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Zukunft der Energie – Energie der Zukunft.Strom und Wärme aus regenerativen Ressourcen: Ansätze zur Energieerzeugung.

Info-Backgrounder: Erneuerbare Energien2

Wir wollen, dass der Strom der Zukunft sicher ist, verlässlich und natürlich wirtschaftlich. Für diesen Strom der Zukunft brauchen wir eine neue Architektur unseres Energiewesens. Als erste große Industrienation könnte Deutschland die Wende zu hoch effizienten und erneuerbaren Energien schaffen. Das bietet Chancen für Exporte, Technologien und Arbeitsplätze.

Bundeskanzlerin Angela Merkel, Pressekonferenz zum Atomausstieg 30. Mai 2011

Info-Backgrounder: Erneuerbare Energien 3

Herausforderung Energiewende.

Solarthermisches Großkraftwerk mit Parabolrinnen-Technologie.

Wir wollen, dass der Strom der Zukunft sicher ist, verlässlich und natürlich wirtschaftlich. Für diesen Strom der Zukunft brauchen wir eine neue Architektur unseres Energiewesens. Als erste große Industrienation könnte Deutschland die Wende zu hoch effizienten und erneuerbaren Energien schaffen. Das bietet Chancen für Exporte, Technologien und Arbeitsplätze.

Bundeskanzlerin Angela Merkel, Pressekonferenz zum Atomausstieg 30. Mai 2011

Der Weg ins regenerative Zeitalter ist unumkehrbar

Sicher, bezahlbar und klimafreundlich soll die Energieversorgung der Zukunft sein. Für die Entwicklung einer Volkswirtschaft und ein Industrieland wie Deutschland ist dies von entscheidender Bedeutung. Ent-sprechend müssen die Weichen so gestellt werden, dass mittel- und langfristig zufrie-denstellende Rahmenbedingungen für Er-zeuger und Verbraucher geschaffen werden und ein günstiges Investitionsklima für eine nachhaltige Wirtschaftsentwicklung gefördert werden. Noch dominieren im aktuellen Energiemix, etwa bei der Stromerzeugung, nukleare und fossile Energieträger. Das wird sich in den kommenden Jahren ändern: Klimawan-del, zur Neige gehende Ressourcen und zuletzt die Atomkatastrophe von Fukushima haben ein grundlegendes Umdenken und hierzulande eine Neuauflage der energie-politischen Diskussion beschert. In der Bevölkerung zeichnet sich eine breite Mehr-heit ab für einen schnellen Ausstieg aus der Kernkraft und den zügigen Umstieg auf erneuerbare Energien.

Der Bundestag fasste am 30. Juni 2011 den historischen Beschluss, bis 2022 stufenweise aus der Atomenergie auszu-steigen und vollzog damit eine spektakuläre Neuorientierung in der Energiepolitik – mit Signalwirkung auch für andere Länder.

Läuft alles nach Plan, geht in Deutschland Ende 2022 das letzte Kernkraftwerk vom Netz. Der weitere Ausbau der erneuerbaren Energien soll 2050 in einer Stromerzeugung münden, die nahezu CO2-frei ist. Im Energiemix der Zukunft werden die er-neuerbaren Energien zur tragenden Säule der Energieversorgung. So sieht es das Energiekonzept 2011 der Bundesregierung vor. Auf diesem Weg werden die konven-tionellen Energieträger sukzessive durch erneuerbare Energien ersetzt. Strom und Wärme kommen damit künftig nicht nur von Großkraftwerken, sondern werden zuneh-mend auch dezentral erzeugt – aus regenerativen Quellen wie Wind, Sonne, Wasser und Biomasse. Verschiedene wissenschaftliche Studien beschäftigten sich seit einiger Zeit mit mög-lichen Ausbau-Szenarien. Im Ergebnis sind sich die Experten einig: Die Energiewende ist machbar. Voraussetzung ist eine grund-legende Veränderung der Energiewirtschaft, wohl der größte Wandel ihrer Geschichte. Das gilt für die Infrastruktur ebenso wie für die Erzeugung und Verteilung von Energie. Erforderlich ist zudem ein wesentlich effi-zienterer Umgang mit Energie. Detailliert soll im Folgenden der Stand der Diskussion aufgezeigt werden, welche Potenziale verschiedene erneuerbare Ener-gien bieten und wie diese mit sinnvollen Lösungsansätzen ihren Teil zu einer Ener-giewirtschaft der Zukunft beitragen können.


