über drei Viertel Wasserkraft) und 1,6 % im Eigentum der Regionalversorger. In den Bereichen Photovoltaik und Windenergie an Land sind Privatpersonen mit 39,3 % bzw. 51,5 % traditionell die wichtigsten Investoren. Dies belegen das Marktforschungsinstitut trend:research und das Klaus Novy-Institut in einer vom Bundesumweltministerium in Auftrag gegebenen Studie.[58][59] Gründe für die breite Streuung in der Eigentümerstruktur liegen demzufolge in der guten Verfügbarkeit und Handhabbarkeit der Erneuerbaren-Energien-Technologien für Privatpersonen und kleinere Gewerbe- und Industriebetriebe.

Eigentümerstruktur der Erneuerbare-Energien-Anlagen in Deutschland 2010[58]
Eigentümer Anteil der installierten Leistung
Privatpersonen 39,7 %
Projektierer 14,4 %
Banken und Fonds 11,0 %
Landwirte 10,8 %
Gewerbe 9,3 %
Stromkonzerne (E.ON, RWE, EnBW, Vattenfall) 6,5 %
Regionalerzeuger 1,6 %
Sonstige 6,7 %

Österreich

Anteil erneuerbarer Energien am Gesamtenergieverbrauch

Erneuerbare Energien in Österreich
2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
Prozentualer Anteil am
Gesamtenergieverbrauch
22,7[60] 21,7 21,0 20,0 23,0 28,0 30,1 30,8
Quelle: Österreichisches Umweltministerium[41]

Nach anfänglicher Stagnation zu Beginn der Jahrtausendwende erhöhte sich der Anteil der erneuerbaren Energien am österreichischen Bruttoinlandsverbrauch von 2005 bis 2010 von 20 auf 30,8 %.[41] Damit wird Österreich die EU-Vorgabe von 34 % bis 2020 voraussichtlich erfüllen.[61] Laut einer im Januar 2011 von Umweltminister Berlakovich vorgestellten Studie könnte Österreich bei geeigneten Rahmenbedingungen bis 2050 energieautark werden und die gesamte erforderliche Energie in Österreich aus Wasser, Sonne, Wind und Biomasse erzeugen.[62]

Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien in Österreich 2003 bis 2010

Anteil erneuerbarer Energien an der Stromerzeugung

Der Anteil der erneuerbaren Energien an der Stromerzeugung lag 2010 bei 65,3 %.[41] Aufgrund des stetig steigenden Energieverbrauchs und der begrenzten Kapazitäten (die großen Flüsse sind bereits mit Kraftwerken überzogen) nimmt die nach wie vor überragende Bedeutung der Wasserkraft tendenziell ab, während jene der Biomasse steigt.

Stromerzeugung in Österreich in GWh[63]
Jahr Gesamt-
erzeugung
Summe EE Wasserkraft Windenergie Biomasse
und -gas
Photovoltaik Geothermie
2011[64] 65.668 41.920 64,1 % 37.701 57,4 % 1.883 2,9 % 2.501 3,8 % 39 0,1 % 1
2010[65] 70.827 42.124 59,2 % 37.318 52,7 % 2.019 2,9 % 2.556 3,6 % 26 0,0 % 1
2009 68.827 43.778 57,3 % 39.318 57,3 % 1.915 2,8 % 2.522 3,7 % 21 0,0 % 2
2008[66] 66.841 45.186 67,6 % 40.690[67] 60,9 % 1.988 3,1 % 2.489 3,9 % 17 0,0 % 2
2007[68] 64.754 43.401 67,0 % 39.171 60,5 % 2.019 3,2 % 2.194 3,4 % 15 0,0 % 2
2006 63.919 42.344 66,2 % 37.278 58,3 % 1.752 2,7 % 3.300 5,2 % 12 0,0 % 3
2005 66.479 42.911 64,5 % 39.019 58,7 % 1.331 2,0 % 2.545 3,8 % 13 0,0 % 2
2004 64.739 42.457 65,6 % 39.462 61,0 % 926 1,4 % 2.053 3,2 % 13 0,0 % 2
2003 60.219 37.467 62,2 % 35.292 58,6 % 366 0,6 % 1.794 3,0 % 11 0,0 % 3
2002 62.671 43.767 69,8 % 42.057 67,1 % 203 0,3 % 1.500 2,4 % 3 0,0 % 3

Schweiz

Die Wasserkraft wird in der Schweiz bereits seit Jahrzehnten aufgrund vorteilhafter natürlicher Grundlagen intensiv genutzt. Bei den neuen erneuerbaren Energien weist das Land bei weitem nicht den deutschen Ausbaustandard auf. Die kostendeckende Einspeisevergütung für solche Energieträger wurde erst 2009 eingeführt. Die schweizerischen Pumpspeicherkraftwerke importieren preiswerten Strom, um Wasser in die Stauseen hochzupumpen und bei hohen Preisen zu veredeln. Dieser Strom stammt zu einem großen Teil aus nicht erneuerbaren Energiequellen. So werden Pumpspeicherkraftwerke nicht per se als erneuerbare Energien deklariert.

Stromerzeugung in der Schweiz in GWh[69]
Jahr Brutto-
erzeugung
Wasserkraft Windenergie Holz Biogas Photovoltaik
2011 62.881 33.795 53,7 % 70 0,11 % 192 0,31 % 230 0,37 % 149 0,24 %
2010 66.252 37.450 56,5 % 37 0,06 % 137 0,21 % 209 0,32 % 83 0,13 %
2009 66.494 37.136 55,8 % 23 154 191 50
2008 66.967 37.559 56,1 % 19 131 179 35
2007 65.916 36.373 55,2 % 16 92 193 27
2006 62.141 32.557 52,4 % 15 44 155 22
2005 57.918 32.759 56,6 % 8 33 146 19
2000 65.348 37.851 57,9 % 3 14 149 11
1990 54.074 30.675 56,8 % 0 6 80 1

Bewertung der erneuerbaren Energien

Die Nutzung erneuerbarer Energien hat verschiedene Vor- und Nachteile gegenüber der Nutzung konventioneller Energien.

Die von der deutschen Bundesregierung im März 2011 aufgrund der Nuklearunfälle im japanischen Kernkraftwerk Fukushima-Daiichi eingesetzte Ethikkommission für eine sichere Energieversorgung soll über die Risiken und gesellschaftlichen Bewertungen aller Arten von Stromerzeugung beraten und zur Einigkeit über den künftigen Weg beitragen.

Abhängigkeit von fossilen und nuklearen Brennstoffen

Ölförderungs-Prognose der ASPO
Die Vorkommen fossiler Energieträger sind endlich. Ihre Reichweite wurde im Jahr 2009 auf 41 Jahre bei Erdöl, 62 Jahre bei Erdgas und 124 Jahre bei Steinkohle geschätzt.[70] Das globale Ölfördermaximum (Peak Oil) wird von der Internationalen Energieagentur (IEA) etwa auf das Jahr 2020 datiert, was auf die zunehmende Förderung von unkonventionellem Erdöl zurückzuführen ist. Das Fördermaximum bei konventionellem Erdöl wurde bereits 2006 erreicht.[71] Nach dem Fördermaximum wird mit sinkenden Fördermengen bei gleichzeitig steigendem Weltenergiebedarf gerechnet. Dies schlägt sich in steigenden Preisen nieder. Nach einem Bericht der Landesregierung Schleswig-Holstein zur Energiepreisentwicklung sind z. B. von 1998 bis 2012 die Heizölpreise um ca. 290 % und die Erdgaspreise um 110 % gestiegen. Die Strompreise erhöhten sich im selben Zeitraum um 50 %.[72]

Auch Uran und andere Kernbrennstoffe sind begrenzt, weshalb die Kernenergie aufgrund der begrenzten Ressourcen keine Alternative zu den fossilen Energieträgern darstellt.[70] Aufgrund dieser Begrenztheit der fossilen und nuklearen Ressourcen sind mittelfristig Alternativen notwendig. Durch die Nutzung erneuerbarer Energiequellen werden diese Ressourcen geschont. Ein frühzeitiger Ausbau der erneuerbaren Energien verlängert die Übergangsphase und könnte so eine wirtschaftliche Abwärtsspirale und Verteilungskonflikte vermeiden.[73][74] Da die chemische Industrie stark vom Rohstoff Erdöl abhängt, sichert die Ressourcenschonung langfristig die Rohstoffzufuhr.

Klimaschutz

Hauptartikel: Klimaschutz
Verstromung von Braunkohle im Kraftwerk Jänschwalde

Bei der energetischen Nutzung fossiler Energieträger werden große Mengen Kohlenstoffdioxid (CO2) ausgestoßen, während erneuerbare Energien in der Regel deutlich geringere Mengen an Treibhausgasen emittieren. So werden in einem Braunkohlekraftwerk beispielsweise pro kWh ca. 850–1200 g CO2 freigesetzt, während in Windkraftanlagen und Wasserkraftanlagen nur ca. 10-30 g CO2 pro kWh emittiert werden (Stand 2007).[75] Die Freisetzung von Treibhausgasen erfolgt dabei hauptsächlich bei der Herstellung sowie in geringerem Ausmaß beim Transport der Anlagen, da beim heutigen Energiemix hierfür noch überwiegend auf Energie aus fossilen Energieträgern zurückgegriffen wird, der Betrieb selbst ist emissionsfrei. Diese Emissionen werden jedoch in der Lebenszeit mehrfach amortisiert, so dass netto eine deutliche Einsparung an Klimagasen zu bilanzieren ist. Im Jahr 2011 haben die erneuerbaren Energien in Deutschland 127 Mio. Tonnen CO2 eingespart.[76]

Ein spezieller Fall ist Bioenergie, bei deren Nutzung in Biomasseheizkraftwerken, Biogasanlagen oder als Biokraftstoff in Verbrennungsmotoren CO2 freigesetzt wird. Dieses wurde jedoch zuvor beim Wachstum der verwendeten Pflanzen im Zuge der Photosynthese gebunden, weshalb die Bioenergie prinzipiell klimaneutral ist. Netto beschränkt sich die tatsächliche CO2-Emission also auf den Aufwand an fossiler Energie für land- und forstwirtschaftliche Maschinen (Dieselkraftstoff), Mineraldüngerherstellung und anderes. Zu beachten sind allerdings auch die Emissionen der starken Klimagase Lachgas und Methan, die bei bestimmten Anbau- und Nutzungsarten von Biomasse freigesetzt werden können und die Gesamtbilanz der Bioenergien in diesem Fall verschlechtern.[77]

Ob die erhofften ökologischen Vorteile im Einzelfall zutreffen, kann durch eine Ökobilanz festgestellt werden. So müssen beispielsweise bei der Bioenergie auch denkbare negative Auswirkungen wie Landverbrauch, Abbrennen von Urwald für Anbauflächen von Sojabohnen oder Ölpalmen (und speziell damit verbundene Reduzierung der Artenvielfalt), energieintensive Produktion von künstlichen Düngemitteln, Einsatz von Herbiziden und Pestiziden, sowie der verstärke Anbau von Monokulturen wie z. B. Mais, den positiven Effekten gegenübergestellt werden.

Arbeitsmarkt

Laut einer für das deutsche Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU) angefertigten Studie waren 2011 ca. 381.600 Menschen in der Branche beschäftigt,[78] 2010 waren es 367.400 Menschen.[79] Damit hat sich die Zahl der Beschäftigten in diesem Wirtschaftszweig von rund 160.500 in 2004 bis 2010 mehr als verdoppelt. In den Jahren bis 2007 war allgemein ein starkes Wachstum zu verzeichnen. 2008 beschränkte sich das Wachstum auf die Solarbranche. Seitdem steigt die Zahl der Beschäftigten in den Bereichen Wind, Solar und Biomasse weniger stark, jedoch kontinuierlich. Im Jahr 2009 fanden sich 38 % der Arbeitsplätze in der Bioenergiebranche (rund 128.000), 30 % in der Windbranche (rund 102.100), 24 % in der Solarbranche (rund 80.600), 4 % in der Geothermiebranche (rund 14.500) und 2 % in der Wasserkraftbranche (rund 7.800).[80] Damit hängt in Deutschland etwa jeder hundertste Arbeitsplatz von den regenerativen Energietechnologien ab.[81] Nach Studien des BMU könnten bis zum Jahre 2020 über 400.000 Menschen in Deutschland im Bereich erneuerbare Energien beschäftigt sein.[82][83]

Akzeptanz

Eine deutliche Mehrheit der Bevölkerung in Deutschland spricht sich für einen stärkeren Ausbau der erneuerbaren Energien aus, wie Umfragen regelmäßig belegen. Insbesondere unter jungen Menschen ist die Zustimmung ausgesprochen hoch.[84][85][86][87][88][89] Im Oktober 2012 ergab eine repräsentative Umfrage von Infratest dimap im Auftrag von Greenpeace Energy, dass 93 % der Bürger den verstärkten Ausbau der Erneuerbaren Energien für „wichtig“ bis „außerordentlich wichtig“ halten.[90] 80 % der Bundesbürger befürworten das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG), 51 % halten jedoch die EEG-Umlage für zu hoch.[91] Wie eine Auftragsstudie des Ökoenergieversorgers Lichtblick im Oktober 2012 ergab, plädieren die Bürger auch für eine gerechtere Verteilung der Kosten für die Förderung der Erneuerbaren Energien und wenden sich gegen Privilegien für Industriekunden.[92]

Zustimmung zu EE in der Nachbarschaft: In einer Forsa-Umfrage im Auftrag der Agentur für Erneuerbare Energien vom Januar 2010 lag die Zustimmung für Erneuerbare-Energien-Anlagen dort, wo bereits solche Anlagen vorhanden waren, deutlich höher, als an Orten, wo das nicht der Fall war. Während sich z. B. im deutschen Durchschnitt 55 % der Menschen für Windkraftanlagen in ihrer unmittelbaren Umgebung aussprachen, lag dieser Anteil dort, wo bereits solche Anlagen vorhanden waren, mit 74 % deutlich höher. Dieser Zusammenhang zeigte sich deutlich stärker ausgeprägt auch bei konventionellen Kraftwerken, wobei deren Akzeptanzwert durchschnittlich knapp halb so hoch lag, wie bei den erneuerbaren Anlagen.[93] Dieses Ergebnis wurde in einer weiteren Umfrage von TNS Infratest im Auftrag der Agentur für Erneuerbare Energien im Juli 2011 im Prinzip bestätigt, jedoch mit leicht rückläufigen Zustimmungswerten zu den Erneuerbare-Energien-Anlagen.[94]

Zustimmung nach Bundesländern: Eine repräsentative Forsa-Umfrage im Auftrag der Agentur für Erneuerbare Energien aus dem Jahr 2010 zur Akzeptanz erneuerbarer Energien belegte für jedes einzelne Bundesland die hohe gesellschaftliche Zustimmung zu regenerativer Energiegewinnung und wies eine steigende Befürwortung der erneuerbaren Energien nach. Demnach wünschen sich insbesondere die Menschen in Süddeutschland mehr Erneuerbare-Energien-Anlagen in ihrer Region, vor allem auch Windkraftanlagen in der eigenen Nachbarschaft. Mehrheitlich erwarten die Befragten ein stärkeres Engagement ihrer Landes- und Kommunalpolitiker in Bezug auf erneuerbare Energien. Bundesweit halten 95 % der Deutschen den Ausbau erneuerbarer Energien für wichtig oder sehr wichtig. 78 % würden ihren Strom am liebsten aus erneuerbaren Energiequellen beziehen (im Vergleich zu 9 % aus Erdgas, 6 % aus Atomkraft, 3 % aus Kohle).[95] Auch regionale Umfragen zum Beispiel in Brandenburg[96][97] und Hessen[98] ergaben hohe Zustimmungswerte.

Netzausbau: Der steigende Anteil erneuerbarer Energien an der Stromversorgung stellt die bisherige Infrastruktur vor neue Herausforderungen. Mit mehr Wind- und Sonnenstrom werden neue Stromleitungen notwendig. Ein im Tagesspiegel erschienener Artikel geht auf die Probleme beim Netzausbau ein und thematisiert die lange Dauer von Planfeststellungsverfahren, fehlende Investitionen und Bürgerproteste. Die Bürger könnten allerdings auch der Schlüssel zum Erfolg sein, wenn sich das Konzept des „Bürgernetzes“ durchsetzte. Die Idee dahinter: So wie bisher schon bei vielen Windparks könnten sich Bürger und Gemeinden vor Ort auch am Stromnetz beteiligen, und dann von den Renditen ihrer Investitionen profitieren.[99] Ein solches Modell wird etwa in Schleswig-Holstein praktiziert.[100][101] Bei einer repräsentativen Umfrage von infratest dimap im Oktober 2012 antworteten 63 Prozent der Bürger, sie würden neue Leitungen akzeptieren, wenn sie notwendig sind, um den regional erzeugten Ökostrom zu transportieren. Ebenso viele befürworten den Netzausbau, wenn er erforderlich ist, um Deutschland vollständig mit Erneuerbaren Energien zu versorgen. Für drei Viertel der Befragten wären neue Kabel akzeptabel, wenn sie unterirdisch verliefen.[102]

Österreich: Auch in Österreich ist die Zustimmung hoch. Bei einer im Oktober 2011 veröffentlichten Umfrage von Karmasin Marktforschung im Auftrag der IG Windkraft sprachen sich 77 % der Österreicher für einen Ausbau der Windenergie aus, womit ähnlich lautende Werte aus den Vorjahren bestätigt wurden. In Niederösterreich, wo Stand 2011 etwa die Hälfte aller österreichischen Windkraftanlagen stehen, sehen 13 % der Befragten positive Auswirkungen durch die bestehenden Anlagen auf ihre persönliche Lebensqualität, 3 % negative Auswirkungen. 28 % erwarten durch einen weiteren Ausbau eine verbesserte Lebensqualität, 62 % keine Auswirkungen darauf, 6 % negative Auswirkungen. Kernkraftwerke wurden von 96 % der Befragten abgelehnt, fossile Kraftwerke von 45 %. Sieben von zehn Österreichern sprachen sich zudem für eine höhere Förderung der erneuerbaren Energien aus.[103]

Wirtschaftswachstum

Gemäß einer vom Deutschen Institut für Wirtschaftsforschung (DIW) veröffentlichten Studie zu den langfristigen volkswirtschaftlichen Nettoeffekten des Umbaus des Energiesystems[104] wird der Ausbau der erneuerbaren Energien in Deutschland unter dem Strich zu einem kräftigeren Wirtschaftswachstum und einem anziehenden Konsum führen. So werde das Bruttoinlandsprodukt im Jahr 2030 um rund 3 % über dem Niveau liegen, das ohne einen Ausbau erneuerbarer Energien erreicht würde. Der private Konsum solle um 3,5 %, die privaten Anlageinvestitionen gar um 6,7 % über dem Niveau liegen, das sich ergeben würde, wenn kein Ausbau erneuerbarer Energien stattfände. Diesen Berechnungen liegt jedoch die Annahme zugrunde, dass es durch den Umstieg auf erneuerbare Energien zu keiner Verschlechterung der internationalen Wettbewerbsfähigkeit durch steigende Energiepreise kommt. In einem weiteren Szenario, in dem eine beeinträchtigte internationale Wettbewerbsfähigkeit angenommen wurde, liegt das BIP im Jahr 2030 um 1,0 % über dem Nullszenario, wobei die Studie über das angenommene Ausmaß der Wettbewerbsbeeinträchtigung, unter der es zu diesem Ergebnis kommt, keine Auskunft gibt. Das DIW hat die volkswirtschaftliche Nettobilanz mit einem Modell untersucht, das auch die gesamtwirtschaftlichen Wechselwirkungen und die internationalen Verflechtungen abbildet. Berechnungsbasis der angenommenen Ausbauzahlen war das Leitszenario 2009 des Bundesumweltministeriums, das einen Anteil der erneuerbaren Energien am deutschen Endenergieverbrauch von 32 % im Jahr 2030 prognostiziert.

Ähnliche Ergebnisse liefert eine Studie der Gesellschaft für Wirtschaftliche Strukturforschung (gws) und des Instituts für Energie- und Umweltforschung Heidelberg: Mehr Erneuerbare und mehr Energieeffizienz bewirken eine höhere Wirtschaftsleistung, zusätzliche Investitionen und Arbeitsplätze sowie langfristig geringere Energiekosten. Da auch andere Staaten künftig ihre Energiesysteme umbauen werden, eröffnen sich Exportmöglichkeiten für deutsche Unternehmen.[105]

Insbesondere traditionelle deutsche Industriebranchen wie Maschinen- und Anlagenbau oder Elektrotechnik profitieren von Aufträgen im Bereich der erneuerbaren Energien. Zudem senkt Strom aus Wind und Sonne den Börsenstrompreis (Merit-Order-Effekt). Dadurch könnten stromintensive Unternehmen sogar stärker entlastet werden, als die EEG-Umlage sie belastet.