Hoffnungsträger und Bestandteil einer veränderten Energiewirtschaft

Seit etwa einem Jahrzehnt steht Klima-politik und dabei vor allem der Ausbau erneuerbarer Energien in immer deutliche-rer Ausprägung auf der politischen Agenda der Europäischen Union und Deutschlands. Weitgehend Konsens besteht heute dar-über, dass nur erneuerbare Energien die unbegrenzten Ressourcen nutzen, wie sie Wind, Sonne, Wasser und Erde zur Ver-fügung stellen. Um weitere Klimaschäden zu vermeiden, ist zudem ein zügiger Aus-stieg aus der fossilen Energiewirtschaft naheliegend. Studien haben gezeigt, dass ein Nichthandeln dramatische Folgen hat und am Ende teurer wird, als aktiv Klima-schutzmaßnahmen umzusetzen und die Energiewirtschaft auf regenerative Quellen umzustellen.

Zur Frage, welchen Beitrag erneuerbare Energiequellen zur Deckung des Energiebe-darfs heute und in Zukunft leisten können, gibt es unterschiedliche Einschätzungen. Generell entspricht zum Beispiel die auf die Erde treffende Sonnenenergie etwa dem Zehntausendfachen des aktuellen mensch-lichen Energiebedarfs. Wind, Erdwärme und Gezeitenkraftwerke liefern deutlich gerin-gere, aber im Vergleich zum menschlichen Bedarf hohe Beiträge. Rein physikalisch betrachtet, steht damit mehr Energie zur Verfügung, als die Menschheit in absehba-rer Zukunft braucht.

Die Internationale Energieagentur (IEA) geht davon aus, dass weltweit bis 2030 mehr als ein Viertel des Energieverbrauchs durch erneuerbare Energien gedeckt wer-den kann. Studien von Greenpeace und des Wissenschaftlichen Beirats für Globale

Öko-Energie hat Potenzial.

Umweltveränderungen (WBGU) der Bun-desregierung prognostizieren, dass erneuerbare Energien bis 2050 die Hälfte der weltweiten Energieversorgung sicherstellen können. Nach Einschätzung des Weltklima-rats IPCC könnten bis 2050 sogar 77 Pro-zent des weltweiten Energieverbrauches aus erneuerbaren Energien stammen. Fakt ist allerdings auch, dass die Leistungs-dichte der aktuell zur Verfügung stehenden Technik für erneuerbare Energien weiter-entwickelt werden muss, um die Energie-ausbeute zu erhöhen und den bisher großen Flächen- und Materialaufwand zu reduzie-ren. Zudem gilt es, Infrastrukturen zu instal-lieren, die auf die schwankende Energieein-speisung von erneuerbaren Energiequellen ausgelegt sind, eine intelligente Verbrauchs-steuerung ermöglichen und ausreichend Speicherkapazitäten bieten.

Quelle: Bundesverband Erneuerbare Energie e.V. (BEE)

Installierte Leistung zur Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien in Deutschland bis 2020

Gigawatt 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020

120

100

80

60

40

20

0

Geothermie Wasserkraft (regenerativ) Bioenergie Photovoltaik Windenergie

122,6 GW

55,3 GW

11,9 GW

Entspricht ca. 50 % des

Stromverbrauchs

Entspricht 17 % des

Stromverbrauchs


Wertvolle Windkraft Windräder sind eine wichtige Energie-technik der Zukunft. Am Mix der erneuer-baren Energien hat Windkraft den größten Anteil und die Bedeutung nimmt stetig zu. Ende 2010 drehten sich hierzulande mehr als 21.600 Windkraftanlagen mit einer Leistung von 27.215 Megawatt (MW). Diese lieferten 37,5 Terrawattstunden (TWh) Strom. Das entspricht 6,3 Prozent der ge-samten Stromerzeugung. Rein rechnerisch ließen sich damit rund elf Millionen Haus-halte versorgen.