Neben dem Heimatmarkt sorgt aber auch die steigende Nachfrage nach EE-Anlagen aus dem Ausland in der deutschen Industrie für Wachstum.[106] So betrug z. B. die Exportquote der deutschen Windenergiebranche im Jahr 2011 rund 66 %.[107]

Wirtschaftlichkeit und Kosten

Direkte Kosten

Strom

Die Windenergie liegt mit Stromgestehungskosten von derzeit 6 bis 8 Cent/kWh im Bereich der konventionellen Kraftwerke, Photovoltaikanlagen erreichen diese Grenze noch nicht.[108] Durch den Umstand, dass fossile und atomare Energieträger tendenziell immer teurer werden[109][110][111] und die Kosten für erneuerbare Energien in den letzten 15 Jahren im Schnitt um etwa die Hälfte gesenkt werden konnten, wird mittelfristig ein Preis-Schnittpunkt erreicht. Bis 2020 strebt die Branche eine weitere Kostensenkung von 40 % an, ermöglicht durch Massenfertigung und Technologiefortschritte.[112] Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts gehen ebenfalls von weiter stark sinkenden Stromgestehungskosten erneuerbarer Energien aus.[113]

Fossile und nukleare Energieträger werden zu großen Teilen importiert (Öl, Gas, Kohle, Uran), während bei erneuerbaren Energien die Energieträger kostenlos zur Verfügung stehen oder regional erzeugt werden (Biomasse).

Hinsichtlich der Förderung erneuerbarer Energien in Deutschland spielt das im April 2000 in Kraft getretene Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) eine besondere Rolle. Dieses regelt die bevorzugte Einspeisung von Strom aus erneuerbaren Quellen ins Stromnetz und garantiert deren Erzeugern feste Einspeisevergütungen. Die Kosten dafür werden über die EEG-Umlage auf den allgemeinen Strompreis umgelegt und damit von den Stromverbrauchern getragen. Gewerbliche Verbraucher mit einem Verbrauch über 1 GWh pro Jahr (Stand 2013) sind aus Wettbewerbsgründen jedoch weitgehend von der EEG-Umlage befreit. Insbesondere diese Ausnahmeregelungen sind Gegenstand der politischen Diskussion.

Trotz erheblicher Kürzungen der Vergütungssätze pro Kilowattstunde ist die EEG-Umlage in den letzten Jahren aufgrund des starken Ausbaus der erneuerbaren Energien stark angestiegen. Für das Jahr 2013 beträgt sie bereits 5,3 Cent/kWh. Aufgrund zahlreicher verzerrender Effekte gilt die EEG-Umlage allerdings nicht als valider Indikator für die Kosten der erneuerbaren Energien. Einen Vergleichsmaßstab ermöglicht der so genannte "Energiewende-Kosten-Index" (EKX), der die EEG-Umlage um die verzerrenden Effekte (u.a. Ausnahmetatbestände für die Industrie) bereinigt und im Gegenzug weitere Kostenfaktoren (wie z.B. die Förderung der Kraft-Wärme-Kopplung) miteinbezieht, ohne jedoch die Kosten für den Bau und Betrieb der zusätzlich benötigten Netze sowie der Speicher und/oder Schattenkraftwerke zu berücksichtigen. Demnach beruht der Zuwachs der Stromkosten zwischen 2003 und 2012 zu über 50 % auf höheren Brennstoffpreisen und industriepolitischen Umverteilungseffekten.[114]

Wärme

Durch erneuerbare Wärme können Privathaushalte im Vergleich zu Ölheizungen Kosten sparen. Die 4,3 Millionen deutschen Privathaushalte, die erneuerbare Energien zur Wärmeversorgung einsetzen, sparten 2009 verbrauchsgebundene Heizkosten in Höhe von durchschnittlich 595 Euro pro Haushalt. Trotz des verhältnismäßig niedrigen Preisniveaus von konventionellem Heizöl und Erdgas wären diesen Haushalten Mehrkosten von insgesamt 2,56 Milliarden Euro entstanden, wenn sie ihren Wärmebedarf nur mit fossilen Brennstoffen gedeckt hätten. Zu diesen Ergebnissen kommt eine aktuelle Studie des Zentrums für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW). Die Investitionskosten in eine neue Heizanlage sind bei diesem Wert allerdings nicht berücksichtigt.[115]

Kosten für Unternehmen

Die Energiekosten und damit die EEG-Umlage haben im verarbeitenden Gewerbe in Deutschland nur einen geringen Anteil am Bruttoproduktionswert, verglichen etwa mit den Material- und Personalkosten. Dennoch ist eine Belastung der Betriebe durch die EEG-Umlage durchaus messbar: Im Maschinenbau hatte diese im Jahr 2007 (aktuellste verfügbare Datengrundlage des Statistischen Bundesamts) einen Anteil von höchstens 0,05 % am Bruttoproduktionswert. In den energieintensivsten Branchen, etwa der Glas-, Keramik- oder Papierherstellung, betrug der Anteil der EEG-Umlage höchstens 0,3 %. Hochgerechnet auf die EEG-Umlage für nicht-privilegierte Letztverbraucher im Jahr 2011 (3,53 Cent pro Kilowattstunde) ergäbe sich in diesen Branchen ein Höchstanteil von 1 %.[106][116]

Die Befreiung der Großverbraucher von der EEG-Umlage wird von der Bundesnetzagentur als unverhältnismäßig beanstandet. Einige hundert Firmen verbrauchen demnach rund 18 % des Stroms, zahlen aber nur 0,3 % der EEG-Umlage. Die Kosten werden auf die Verbraucher umgewälzt, wodurch die EEG-Umlage für nicht-privilegierte Kunden unverhältnismäßig steige.[117] Im Jahr 2011/2012 wurden die Ausnahmetatbestände für die Industrie erheblich ausgeweitet, was die EEG-Umlage zusätzlich steigen liess, da diese Kosten auf die übrigen Umlagezahler umgelegt werden. Diese Umverteilung stieß auf Kritik aufgrund von Wettbewerbsverzerrungen, Mehrbelastungen für Privatverbraucher und ökologisch fraglichen Entlastungseffekten[118][119][120] Die EU-Kommission leitete im Juni 2012 ein Beihilfeverfahren gegen Deutschland ein.[121]

Aufgrund des Merit-Order-Effekts an der Strombörse sanken die Strompreise für die Industrie seit Einführung der durch die EEG-Umlage finanzierten Energien.[122] Da industrielle Großverbraucher aber fast vollständig von der EEG-Umlage ausgenommen sind, zugleich aber von den gefallenen Börsenstrompreisen profitieren, könne die EEG-Umlage laut Erik Gawel, Professor für Volkswirtschaftslehre an der Universität Leipzig, kaum für eine etwaige Abwanderung von Betrieben ins Ausland verantwortlich gemacht werden.[123]

Zahlungsbereitschaft der Bevölkerung

Die Bevölkerung zeigte sich 2007 bereit, vorübergehend höhere Kosten für den Ausbau der erneuerbaren Energien zu tragen. Nach einer Forsa-Umfrage vom August 2007 wollten 77 % der Deutschen persönlich erneuerbare Energien nutzen, selbst wenn dies mit höheren Kosten oder Investitionen verbunden wäre. Bei den Haushalten mit über 3000 Euro Nettoeinkommen waren es sogar 87 %. Auch bei den Niedrigverdienern mit weniger als 1000 Euro Nettoeinkommen waren immer noch 69 % zu Mehrkosten bereit.[124]

Laut einer repräsentativen Umfrage aus dem Jahr 2012, durchgeführt von TNS Infratest im Auftrag der Agentur für Erneuerbare Energien, schätzt eine große Mehrheit der Bürger die erneuerbaren Energien im Allgemeinen als sehr bedeutsam ein. Hinsichtlich ihrer konkreten Zahlungsbereitschaft halten jedoch 51 % der Befragten eine Umlage von 5 ct/kWh (2013: 5,3 ct/kWh) für „zu hoch“, 44 % halten sie für „angemessen“ und 2 % für „zu niedrig“.[125]

Laut einer gemeinsamen Studie von Forsa und dem RWI aus dem Jahr 2010, in der die Zahlungsbereitschaft der Bürger für verschiedene Strommixe untersucht wurde, liegt die durchschnittliche Zahlungsbereitschaft für einen rein erneuerbaren Strommix um 12 % über der Zahlungsbereitschaft für einen als Referenzszenario dienenden rein fossilen Strommix – der höchste Wert unter 13 verschiedenen Strommix-Szenarien. Die niedrigste Zahlungsbereitschaft wies ein Strommix aus 75 % Atomstrom und 25 % fossilem Strom mit 76 % des Referenzszenarios auf.[126]

Wettbewerbsfähigkeit

Laut einer Studie des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme (ISE)[127] könnten erneuerbare Energien in absehbarer Zeit gegenüber konventionellen Technologien wirtschaftlich wettbewerbsfähig werden. Die Forscher analysierten die aktuellen Stromgestehungskosten verschiedener erneuerbarer Energietechnologien und zogen anhand von Lernkurven Rückschlüsse auf die zukünftige Kostenentwicklung. Bei durchschnittlichen Stromgestehungskosten im konventionellen Kraftwerkspark von derzeit rund 6 Cent pro Kilowattstunde (im Jahr 2030: 10 Cent pro kWh) seien manche Onshore-Windkraftanlagen an besonders guten Standorten schon heute annähernd wettbewerbsfähig (6 bis 8 Cent pro kWh). Offshore-Anlagen verzeichnen trotz einer höheren Anzahl Volllaststunden deutlich höhere Stromgestehungskosten (zwischen 10 und 14 Cent pro kWh) aufgrund ihrer höheren Betriebskosten und teureren Installation an Meeresstandorten. Doch könnten aufgrund der erwarteten Lernkurven auch diese Anlagen ebenso wie Photovoltaik-Kleinanlagen in Deutschland (heute ca. 20 Cent pro kWh) und solarthermische Kraftwerke in Spanien (derzeit im Schnitt 19 Cent pro kWh) bis 2030 mit den Stromgestehungskosten des konventionellen Kraftwerksparks mithalten(siehe dazu Netzparität).