Durch zahlreiche technische Innovationen hat sich die Anlagenleistung in den vergangenen Jahren von ursprünglich wenigen

Kilowatt auf heute bis zu sieben und mehr Megawatt gesteigert. Der Preis pro Kilo-wattstunde hat sich seit 1990 etwa halbiert. Das Potenzial der Windenergie ist damit bei weitem noch nicht ausgeschöpft. Nach einer Studie des Fraunhofer Institut für Wind-energie und Energiesystemtechnik (IWES) könnten – unter anderem dank Ersatz alter Windkraftanlagen durch neue Anlagen mit höherem Wirkungsgrad („Repowering“) – Windanlagen zukünftig noch viel effizienter arbeiten. Für „absolut realistisch“ halten die Wissenschaftler Berechnungen des Bun-desverbands Windenergie, wonach auf zwei Prozent der Fläche jedes Bundeslands in Deutschland Windanlagen errichtet werden könnten. Insgesamt ergeben sich daraus 198 Gigawatt (GW) installierbare Leistung.

Würde das Potenzial der Windkraft voll aus-geschöpft, könnte diese nach der IWES-Studie bereits mit heutiger Anlagentechnik allein an Land 390 TWh Energieertrag liefern und damit rund 65 Prozent des deut-schen Bruttostromverbrauchs von derzeit 603 TWh pro Jahr decken.

Nach berechneten Szenarien im Energie-konzept 2011 der Bundesregierung wird die Windenergie mit einem Anteil von rund 50 Prozent eine entscheidende Rolle an der Stromerzeugung 2050 spielen. Das erfor-dert einen massiven Ausbau der Windkraft-kapazitäten On- und Offshore auf ca. 45 GW bis 2020 und 85 GW bis 2050 (heute 25 Gigawatt).


Kreisdiagramm

Mehr Sonne im Strom

In der Energiewirtschaft der Zukunft wird die Solarenergie – Photovoltaik und Solar-thermie – eine wesentliche Rolle spielen. Die Solarenergie basiert auf inzwischen etablierten Technologien und ist vielfältig nutzbar. 2010 erzeugten die rund 860.000 installierten Photovoltaik-Anlagen insge-samt 12.000 Gigawattstunden (GWh) Strom. Der Anteil von Photovoltaik an der erneuer-baren Bruttostromerzeugung lag damit bei 12 Prozent. Mit einem Zubau von rund 7,4 Gigawatt elektrischer Energie (GWel) war Deutschland 2010 Weltmeister, was neu ins-tallierte Photovoltaik-Kapazität angeht.

Mehr als 30 Gigawatt Photovoltaikkapa-zität sollen nach Plänen des Bundesumwelt-ministeriums bis 2020 neu zum Strommix

hinzukommen. Dieses Ziel hält Energie-Expertin Prof. Dr. Claudia Kemfert vom Deutschen Institut für Wirtschaftsforschung (DIW) für machbar: „Bis Ende 2020 können wir eine installierte Leistung von 53,8 Giga-watt erreichen. Damit lassen sich dann gut 47 Terrawattstunden Solarstrom erzeu-gen.“ Das reiche aus, um den Anteil der Sonnenenergie am Strommix auf knapp acht Prozent zu steigern.

Zu den Besonderheiten der Solarenergie gehört, dass Strom sehr dezentral mit vie-len kleinen Anlagen produziert wird. Zudem erzeugen Solarmodule nur Strom, wenn tat-sächlich Sonne auf ihre Zellen strahlt. Vor-teil dabei: Solarstrom wird vor allem in der Mittagszeit erzeugt, wenn die Nachfrage besonders hoch ist. So kann die Photovol-taik künftig helfen, Lastspitzen abzudecken.

Diagramm – Schautafel

Solar-Wärme Zweites Standbein in der Solarbranche ist die Solarthermie, mit der über Kollektoren Wärme erzeugt wird – rund 14 Millionen Quadratmeter Kollektorfläche sind derzeit im Inland installiert. Die Solarthermie trug 2010 damit rund vier Prozent zur gesamten Wärmeproduktion aus erneuerbaren Ener-gien (138 TWh) bei. Für einen erfolgreichen Klimaschutz spielt die effiziente Nutzung von Wärme eine herausragende Bedeutung, wie Autoren der Erneuerbare Energien-Leitstudie des Bundesumweltministeriums betonen.

Aktuell summiert sich der Bedarf an so genannter Raumwärme auf 55 Prozent des gesamten Wärmebedarfs. „Bedeutends-tes Element einer Klimaschutzstrategie im Wärmesektor ist deshalb eine umfassende energetische Sanierung des Gebäudebe-stands, flankiert durch hohe Effizienzanfor- derungen für Neubauten“, so das Fazit der Studie. Im Energiekonzept 2010 hatte die Bundesregierung daher unter anderem eine großangelegte Gebäudesanierung beschlossen. Das Ziel: Alle 18 Millionen Gebäude in Deutschland sollen bis 2050 so gedämmt werden, dass sie kaum noch Energie verbrauchen – und wenn, dann am besten nur noch Öko-Energie. Allerdings sollen Hauseigentümer nicht, wie ursprüng-lich geplant, dazu verpflichtet werden. Außerdem ist geplant, dass größere Teile der Investitionen auf die Miete umgelegt werden dürfen.

Solarenergie spielt in der Energiever-sorgung der Zukunft eine wichtige Rolle.


Reststoffverwertung – Beispiel Holzpellets – ist eine gute Grundlage für die Energieerzeugung.

Multitalent Biomasse

Biomasse nimmt eine besondere Stellung unter den Trägern Erneuerbarer Energien ein: Im Gegensatz zu Wind und Sonnen-strom ist sie ständig verfügbar und vielseitig einsetzbar – für Strom und Wärme ebenso wie als Kraftstoff und zunehmend auch als Rohstoff in der chemischen Industrie. Hohe Wirkungsgrade sorgen heute für eine effi-ziente Energieausbeute. So haben Agrar-rohstoffe und Abfallstoffe als Grundlage für erneuerbare Energien stark an Attraktivität gewonnen – mit großem Wachstumspoten-zial für die kommenden Jahre.

Der Neubau von Biogasanlagen zur Strom-erzeugung ist in den vergangenen Jahren deutlich gestiegen. 2010 wurden aus fester, flüssiger und gasförmiger Biomasse sowie biogenen Abfällen bundesweit bereits 33 Terrawattstunden Strom erzeugt. Ähnlich positive Ergebnisse erzielt die Wärmeerzeu- gung. Von den 138 Terrawattstunden Wärme, die in Deutschland aus erneuer-baren Energien stammen, hatte Biomasse mit rund 92 Prozent den größten Anteil.

Rohstoff Abfall

„Es ist noch nicht lange her, da hieß es: Hilfe, wir ersticken im Müll. Und heute? Heute ist Müll einer der gefragtesten Rohstoffe über-haupt“, sagt Klaus Josef Lutz, Vorstands-vorsitzender der BayWa AG. Der Dienstleis-tungs- und Handelskonzern ist seit einiger Zeit im Geschäftsfeld Biogas aktiv und kaufte 2010 Schradenbiogas – ein Unter-nehmen, das aus organischem Müll Strom erzeugt und dabei Abfälle zu 100 Prozent verwertet. „Das nenne ich eine neue, sinn-volle Technologie“, sagt Lutz.