Während die Investitionskosten für Erneuerbare-Energien-Anlagen aufgrund dynamischer Lernkurven- und Skaleneffekte (technischer Fortschritt, Massenfertigung) sinken, sind bei fossilen Kraftwerken durch die teurer werdenden Rohstoffe und Einpreisung von indirekten Kosten, etwa über CO2-Zertifikate, steigende Neubaukosten verzeichnet worden. Schon heute können demnach Windräder an guten Standorten betriebswirtschaftlich günstiger Strom erzeugen als fossile Kraftwerke.[128]

Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme veröffentlichte im Mai 2012 eine Studie zu den Stromgestehungskosten von Windkraftanlagen, Photovoltaikanlagen sowie Solarthermischen Kraftwerken.[129] Demnach belaufen sich die Stromgestehungskosten von Photovoltaik-Kleinanlagen in Deutschland auf 14–16 ct/kWh, Freiflächenanlagen kommen auf 13–14 ct/kWh. In Regionen mit höherer Sonneneinstrahlung als in Deutschland werden auch Werte bis 10 ct/kWh erreicht. Damit liegen die Stromgestehungskosten von PV-Anlagen unter dem Endkundenstrompreis, der in Deutschland z. B. 25,3 ct/kWh beträgt, womit die Netzparität erreicht ist. Die Wettbewerbsfähigkeit von Onshore-Windkraftanlagen verglichen mit konventionellen Kraftwerken ist laut dieser Studie an guten Standorten bereits erreicht. So liegen die Stromgestehungskosten an Land zwischen 6 ct/kWh und 8 ct/kWh und damit im Bereich von konventionellen Kraftwerken. Offshore-Anlagen sind dagegen aufgrund höherer Finanzierungs- und Betriebskosten trotz mehr Volllaststunden deutlich teurer, ihre Stromgestehungskosten liegen derzeit bei 12–16 ct/kWh. Solarthermische Kraftwerke können für 18–24 ct/kWh Strom produzieren und sind damit derzeit teurer als Photovoltaikanlagen. Allerdings weisen sowohl Offshore-Windkraftanlagen als auch Solarthermische Kraftwerke den Vorteil von höheren Volllaststunden auf, letztere bieten ebenfalls den Vorteil der Energiespeicherung. Diese Vorteile wurden in der Fraunhofer-Studie jedoch nicht berücksichtigt.

In Österreich nimmt die Energieregulierungsbehörde E-Control an, dass die Kosten der Stromerzeugung von Windkraft im Jahr 2015 auf das Marktpreisniveau sinken könnte.[130]

Vermeidung externer Kosten

Erneuerbare Energien vermeiden gesellschaftliche Kosten z. B. durch Folgeschäden wie Luftschadstoffe oder nachteilige Wirkungen auf das Klima. Würden nur die Schäden durch Luftschadstoffe in die Strompreise einberechnet, wäre eine Kilowattstunde Kohlestrom etwa 6 bis 8 Cent teurer, im Vergleich zu etwa 0,1 Cent bei Windkraft und etwa 0,6 bis 1 Cent bei Photovoltaik, wie ein Gutachten des Fraunhofer Instituts für System- und Innovationsforschung und des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) ergab. Im Jahr 2007 sparten die erneuerbaren Energien damit allein im Strombereich volkswirtschaftliche Kosten in Höhe von ca. 5,8 Mrd. Euro ein – mehr, als ihre Förderung durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) kostete (4,3 Mrd. Euro).[131] (siehe dazu Wirtschaftliche Folgen des Klimawandels) Im Jahr 2011 vermieden die erneuerbaren Energien in den Sektoren Strom, Kraftstoffe und Wärme externe Kosten in Höhe von etwa 9 Mrd. Euro.[76]

Preissenkender Effekt an der Strombörse

Die energieintensive Wirtschaft profitiert sogar von sinkenden Strombeschaffungskosten, die sich durch den preisdämpfenden Effekt der erneuerbaren Energien an der Strombörse ergeben (Merit-Order-Effekt).[132] Der Preis für Strom wird an der Börse durch das jeweils teuerste Kraftwerk bestimmt, das noch benötigt wird, um die Stromnachfrage zu decken. Die vorrangige Einspeisung von (subventioniertem) erneuerbaren Strom verringert die Nachfrage nach anders erzeugtem Strom. Die teuersten Kraftwerke werden daher weniger eingesetzt, weswegen der Preis für den an der Börse gehandelten Strom entsprechend sinkt.

Nach einer Studie des Fraunhofer ISI bewirkte Strom aus erneuerbaren Energien allein im Jahr 2010 eine Reduzierung des Börsenstrompreises um gut 0,5 ct/kWh, was einer Entlastung in Höhe von rund 2,8 Milliarden Euro entspricht. Die Entlastung für stromintensive Unternehmen war daher in vielen Fällen höher als die Belastung durch die EEG-Umlage, von der viele stromintensive Branchen weitgehend oder vollständig ausgenommen sind.[133] Ein Gutachten des Hamburger Weltwirtschaftsinstituts (HWWI) bestätigte, „dass durch die Förderung der Stromproduktion aus erneuerbaren Energien der Großhandelspreis von Strom sinkt“, in der Folge „auch die Strombezugskosten der besonders stromintensiven Unternehmen“.[134]

Laut einer Studie des Instituts für ZukunftsEnergiesysteme, die Uwe Leprich im Januar 2012 vorstellte, senkte im Jahr 2011 alleine die Photovoltaik den durchschnittlichen Börsenpreis um bis zu 10 %, während der Mittagsstunde um bis zu 40 %. Im Tagesschnitt entspricht dies einem Rückgang der Börsenstrompreise von 0,4 bis 0,6 ct/kWh von Daraus ergibt sich für dieses Jahr ein preissenkender Effekt von 520 bis 840 Mio. Euro. Allerdings komme dies vor allem die energieintensive Industrie zugute, da diese größtenteils von der Zahlung der EEG-Umlage befreit ist, zugleich aber durch den Stromkauf an der Börse von der dortigen Preissenkung profitiere, während Haushaltskunden an ihre Stromverträge gebunden seien. Würde dieser Effekt korrigiert, würden die Haushaltsstrompreise um 0,11 bis 0,175 ct/kWh gesenkt werden können.[135][136] Ähnliche Ergebnisse ermittelte ein im Jahr 2012 veröffentlichtes Gutachten des Energiewirtschaftlers Gunnar Harms im Auftrag von Bündnis 90 / Die Grünen. Demnach müsste der Haushaltsstrompreis 2 Cent pro kWh niedriger liegen, wenn die Versorger die gesunkenen Einkaufskosten weitergegeben hätten.[137]

Dezentralisierte Energieversorgung

Der Wandel von der konventionellen Energiebereitstellung zu erneuerbaren Energien verändert die Struktur der Energiewirtschaft massiv. Statt der Stromerzeugung in Großkraftwerken mit z. T. mehr als 1000 Megawatt Leistung (Kern-, Braunkohle- und Steinkohlekraftwerke) nimmt die Erzeugung in Kleinanlagen mit wenigen kW (z. B. Photovoltaik) bis wenige MW (kleinere Windparks) zu. Unter anderem mit dem Stromeinspeisungsgesetz zu Anfang der 1990er Jahre und mit dem daraus hervorgegangenen EEG erhielten Kleinerzeuger die Möglichkeit, in die Stromnetze der großen Energieversorgungsunternehmen (EVU) einzuspeisen und erhöhte Vergütungen zu erhalten. Häufig wird dies als wichtiger Faktor gesehen, um die einstigen Monopole bzw. die derzeitige Dominanz der großen EVU zu verringern und den Wettbewerb anzuregen.

Nachdem die EVUs lange Zeit nicht oder nur wenig in die erneuerbaren Energien investierten, findet seit Mitte der 2000er Jahre ein Wandel statt. Insbesondere größere Projekte wie Offshore-Windparks werden zunehmend von den EVUs finanziert.

Ein weiterer wichtiger Aspekt der dezentralen Energieversorgung ist die Verkürzung der Transportwege bzw. der Vermeidung von Transporten (von Brennstoffen wie Heizöl, Erdgas, Kohle). Auch verschiedene Infrastrukturen wie Öl- und Gaspipelines sind nicht bzw. in geringerem Umfang notwendig. Dies gilt insbesondere bei der Nutzung von Biomasse, Geothermie und Solarthermie, die jeweils vor Ort bzw. lokal bereitgestellt werden können. Zudem erleichtern Kleinkraftwerke die sogenannte Kraft-Wärme-Kopplung (KWK), bei der die Erzeugung von Strom mit der Nutzung von Abwärme, z. B. für Heizzwecke, kombiniert wird und so der Gesamtwirkungsgrad erhöht wird. Bei zentralen Großkraftwerken dagegen wird die Abwärme häufig nicht genutzt. Die dezentrale Energieversorgung stärkt zudem die regionale und nationale Wirtschaft durch Schaffung von Arbeitsplätzen in Installation, Betrieb und Wartung der Anlagen.

Von besonderem Gewicht ist die dezentrale Wertschöpfung durch erneuerbare Energien, die in den deutschen Städten und Gemeinden eine Wertschöpfung von jährlich annähernd 6,8 Milliarden Euro generiert, wie das Institut für Ökologische Wirtschaftsforschung (IÖW) in einem Gutachten ermittelt.[138] Kommunen jeder Größe können etwa durch Steuer- und Pachteinnahmen, Unternehmensgewinne und Arbeitsplätze sowie durch die Einsparung fossiler Brennstoffe bedeutende Wertschöpfung mittels dezentraler, erneuerbarer Energien erzielen, so die IÖW-Studie. Davon profitiert insbesondere der ländliche Raum, weswegen der Ausbau der erneuerbaren Energien zu einem wichtigen Faktor in der Kommunalen Energiepolitik avancierte.

Damit einher geht eine Demokratisierung der Energieversorgung. Aktuell halten mehr als 80.000 Bürger in Deutschland Anteile an neuen Energiegenossenschaften. Sie können sich bereits mit kleinen Beträgen beteiligen. Über 500 in den letzten Jahren neu gegründete Energiegenossenschaften haben zusammen bereits rund 800 Millionen Euro in Erneuerbare Energien investiert.[139][140]

Nicht jede Region hat jedoch die Potentiale für eine Selbstversorgung mit Energie. Zum anderen überwiegt in anderen Regionen die Produktion, z. B. von Strom mit Windkraftanlagen in Norddeutschland, zeitweise oder häufig den lokalen Bedarf, so dass die Stromnetze zu den Verbrauchern ausgebaut werden müssen.

Kritiker der dezentralen elektrischen Energieversorgung betonen die Versorgungssicherheit durch weitgespannte Netzwerke. So können sich Überangebot und Mangel in verschiedenen Regionen ausgleichen. Zum Beispiel würde im Sommer ein Überschuss von Solarstrom aus den Mittelmeerländern geliefert, während im Winter Windstrom aus Nord- und Westeuropa genutzt werden könnte. Daneben weisen Kritiker auch auf Herausforderungen bei der Regelung vieler Kleinkraftwerke in einem großen Netzwerkverbund ohne die Stütze von Großkraftwerken hin. Befürworter dagegen argumentieren, dass ein System aus großen Verbundnetzen mit wenigen Großkraftwerken großflächige, beispielsweise europaweite Stromausfälle erst ermögliche. Großflächige Stromausfälle sind bei einer dezentralen Energieversorgung unwahrscheinlicher, allerdings haben 95 % aller Stromausfälle ihre Ursachen in den regionalen Mittel- oder Niederspannungsnetzen. Der Umbau der Energieversorgung auf Nachhaltigkeit bedeutet jedoch nicht notwendigerweise ausschließlich dezentrale Versorgung. Einige Konzepte, wie beispielsweise Offshore-Windparks und Solarfarmkraftwerke, oder auch die Studien von TREC, setzen auch bei erneuerbaren Energien auf zentrale Gewinnung und großräumige Verteilung.