Energie aus Biomasse – Erzeugung im Kreislauf

Schradenbiogas nutzt das Verfahren der anaeroben Nassfermentation. Dabei werden flüssige organische Abfälle (zum Beispiel Rinder- und Schweinegülle) und feste orga-nische Abfälle (etwa Bioabfall, Küchen- und Kantinenabfälle) vermischt und zu Strom sowie einem landwirtschaftlich einsetzbaren Dünger verarbeitet. Ein in der Biogasanlage integriertes Blockheizkraftwerk erzeugt gleichzeitig Strom und Wärme. Biogas dient als Treibstoff für Gaskolbenmotoren, die jeweils einen Stromgenerator antreiben. Die Abwärme der Motoren wird genutzt, um Heißdampf und Heißwasser für den betriebseigenen Bedarf sowie einen exter-nen Abnehmer zu erzeugen. Diese soge-nannte Kraft-Wärme-Kopplung hat mehrere Vorteile – sie ist ökonomisch sinnvoll, weil für die Erzeugung von zwei Energieformen nur einmal Brennstoff benötigt wird. Ökolo-gisch punktet die Anlage durch ihren hohen Wirkungsgrad von bis zu 90 Prozent. Die erzeugte Energie wird zu 15 bis 20 Prozent im Eigenbedarf für den Betrieb der Anlage genutzt, der Rest ins öffentliche Stromnetz eingespeist.

Pressung

Trocknung/Pelletierung

Biogas-anlage

BtL-Anlage/

KraftwerkAcker

Wärme

Strom

Bio-Kraft-stoff

fester nährstoffarmer Press-Rückstand

Asche (Dünger)

Biom

asse

nährstoffreicher Press-Saft

nährstoffreiche Gärreste

(Dünger)

Abwärme

Quelle: Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe


Struktur der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energieträgern in Deutschland 2010

Windenergie 37 TWh Photovoltaik 12 TWh Biogene Festbrennstoffe 12 TWh Biogene flüssige Brennstoffe 2 TWh Biogas 13 TWh Klär- und Deponiegas 2 TWh Biogener Anteil des Abfalls 5 TWh Wasserkraft 20 TWh

Neue Gräsermischungen eignen sich als hochwertiger Rohstoff zur Erzeugung von Biogas.

Gras hat Power

Energie gewinnen, die Natur schützen und Landwirten ein Einkommen sichern: Das klingt nach einer Quadratur des Kreises. Der Münchner Konzern BayWa hat innovative Ansätze für die Verwertung von Grünland entwickelt, die die Konkurrenz zwischen Nahrung und Energie-Rohstoff reduzieren. Seit März 2011 werden durch BayWa und Genossenschaften Gräsermischungen der Marke „Planterra“ angeboten, die durch gezielte Auswahl des Saatguts den Ertrag auf Grünlandflächen steigern, sich für den Zwischenfruchtanbau auf dem Acker eignen und als hochwertiger Rohstoff zur Erzeu-gung von Biogas einsetzbar sind. Angebaut werden die Planterra-Grünlandmischungen zum Großteil auf Flächen, die Landwirte in den vergangenen Jahren im Zuge der Milch-kontingentierung immer öfter nur extensiv oder gar nicht nutzten. Bis auf die Energie-pflanzenmischung „Triple Energy“, die ausschließlich als Rohstoffsubstrat zur Bio-gasherstellung gedacht ist, eignen sich fast alle „Planterra“-Gräsermischungen auch als silagefähiges Tierfutter. Der Anbau von Getreide, Mais und anderen für die Nahrung vorgesehenen Ackerfrüchten steht dazu nicht in Konkurrenz. Für ihre Schwerpunkt-Vertriebsgebiete Bayern, Württemberg und Sachsen hat die BayWa errechnet, dass von 4.642 Millionen Hektar landwirtschaft-licher Nutzfläche rund ein Drittel Grünland sind, auf denen sich der Anbau von „Power-Gras“ eignet.

„Die Grünschnitt-Verwertung ist sicherlich vor allem interessant für Landwirte, für die sich auf ihren vergleichsweise kleinen Flächen die Milchwirtschaft nicht mehr lohnt“, betont BayWa-Vorstandsvorsitzen-der Klaus Lutz. In Expertenkreisen und auf politischer Ebene wird zudem diskutiert, ob für Biogasanlagen gedachte Substrat-mischungen mit Grünschnitt nicht stär-ker gefördert werden sollen als reine Mais- oder Getreide-Substrate. Insofern würden auch hier Anreize zum stärkeren Einsatz von Energiepflanzen gesetzt und die Konkurrenz zwischen Teller und Tank vermieden.