Ökologische Bewertung

Die unterschiedlichen Technologien zur Nutzung jeder Form von Energie, also auch erneuerbarer Energien, haben grundsätzlich immer Auswirkungen auf die Biosphäre, also auch auf Menschen und das ihr Leben ermöglichende Ökosystem. Dabei müssen auch Aufbau und Abbau der Anlagen (Warenlebenszyklus), Herstellung, Betrieb, Entsorgung etc. betrachtet werden. Diese Auswirkungen müssen verstanden, quantitativ dargestellt und mit den Alternativen verglichen werden. Erst dann werden Nutzen und Schaden in der Energie- und Entropiebilanz,[141] für die Artenvielfalt und soziale Folgen deutlich.

Solarenergie

Hauptartikel: Photovoltaik#Umweltschutz

Die Energetische Amortisationszeit in Deutschland für mono- und polykristalline Zellen beträgt derzeit ca. 3,5 Jahre und für Dünnschichtmodule zwischen 0,5 und rund einem Jahr, d. h. in dieser Zeit hat die Solarzelle wieder die Energie hereingespielt, die insgesamt zu ihrer Herstellung verbraucht wurde. Die Lebensdauer der Solaranlagen beträgt mind. 30 Jahre (Garantie der Hersteller).[142][143]

Wie bei allen elektronischen Bauteilen werden zum Teil giftige Schwermetalle sowie etwa zwölf Kilogramm Silizium pro Kilowatt installierter Leistung (mono- und polykristalline Zellen) benötigt. Diese Stoffe verbleiben bei Silicium- und CIGS-Technologien jedoch weitgehend in der Fabrik. Hier enthält das fertige Solarmodul selbst keine giftigen oder gefährlichen Stoffe und stellt einen recyclebaren Wertstoff dar. Module auf Cadmium-Tellurid-Basis enthalten giftige Schwermetalle, sind jedoch auch recyclebar. Bei solarthermischen Sonnenkollektoren werden ungiftige Metalle wie Kupfer und Aluminium verwendet.

Wasserkraft

Die Errichtung von Talsperren und Staumauern stellen einen massiven Eingriff in die Umwelt dar. So mussten im Fall des chinesischen Drei-Schluchten-Damms mehr als eine Million Menschen umgesiedelt werden. Bei vielen Stauseeprojekten kam es zu Veränderungen im Ökosystem, da riesige Flächen geflutet wurden und in die saisonalen Wasserstandschwankungen der Flüsse eingegriffen wurde.

In Regionen mit Wassermangel kommt es zu Nutzungskonflikten. So staut zum Beispiel Tadschikistan den Syrdarja (und Nebenflüsse) im Sommer auf, um im Winter Energie zu gewinnen. Das unterhalb gelegene Kasachstan benötigt das Wasser aber im Sommer für seine Landwirtschaft.

Auch Laufwasserkraftwerke greifen in die Flusslandschaft ein. Allerdings werden die meisten europäischen Flüsse ohnehin für die Binnenschifffahrt aufgestaut.

Windenergie

Windparks werden von einigen Landschaftsschützern kritisch gesehen. An bestimmten Standorten besteht unter Umständen eine Gefahr für Vögel oder Fledermäuse (Vogel- und Fledermausschlag). Laut NABU sterben in Deutschland jährlich etwa eintausend Vögel durch Kollision mit einer Windkraftanlage, was ca. 0,5 Vögeln pro Anlage und Jahr entspricht. Dem gegenüber stehen etwa fünf bis zehn Millionen getöteter Vögel durch Straßenverkehr und Stromleitungen.[144] Einfluss auf die regionalen Windverhältnisse wurde bisher nicht festgestellt. Um lokale Beeinflussungen zwischen den einzelnen Anlagen zu minimieren, werden sie mit etwas Abstand untereinander (in Hauptwindrichtung meist drei Rotordurchmesser nebeneinander und acht bis zehn Rotordurchmesser hintereinander) errichtet.

Lärm- und Infraschallentwicklung können prinzipiell belastend sein; in den gesetzlich vorgegebenen größeren Entfernungen gehen die Schallemissionen jedoch normalerweise im Hintergrundrauschen unter, das im Wesentlichen von Verkehr und Industrie sowie dem lokalen Wind geprägt wird.[145] Der „Disco-Effekt“ durch Reflexion der Sonne an den Windkraftanlagen wird inzwischen durch Auftragung matter Farben auf den Windflügeln vollständig vermieden,[146] jedoch kann auch der Schattenschlag der Rotorblätter negativ wahrgenommen werden. Zur Minimierung des Schattenschlages werden zeit- und sonnengesteuerte Abschaltsysteme eingesetzt,[147] die den Schattenschlag auf die per Immissionsschutzgesetz maximal zulässige Schattenwurfdauer von theoretisch 30 Stunden pro Jahr (entsprechend etwa 8 Stunden real) und 30 Minuten pro Tag begrenzen.[148]

Bei bestimmten Typen von Windkraftanlagen wird Neodym als Baumaterial für den Generator eingesetzt. Der Abbau dieses seltenen Metalles geschieht überwiegend in China und erfolgt dort mit Methoden, die sowohl die Umwelt als auch die Arbeiter schädigen.[149] Die deutschen Windanlagenhersteller REpower Systems und Enercon betonen, kein Neodym in ihren Windanlagen zu verbauen.[150]

Bioenergie

Hauptartikel: Bioenergie

Bioenergie umfasst die Nutzung von festen, flüssigen und gasförmigen biogenen Energieträgern, vor allem von Holz, landwirtschaftlichen Produkten (Energiepflanzen) und organischen Abfällen.

Die Verbrennung von Biomasse kann mit Gefahren für die menschliche Gesundheit einhergehen, wenn sie an offenen Feuerstellen oder in Öfen ohne Filtersysteme erfolgt, da Luftschadstoffe wie Stickoxide, Schwefeldioxid und Feinstaub entstehen. In Deutschland ist die Nutzung in Öfen, Kaminen und anderen Anlagen in der Verordnung über Kleinfeuerungsanlagen (1. BImSchV) geregelt und schreibt Grenzwerte und verschiedene Maßnahmen, wie z. B. Filtersystem, vor. (siehe auch Artikel Holzheizung)

Die verfügbare Fläche für den Anbau der Biomasse ist begrenzt und kann in ein Spannungsverhältnis zum Nahrungsmittelanbau und zum Natur- und Landschaftsschutz (z. B. Schutz der Biodiversität) geraten. Während beispielsweise die Nutzung landwirtschaftlicher Rest- und Abfallstoffe als unproblematisch gilt, ist der intensive Anbau von Nahrungspflanzen oder die Reservierung von Anbauflächen für geeignete Pflanzen (beispielsweise Zuckerrohr) zur Herstellung von Treibstoffen in die Kritik geraten. Insbesondere Palmöl steht in der Kritik, da häufig artenreiche und als Kohlenstoffspeicher fungierende tropische Regenwälder für Ölpalmenplantagen gerodet werden und dabei der gespeicherte Kohlenstoff beim Brandroden wieder als CO2 freigesetzt wird. (siehe Artikel Flächen- bzw. Nutzungskonkurrenz und Nahrungsmittelkonkurrenz)

Diskutiert wird auch der Nutzen von Biokraftstoffen. Für die Erzeugung z. B. von Rapsöl werden große Mengen an synthetischen Düngemitteln (Mineraldünger) und Pestiziden eingesetzt, die Mensch und Umwelt belasten. Strittig ist bisher auch, wie groß der Beitrag zum Klimaschutz ist, da z. B. durch Stickstoffdüngung verursachte Emissionen des sehr starken Treibhausgases Lachgas (rund 300-fach stärkeres Treibhausgas als CO2) schwer zu quantifizieren sind. Zahlreiche Gutachten bestätigen die positive Klimabilanz von Biodiesel, betonen aber die Bedeutung der Anbaumethoden.[151] Mit gesetzlichen Vorgaben (EU-Richtlinie 2009/28/EG (Erneuerbare-Energien-Richtlinie) und deren Umsetzung in deutsches Recht mit der Biokraftstoff-Nachhaltigkeitsverordnung) soll die nachhaltigere Erzeugung von Biokraftstoffen sichergestellt werden.

Von noch in der Entwicklung befindlichen Biokraftstoffen der zweiten Generation, wie Cellulose-Ethanol und BtL-Kraftstoffe erhofft man sich bessere ökologische Bilanzen, da diese Ganzpflanzen und Reststoffe nutzen und so höhere Erträge pro Fläche liefern können als die derzeit dominierenden Ölpflanzen. Jedoch ist der Herstellungsprozess deutlich aufwendiger als bei den Biokraftstoffen der ersten Generation.

Biomasse eignet sich auch zur Herstellung von Wasserstoff in einer Wasserstoffwirtschaft.

Geothermie

Auch bei der Geothermie können negative Umwelteinwirkungen eintreten. Bei der Stimulation von untertägigen Wärmeübertragern können seismische Ereignisse auftreten, die jedoch meist unterhalb der Fühlbarkeitsgrenze liegen (Dezember 2006, Basel, Magnitude 3,4). Diese haben jedoch bisher weltweit weder Personenschäden noch strukturelle Gebäudeschäden verursacht. In Basel wurden jedoch Bagatellschäden mit einer Gesamtsumme von 3 und 5 Millionen Franken (ca. 1,8 bis 3,1 Millionen Euro) auf dem Kulanzwege durch Versicherungen entschädigt.[152] Das Projekt wurde eingestellt. Der verantwortliche Ingenieur wurde zunächst zwar angeklagt, dann aber freigesprochen.
Unter bestimmten geologischen Bedingungen, die Anhydrit-haltige Gesteinsschichten beinhalten, und vermutlich unsachgemäßer Ausführung der Bohrarbeiten können auch erhebliche kleinräumige Hebungen der Erdoberfläche auftreten, wie im Jahr 2008 in Staufen geschehen.

Zeitliche Verfügbarkeit von Strom aus erneuerbaren Energien

nach VDEW: Verlauf des winterlichen Stromverbrauchs (Last) über verschiedene Wochentage und Einsatz von Grund- Mittel- und Spitzenlastkraftwerken am Lastverlauf werktags (schematisch)
Tatsächliche Stromerzeugung in Deutschland an zwei sonnenreichen, windarmen Maitagen im Jahr 2012


Der Bedarf an Strom (Lastgang) schwankt stark. Da elektrische Energie nur aufwendig und mit Verlusten speicherbar ist, wird sie durch das Kraftwerksmanagement durch technische und organisatorische Maßnahmen entsprechend dem Bedarf bereitgestellt. In Deutschland wurden die sogenannte Grund- bzw. Mittellast bisher vor allem von Braunkohle- und Kernkraftwerken bzw. Steinkohlekraftwerken abgedeckt. Die Spitzenlast lieferten vor allem Gas- und Pumpspeicherkraftwerke. Mit zunehmenden Anteilen an Strom aus erneuerbaren Energien ist ein verändertes Kraftwerksmanagement notwendig. Zwar können Geothermiekraftwerke Grundlast und Wasserkraftwerke, Biomassekraftwerke und Biogasanlagen Grundlast und/ oder Spitzenlast abdecken. Die Stromerzeugung aus Sonnenenergie und Wind unterliegt dagegen starken Schwankungen. Teilweise korrelieren diese aber mit dem Tages- bzw. Jahres-Lastgang. So wird Strom aus Sonnenenergie zu den Hauptbedarfszeiten bereitgestellt. Strom aus Windenergie fällt verstärkt im Winter an und kann die zu der Zeit verringerten Ausbeuten von Solaranlagen ausgleichen.

Verschiedene Maßnahmen können einzeln oder in Kombination eingesetzt werden, um höhere Anteile an Strom aus erneuerbaren Energien an der Versorgung zu ermöglichen. Studien, z. B. der Fraunhofer IWES im Auftrag des BEE (Dezember 2009) belegen, dass so eine zuverlässige Stromversorgung möglich ist.[153] In seinem Sondergutachten 100 % erneuerbare Stromversorgung bis 2050: klimaverträglich, sicher, bezahlbar von Mai 2010 bekräftigt der von der Bundesregierung eingesetzte Sachverständigenrat für Umweltfragen, dass die Kapazitäten in Pumpspeicherkraftwerken insb. in Norwegen und Schweden bei Weitem ausreichen, um schwankende Energiebereitstellung – insbesondere von Windkraftanlagen – auszugleichen.[154] Für kurzfristige Strombedarfe im Minutenbereich (Regelleistung) wird seit der Novelle des Erneuerbare-Energien-Gesetzes 2009 bereits ein Systemdienstleistungsbonus gezahlt, sodass kaum eine kurzfristige Speichernotwendigkeit besteht.[155]

Nach Ansicht des Europäischen Verbunds der Übertragungsnetzbetreiber (ENTSO-E) ist Europas Versorgung mit Elektrizität mindestens bis 2025 jederzeit gesichert; eine Versorgungslücke bestehe trotz des Atomausstiegs in Deutschland, der Schweiz und Belgien nicht.[156]

Ein Gutachten des Büros für Technikfolgeabschätzung beim Deutschen Bundestag betont, dass die Netzintegration des Ökostroms in den kommenden Jahren mit einer Vielzahl von Flexibilisierungsmaßnahmen technisch umgesetzt werden kann. Zur Flexibilisierung der Stromerzeugung gehört demnach vor allem eine Kombination der einzelnen regenerativen Energien und schnell zuschaltbaren Kraftwärmekopplungsanlagen. Virtuelle Kombikraftwerke auf der Basis Erneuerbarer Energien könnten zusammen mit einer Steuerung der Stromnachfrage einen bedeutenden Ausgleich der Solar- und Windstromerzeugung leisten. Mit der Ausnutzung von Temperaturmonitoring und neuartiger Leiterbeseilung an bestehenden Hochspannungsmasten ließen sich Engpässe auf der Hochspannungsebene zügig, manchmal sogar ohne Leitungsneubau, beseitigen.[157]

Bedarfsgerechte Stromerzeugung

Bei der Wasserkraft kann die Energieumwandlung mehrere Wochen bis Monate, bei den Biogasanlagen mehrere Stunden ohne größere Verluste aufgeschoben werden. Photovoltaik- und Windenergieanlagen können zumindest abgeschaltet und innerhalb von etwa 30 s (Selbsttest und Anfahren eines Photovoltaik-Wechselrichters) bis wenige Minuten (größere Windenergieanlagen) wieder in Betrieb genommen werden. Dies ist sogar ein Vorteil gegenüber großen Dampfkraftwerken und Kernkraftwerken, die beim Hochfahren mehrere Stunden bis zur vollen Leistung benötigen. Allerdings wird durch die Abschaltung von Photovoltaik- oder Windenergieanlagen, anders als bei Biogasanlagen und konventionellen Kraftwerken, kein Brennstoff gespart. Um größere Leistungen bereitzustellen, werden auch zunehmend hocheffiziente GuD-Kraftwerke eingesetzt, da diese auf schnelle Lastwechsel ausreichend reagieren können.

Weiterhin besteht in Deutschland eine weitgehende Abnahmeverpflichtung für Strom aus regenerativen Energiequellen, so dass Abschaltungen nur in Sondersituationen möglich sind. Daher ist es meist geboten und auch wirtschaftlich sinnvoll, den aus erneuerbaren Energien erzeugten, aber kurzfristig nicht benötigten Strom für nachrangige, zeitlich weniger fixierte Zwecke zu „verschwenden“ oder Energiespeicher damit aufzuladen. Schon jetzt müssen in manchen Regionen Nord- und Ostdeutschlands regelmäßig Windkraftanlagen heruntergeregelt oder ganz vom Netz abgetrennt werden, weil bei hohem Windaufkommen und niedriger Grundlast der zusätzliche Windstrom nicht mehr eingespeist werden kann, ohne die Netze zu überlasten. Deshalb konnten 2010 ca. 127 GWh elektrischer Energie, 0,34 % der gesamten Windstromeinspeisung, nicht genutzt werden. Hierfür wurden Entschädigungen in Höhe von ca. 10 Mio. Euro an die Betreiber entrichtet.[158]

Zur Deckung eines akuten Strommangels können Wasserkraftwerke und Biogaskraftwerke kurzzeitig über ihrer Durchschnittsleistung, die durch den Nachschub an Wasser und Biomasse begrenzt ist, betrieben werden.

Um den Einsatz der anderen Energiearten planen zu können, ist allerdings eine möglichst genaue Kurz- und Mittelfristvorhersage der zu erwartenden Windleistung und Solarleistung wichtig.[159] Das Kraftwerksmanagement kann die kurzfristig und vor allem die längerfristig regelbaren Kraftwerke so besser steuern.

Energiespeicherung

Unterbecken des Pumpspeicherkraftwerkes Langenprozelten

Je größer der Anteil der erneuerbaren Energien wird, desto größer wird die Bedeutung von Speichermöglichkeiten, um die Schwankungen der Energieerzeugung an die Schwankungen des Energieverbrauchs anzugleichen und somit Versorgungssicherheit herzustellen. Die Entwicklung von Speicherkraftwerken befindet sich zum Teil noch im Frühstadium. Zu den Speichermöglichkeiten gehören:[160]

  • Pumpspeicherkraftwerke nutzen überschüssigen Strom, um Wasser bergauf zu pumpen. Wird der Strom gebraucht, fließt das Wasser wieder nach unten und treibt einen Generator an. Pumpspeicherkraftwerke werden aufgrund des relativ günstigen Preises zurzeit als Großanlagen eingesetzt.
  • Akkumulatoren (Batterien) speichern Strom elektrochemisch.
  • Chemische Speicher: Akkumulator und Redox-Flow-Zelle. Der elektrische Strom wird genutzt um eine chemische Reaktion anzutreiben. Besteht ein Bedarf kann die Reaktion umgekehrt ablaufen und erzeugt Strom.
  • Wärmespeicher: Mit Sonnenwärme wird Wasser erhitzt oder mit überschüssigem Strom Wasser in warme Schichten unter der Erde gepumpt, um dieses natürlich zu erwärmen. Dieses kann für die Beheizung von Gebäuden genutzt werden, die so Wärme vom Tag in der Nacht oder Wärme vom Sommer im Winter nutzen können, oder für die zeitversetzte Stromerzeugung in Solarthermischen Kraftwerken, die so in die Lage versetzt werden, 24 Stunden pro Tag Strom aus Sonnenenergie herzustellen.
  • Gasspeicher: Durch Elektrolyse, ggf. ergänzt durch Methanisierung, lässt sich aus temporär überschüssigem Strom sog. EE-Gas (Wasserstoff bzw. Methan) erzeugen, welches später bei Bedarf zur Stromproduktion oder zur Wärmeerzeugung genutzt werden kann. Gespeichert werden kann das EE-Gas in bereits vorhandenen unterirdischen Erdgasspeichern, deren Kapazität bereits heute für eine regenerative Vollversorgung ausreichen würde.[161]
  • Thermodynamische Speicher: Mit überschüssigem Strom wird Luft in Kavernen gedrückt. Im Bedarfsfall entweicht die Luft wieder, wobei der Luftdruck einen Generator antreibt (Druckluftspeicherkraftwerk).

Intelligenter Stromverbrauch

Mit der heutigen Informationstechnik ist es möglich, zeitlich flexible Stromverbraucher (zum Beispiel Zementmühlen, Kühl- und Heizsysteme etc.) vorübergehend herunter- oder abzuschalten („Lastabwurfkunden“, „Demand Side Management“). Eine Regulierung über einen zeitnahen Strompreis ist denkbar, ähnlich dem sogenannten Niedertarifstrom (Nachtstrom). Der Preis würde bei Stromüberangebot gesenkt, bei Strommangel dagegen angehoben. Intelligente Stromverbraucher (zum Beispiel entsprechend ausgerüstete Waschmaschinen, Spülmaschinen usw.) schalten bei geringem Strompreis ein und bei hohem Strompreis aus. In der Industrie könnte eine kurzzeitige Spitzenstromlast vorerst zwischengespeichert (zum Beispiel Schwungrad) und zu einem späteren Zeitpunkt genutzt werden. Im Privathaushalt können auch Wärmepumpen zur intelligenten Verknüpfung von Strom- und Wärmemarkt dienen.[162]

Kombikraftwerke

Um zu testen, ob ein größeres Gebiet teilweise oder vollständig mit Strom aus erneuerbaren Energien sicher versorgt werden kann, gibt es Pilotprojekte, die die Dynamik und Einsatzmöglichkeiten von sogenannten Kombikraftwerken oder virtuellen Kraftwerken untersuchen. Hierbei werden Anlagen aus den verschiedenen erneuerbare Energie-Bereichen (Wasser, Wind, Sonne, Biogas etc.) virtuell zu einem Kraftwerk zusammengeschlossen und simuliert, den zeitgenauen Strombedarf, zum Beispiel einer Großstadt zu decken.[163] Studien der TU Berlin und der BTU Cottbus zeigen, dass eine solch intelligente Vernetzung dezentraler regenerativer Kraftwerke einen erheblichen Beitrag dazu leisten kann, große Mengen fluktuierenden Stroms optimal in das Versorgungsnetz zu integrieren. Die Studien zeigen außerdem, dass sich Strombedarf und -produktion einer Großstadt wie Berlin mit Hilfe gezielter Steuerung gut aufeinander abstimmen lassen. Dadurch kann sowohl die höhere Netzebene entlastet als auch der Bedarf an konventionellen Reservekapazitäten deutlich verringert werden.[164]

Ausbau der Stromnetze

Diskutiert wird auch der vermehrte Einsatz von Erdkabeln

Da mit dem Ausbau von Wind- und Solarenergie kritische Situationen in der Netzspannung und Übertragungsleistung immer häufiger vorkommen werden, ist ein Ausbau der Stromnetze nötig. Durch die Verknüpfung von Regionen mit hohen Kapazitäten an Stromerzeugung aus Wind mit Regionen mit vielen Wasser- bzw. Pumpspeicherkraftwerken können zudem Leistungsspitzen gespeichert und abgepuffert werden.[165] Eine Studie der BTU Cottbus weist zudem nach, dass eine intelligente Verschaltung mehrerer regenerativer Energiequellen (Kombikraftwerk) den Bedarf an zusätzlichen Höchstspannungsübertragungsleitungen deutlich reduzieren würden.[164]

380 kV und 110 kV Strommasten. Die 380 kV Leitung dient der Verbindung des Deutschen und des Tschechischen Netzes

Bei entsprechendem Ausbau der Stromnetze kann Strom auch in abgelegenen Regionen erzeugt (z. B. mit Offshore-Windkraftanlagen oder in solarthermischen Kraftwerken in der Sahara) und in die Regionen transportiert werden, wo er benötigt wird. Die Übertragung erfolgt dabei nicht, wie üblich, als Wechselstrom, sondern verlustärmer per Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung (HGÜ).

In Deutschland müssen bis 2022 nach Angaben des Netzentwicklungsplans 2012 rund 3800 Kilometer neue Stromtrassen gebaut werden, um die Energiewende zum Erfolg zu machen und bis dahin mind. 35 % erneuerbare Energien im Netz integrieren zu können. Außerdem sollen rund 4000 Kilometer vorhandener Trassen aufgerüstet werden. Die Gesamtkosten dafür belaufen sich auf rund 20 Mrd. Euro über zehn Jahre.[166] Nach Angaben des Netzbetreibers Tennet sind die Übertragungsnetzbetreiber überzeugt, das deutsche Höchstspannungsnetz technisch für die Energiewende rüsten zu können. Die Kosten von 20 Mrd. Euro wirkten zwar hoch, seien in Relation zur Wirkungsdauer der Investitionen über 30 bis 40 Jahre jedoch eine handhabbare Summe. Sorgen bereiteten dagegen die Akzeptanz der neuen Trassen in der Öffentlichkeit.[167] Der Bundesverband Erneuerbare Energie unterstützt den Ausbau der Stromnetze und hält die Kosten ebenfalls für überschaubar; umgelegt auf den gesamten Investitionszeitraum, machten die veranschlagten Kosten nur einen Betrag von maximal 0,5 Cent pro Kilowattstunde Strom aus. Weitere Verzögerungen des Netzausbaus würden letztlich viel teurer, da der Aufwand für die Stabilisierung des Netzes weiter steigen würde und regenerative Kraftwerke zunehmend abgeregelt werden müssten.[168]

Laut Netzentwicklungsplan 2012 der Bundesnetzagentur müssen bis 2022 jährlich ca. zwei Milliarden Euro in die Netze investiert werden. Davon wären 1,2 Milliarden auch ohne Ausbau der erneuerbaren Energien angefallen, etwa aufgrund des zunehmenden Stromhandels in der EU. Die Behörde betont zudem die Vorteile des Netzausbaus. Neue Stromleitungen vermieden Engpässe und verhinderten, dass Betreiber Windenergieanlagen bei Starkwind abregeln müssten, während konventionelle Kraftwerke kurzfristig hochgefahren würden. Die dabei entstehenden Kosten lägen laut der Behörde bereits heute im dreistelligen Millionenbereich. Bis 2022 könnten sie ohne Netzausbau auf 800 Millionen Euro pro Jahr wachsen.[169]

Laut der von der Deutschen Energie-Agentur (dena) veröffentlichten Verteilnetzstudie (2012) müssen bis 2030 Stromnetze in einer Größenordnung von 135.000 km bis zu 193.000 km ausgebaut und auf einer Länge von 21.000 bis zu 25.000 km umgebaut werden. Dafür müssen zwischen 27,5 Milliarden und 42,5 Milliarden Euro investiert werden. Allerdings weisen die Verteilnetze derzeit noch erhebliche Reserven für den Zubau Erneuerbarer Energien auf. Durch technische Innovationen könne deren Kapazität zudem weiter erhöht werden.[170][171]

Um die lokale Akzeptanz der Bevölkerung zu erhöhen und eine demokratische Finanzierung und Beteiligung an den Renditen zu ermöglichen, sind seit 2013 so genannte "Bürgerleitungen" möglich. Zusammen mit dem Übertragungsnetzbetreiber Tennet hat die Landesregierung Schleswig-Holstein ein entsprechendes Pilotprojekt gestartet, bei dem sich die Bürger an der Finanzierung von Stromtrassen beteiligen können.[101][100]

Wegen regional teils zu knapper Netzkapazitäten ist die Zwangsabschaltung von Windparks in Deutschland von 2010 auf 2011 um fast 300 Prozent gestiegen. Demnach ging 2011 der Rekordwert von bis zu 407 Gigawattstunden (GWh) Windstrom verloren, im vorangegegangenen, besonders schwachen Windjahr 2010 waren es 150 GWh gewesen. Da die Betreiber für solche Produktionsdrosselungen entschädigt werden müssen und dies auf die Stromverbraucher abgewälzt wird, entstehen den Stromkunden Belastungen in Höhe von voraussichtlich 18-35 Mio. Euro für nicht eingespeisten Strom.[172]

Ende Dezember 2012 wurde mit der Inbetriebnahme der u.a. als "Windsammelschiene" 380-kV-Leitung von Schwerin nach Krümmel sowie der Verstärkung der Süddeutschen Strombrücke zwischen dem thüringischen Remptendorf und der bayerischen Grenze mit Hochtemperaturseilen die Übertragungskapazität zwischen dem ostdeutschen und dem westdeutschen Stromnetz deutlich erweitert.[173][174] Zuvor existierten nur drei Ost-West-Kuppelleitungen, wodurch die beschränkte Übertragungskpapazität zwischen Ost- und Westdeutschland als Engpass im deutschen Stromnetz galt. Insbesondere die süddeutsche Stromleitung gilt auch weiterhin als überlastet, weswegen mit der Thüringer Strombrücke auch der Neubau einer weiteren thüringisch-bayerischen Stromleitung notwendig ist.

Seit der Liberalisierung der Energiemärkte 1998 seien Instandhaltung und Ausbau der Netzinfrastruktur wegen der von der Regulierungsbehörde genehmigten, vergleichsweise niedrigen Rendite von rund 9 % vernachlässigt worden. Der Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft (BDEW) fordert daher höhere Renditen.[175]

Nach Angaben der tschechischen Regierung wurde das Stromnetz Tschechiens 2011 durch die Durchleitung von Windkraft-Strom (aus Mecklenburg-Vorpommern, Brandenburg über Sachsen und Tschechien nach Bayern) stark beansprucht; Tschechien fordert daher den baldigen Ausbau des deutschen Netzes.[176]

Siehe auch

 Portal: Energie – Übersicht zu Wikipedia-Inhalten zum Thema Energie  Portal: Umwelt- und Naturschutz – Übersicht zu Wikipedia-Inhalten zum Thema Umwelt- und Naturschutz

  • Zukunftstechnologie
  • Nachhaltige Entwicklung
  • Nachwachsender Rohstoff
  • Energiepolitik
  • Ökostrom
  • Die 4. Revolution – EnergyAutonomy
  • Tabellen Erneuerbare Energien
  • Bundesverband Erneuerbare Energie (BEE)
  • Internationale Organisation für Erneuerbare Energien (IRENA)
  • Masdar City

Literatur

Bücher

  • Mischa Bechberger, Danyel Reiche: Ökologische Transformation der Energiewirtschaft – Erfolgsbedingungen und Restriktionen. Schmidt, Berlin 2006, ISBN 3-503-09313-3.
  • Elke Bruns, Dörte Ohlhorst, Bernd Wenzel, Johann Köppel: Erneuerbare Energien in Deutschland – Eine Biographie des Innovationsgeschehens. Universitätsverlag der TU Berlin, Berlin 2010, ISBN 978-3-7983-2201-1. (Volltext)
  • Thomas Bührke, Roland Wengenmayr: Erneuerbare Energie – Alternative Energiekonzepte für die Zukunft. 2. Auflage. Wiley-VCH, Weinheim 2009, ISBN 978-3-527-40973-0.
  • Steffen Dagger: Energiepolitik & Lobbying: Die Novellierung des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) 2009. ibidem-Verlag, Stuttgart 2009, ISBN 3-8382-0057-8.
  • Hans-Josef Fell, Carsten Pfeiffer: Chance Energiekrise – Der solare Ausweg aus der fossil-atomaren Sackgasse. Solarpraxis, Berlin 2006, ISBN 3-934595-64-2.
  • Sven Geitmann: Erneuerbare Energien und alternative Kraftstoffe. 2. Auflage. Hydrogeit Verlag, Kremmen 2004, ISBN 3-937863-05-2.
  • Sven Geitmann: Erneuerbare Energien - Mit neuer Energie in die Zukunft Hydrogeit, Oberkrämer 2009, ISBN 978-3-937863-14-6.
  • Wolfgang Gründinger: Die Energiefalle. Rückblick auf das Erdölzeitalter. C. H. Beck, München 2006.
  • Martin Kaltschmitt, Andreas Wiese, Wolfgang Streicher (Hrsg.): Erneuerbare Energien. Systemtechnik, Wirtschaftlichkeit, Umweltaspekte. 3. Auflage. Springer Verlag, Heidelberg 2003, ISBN 3-540-43600-6.
  • David J. C. MacKay: Sustainable Energy – Without the Hot Air UIT 2008, ISBN 978-1-906860-01-1, (auch online verfügbar).
  • Volker Quaschning: Erneuerbare Energien und Klimaschutz. 2. Auflage. Carl Hanser, München 2009, ISBN 978-3-446-41961-2.
  • Volker Quaschning: Regenerative Energiesysteme. 7. Auflage. Carl Hanser, München 2011, ISBN 978-3-446-42732-7.
  • Hermann Scheer: Solare Weltwirtschaft – Strategie für eine ökologische Moderne. 5. Auflage. Kunstmann, München 2005, ISBN 3-88897-314-7.
  • Hermann Scheer: Der energethische Imperativ. Wie der vollständige Wechsel zu erneuerbaren Energien zu realisieren ist. München 2010, ISBN 978-3-88897-683-4.
  • Jens-Peter Springmann: Förderung erneuerbarer Energieträger in der Stromerzeugung – Ein Vergleich ordnungspolitischer Instrumente. DUV, Wiesbaden 2005, ISBN 3-8350-0038-1.

Aufsätze und Studien

Weblinks

Einzelnachweise

  1. 1,0 1,1 Volker Quaschning, Regenerative Energiesysteme. Technologie - Berechnung - Simulation. 7. aktualisierte Auflage. München 2011, S. 34.
  2. United Nations - Sustainable Energy For All (19. Juni 2012)
  3. Daten des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) 2005
  4. Potenziale erneuerbarer Energien – Übersicht
  5. Summary for Policymakers 2011
  6. Mark Z. Jacobson und Mark A. DeLucchi: A Plan to Power 100 Percent of the Planet with Renewables. Scientific American, Nov. 2009
  7. Werner Zittel, Ludwig-Bölkow-Systemtechnik: Abschätzung der jährlichen weltweiten Ausgaben für die Energieversorgung, Berlin, 9. März 2010
  8. sevenload.com: Video: Das regenerative Kombikraftwerk, siehe auch [1]
  9. Der große Blackout (Film im wmv-Format), 3sat hitec vom 14. Juni 2007, Seite nicht mehr abrufbar, Suche im Webarchiv:[2] [3] [[Vorlage:Toter LinkVorlage:FindSlash]]Alternativlink
  10. Über das Modell Güssing - Vision oder Wirklichkeit?, Europäisches Zentrum für erneuerbare Energie Güssing
  11. Seite nicht mehr abrufbar, Suche im Webarchiv:[4] [5] [[Vorlage:Toter LinkVorlage:FindSlash]]nano.de: Video: Spanien baut eines der weltgrößten Solarkraftwerke. Auch mit Informationen zu möglicher Energiegewinnung in Nordafrika. 9. Juni 2008
  12. Sustainable Energy – Without the Hot Air (englisch) Fünf durchgerechnete Szenarien, von konservativer bis grüner Energieversorgung von Großbritannien
  13. Bundesministerium für Umwelt (BMU):"Leitstudie 2008" - Weiterentwicklung der "Ausbaustrategie Erneuerbare Energien" vor dem Hintergrund der aktuellen Klimaschutzziele Deutschlands und Europas. Oktober 2008, verfügbar als pdf.
  14. Erneuerbare könnten kräftig boomen(Quelle: Heise, Stand: 11. Juli 2011)
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  111. http://www.boerse-online.de/rohstoffe/nachrichten/meldungen/:Uran--Hoher-Preis-lockt-Hedge-Fonds/616587.html
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  113. Studie Stromgestehungskosten Erneuerbare Energien
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  116. Renews Kompakt Industriestrompreise, April 2012
  117. Spiegel-Bericht, Netzagentur kritisiert Vergünstigungen für stromintensive Unternehmen, Mai 2012
  118. Monitor-Bericht: Regierung entlastet Industrie bei den Stromkosten
  119. SPIEGEL-Bericht: Firmen tricksen bei Ökostrom-Abgabe, 11. Oktober 2012
  120. Handelsblatt: Die Tricks der Energiekonzerne
  121. EU leitet Beihilfeverfahren gegen Deutschland wegen EEG-Befreiung der Großindustrie ein. Pressemitteilung. Abgerufen am 7. Juni 2012.
  122. Ökostrom dämpft Börsenpreis, PM
  123. Die Erneuerbaren müssen weiter gefördert werden. In: Die Zeit, 25. Januar 2012. Abgerufen am 25. Januar 2012.
  124. Forsa-Umfrage zeigt: Engpass bei fossilen Brennstoffen droht früher als die Deutschen denken. Proplanta. Abgerufen am 4. März 2012.
  125. Akzeptanzumfrage 2012
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  127. Fraunhofer ISE, Studie Stromgestehungskosten erneuerbare Energien
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  129. Studie Stromgestehungskosten Erneuerbarer Energien. Internetseite des Fraunhofer ISE. Abgerufen am 12. Mai 2012.
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  131. DLR/Fraunhofer Institut für System- und Innovationsforschung (FhG-ISI): Externe Kosten der Stromerzeugung aus fossilen Energieträgern., Stand: Mai 2007
  132. Merit Order: Preissenkung durch erneuerbare Energien
  133. Erneuerbare Energien sind keine Preistreiber für Industriestrom
  134. Bode, Groscurth: Zur Wirkung des EEG auf den „Strompreis“. HWWA Discussion Paper Nr. 348 (2006), S. 2
  135. Preissenkende Effekte der Solarstromerzeugung auf den Börsenstrompreis. Studie des Instituts für ZukunftsEnergiesysteme. Abgerufen am 31. Januar 2012.
  136. Sonnenenergie senkt den Strompreis. Börsen-Effekt: Sonnenenergie senkt den Strompreis. In: Focus, 31. Januar 2012. Abgerufen am 31. Januar 2012.
  137. Kurzgutachten „Auswirkungen sinkender Börsenstrompreise auf die Verbraucherstrompreise“, April 2012
  138. Pressemitteilung Agentur Erneuerbare Energien
  139. Bürger, Kommunen und lokale Wirtschaft in guter Gesellschaft, Pressemitteilung DRGV, 2012
  140. Hintergrund zu Energiegenossenschaften
  141. Forschung auf dem Gebiet u. a. der Entropiebilanzierung: Max-Planck-Institut für Biogeochemie in Jena
  142. DGS: Nutzerinformation Photovoltaik. Sonnenenergie – Nutzen für jedes Haus (PDF-Datei, 749 kB), Deutsche Gesellschaft für Sonnenenergie e. V. (DGS)
  143. Mariska de Wild-Scholten, Erik Alsema: Energetische Bewertung von PV-Modulen (PDF-Datei, 1,52 MB), Energy Research Centre of the Netherlands (ECN), Unit Solar Energy und Copernicus Institut, Universität Utrecht
  144. M. Palic u. a.: Kabel und Freileitungen in überregionalen Versorgungsnetzen. Ehningen, 1992; Michael-Otto-Institut im Naturschutzbund Deutschland: Auswirkungen der regenerativen Energiegewinnung auf die biologische Vielfalt am Beispiel Vögel. Fakten, Wissenslücken, Anforderung an die Forschung, ornithologische Kriterien zum Ausbau von regenerativen Energiegewinnungsformen. Bergenhusen 2004
  145. BGR: Der unhörbare Lärm von Windrädern
  146. BUND: Kein Disco-Effekt mehr
  147. Beispiel für eine Schattenwurfsteuerung
  148. Windenergieanlagen und Immissionsschutz. Landesumweltamt NRW. Abgerufen am 1. April 2012.
  149. Bericht des NDR
  150. Windbranche befürchtet Imageschaden durch Negativ-Bericht über Neodym-Einsatz in WEA. In: Euwid Neue Energien, 9. Mai 2011. Zuletzt abgerufen am 5. Juli 2012.
  151. Sachverständigenrat für Umweltfragen SRU): Klimaschutz durch Biomasse, Sondergutachten, Juli 2007
  152. Schäden bis 5 Millionen durch Geothermieprojekt in Basel NZZ Online am 24. Juni 2007, zuletzt abgerufen am 30. März 2012
  153. Fraunhofer IWS:Dynamische Simulation der Stromversorgung in Deutschland nach dem Ausbauszenario der Erneuerbare-Energien-Branche, Abschlussbericht vom Dezember 2009
  154. Sachverständigenrat für Umweltfragen (2010): 100 % erneuerbare Stromversorgung bis 2050: klimaverträglich, sicher, bezahlbar. S. 62
  155. Erneuerbare-Energien-Gesetz 2009
  156. Scenario Outlook & Adequacy Forecast 2012 - 2030
  157. TAB-Bericht „Regenerative Energieträger zur Sicherung der Grundlast in der Stromversorgung“, 2012
  158. Monitoringbericht 2011. bericht der Bundesnetzagentur. Abgerufen am 23. Oktober 2012, S. 28.
  159. Spiegel online:Wetten auf den Wind, Bericht über die Prognostizierung von Erträgen aus Windenergie, 23. November 2009, abgerufen am 2. Februar 2010
  160. Hintergrundpapier Strom speichern der Agentur für Erneuerbare Energie
  161. Volker Quaschning, Regenerative Energiesysteme. Technologie - Berechnung - Simulation. 7. aktualisierte Auflage. München 2011, S. 357.
  162. Renews Spezial: Intelligente Verknüpfung von Strom- und Wärmemarkt. Die Wärmepumpe als Schlüsseltechnologie für Lastmanagement im Haushalt. Nov. 2012
  163. video: Kombikraftwerk – Strom ohne Atom und Kohle
  164. 164,0 164,1 Pressemitteilung des BEE
  165. Bundesverband Windenergie, Pressemitteilung dena-Netzstudie II springt zu kurz vom 23. November 2010. Zuletzt abgerufen im März 2012
  166. Netzentwicklungsplan 2012, erster Entwurf
  167. Meldung tagesschau.de, 30. Mai 2012
  168. Netzentwicklungsplan zeigt: Die Energiewende ist machbar. Pressemitteilung Bundesverband Erneuerbare Energie. Zuletzt abgerufen am 5. Juli 2012.
  169. Financial Times Deutschland, "Netzausbau billiger als gedacht"
  170. DENA: Stromverteilnetze müssen für die Energiewende deutlich ausgebaut werden, 11.12.2012
  171. BEE, innovative Verteilnetze ermöglichen schnellen Ausbau Erneuerbarer Energien, 11.12.2012
  172. Häufige Zwangsabschaltungen von Windparks. In: Handelsblatt, 28. November 2012. Abgerufen am 1. Februar 2013.
  173. Windsammelschiene freigegeben. In: n-tv.de, 18. Dezember 2012. Abgerufen am 31. Januar 2013.
  174. Hochspannungstrasse Remptendorf aufgrüstet. In: Thüringer Allgemeine, 4. Dezember 2012. Abgerufen am 31. Januar 2013.
  175. BDEW-Pressemitteilung
  176. Daniel Wetzel: Tschechien fordert deutsche Akzeptanz für Atommeiler., welt. de vom 10. Februar 2012, abgerufen am 10. Februar 2012