2 %13 %

2 %

5 %

19 %

36 %

12 %

12 %

Gesamt 102 TWh

Quelle: Bundesministerium für Umwelt,

Naturschutz und Reaktorsicherheit


Wasserkraft – stetig im Fluss

Wasserkraft ist eine ausgereifte Technolo-gie, mit der weltweit – an zweiter Stelle nach der traditionellen Nutzung von Biomasse – der größte Anteil an erneuerbarer Energie erzeugt wird. Immerhin 16 Prozent des glo-bal erzeugten Stroms stammen aus Wasser-kraftwerken. In Europa deckt beispielsweise Norwegen fast seinen gesamten Elektrizi-tätsbedarf mit Wasserkraft. In Deutschland sind ca. 7.000 Anlagen in Betrieb, der über-wiegende Teil in Süddeutschland. Dabei handelt es sich häufig um Kleinanlagen mit einer installierten Leistung von weniger als ein Megawatt. Bei der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien liegt der Anteil der Wasserkraft bei aktuell 19 Prozent.

Nutzbare Wassermengen stehen im Jah-resverlauf nicht permanent und in gleich bleibendem Umfang zur Verfügung, jedoch ist die Energieausbeute konstanter als bei Wind oder Sonne. Das Ausbaupotenzial der Wasserkraft ist begrenzt. Größere Anlagen haben angesichts der geografischen Erfor-dernisse nur noch an wenigen Standorten Realisierungschancen. Zentrale Themen

sind Ersatz, Modernisierung oder Reakti-vierung bestehender Kleinanlagen. Dane-ben tragen Speicherwasserkraftwerke, die über einen natürlichen Flusszulauf verfügen, zur Stromerzeugung aus Wasserkraft bei. Pumpspeicherwerke können für den Aus-gleich bei schwankender Einspeisung oder Nachfrage eingesetzt werden.

Geothermie – unsichtbare Kraft

6.000 Grad Celcius – solche hohen Tem-peraturen werden im heißen Kern der Erde gemessen. Vulkane, Thermalquellen und Geysire demonstrieren eindrucksvoll, was dies bedeutet. Sie zeigen auch, dass enorm viel Wärme und Energie mit hohem Druck aus dem Erdinneren aufsteigt. Das birgt ein enormes Potenzial für die Erzeugung von Strom und Wärme weltweit. Erdwärme steht als Energie kontinuierlich zur Verfügung und kann somit einen Beitrag zur Grundlast-stromerzeugung leisten. In der Diskussion sind Hybridkraftwerke auf der Basis von Biomasse in Kombination mit Geothermie. Gerade in Bayern sind die geologischen Bedingungen für Geothermie besonders gut. Darum wird die BayWa in Kooperation

mit der Firma Hochtief bis Ende 2011 ein Geothermiekraftwerk in Dürrnhaar fertig-stellen. Ein weiteres ist in Planung.

Der Anteil der Geothermie an dem aus erneuerbaren Energien erzeugten 138 TWh Wärme in Deutschland betrug 2010 rund vier Prozent. Für die Zukunft wird in der Branche mit jährlich zweistelligen Zuwachs-raten gerechnet. Jochen Flasbarth, Präsi-dent des Umweltbundesamtes (UBA) beur-teilt die Geothermie mit Blick auf ihre Rolle im Energiemix der Zukunft als „schlafenden Riesen“.

Weltweit ist bereits ein Boom bei der Nut-zung von Geothermie zur Stromerzeugung eingetreten. Die zum Ende des ersten Quartals 2010 installierte Leistung von 526 geothermischen Kraftwerken betrug 10.715 MW. Im Sektor Wärme wird erwartet, dass 2020 insgesamt 8,2 Mrd. KWh Wärme aus Anlagen der tiefen Geothermie erzeugt werden können. Der Ausbau von geother-mischen Anlagen ist allerdings direkt abhän-gig von dem Zusammentreffen von geo-thermischer Lagerstätte mit so genannten Wärmesenken an einem Ort.


Chancen und Hindernisse.

Speicherung, effiziente Nutzung und Netz-Integration sind aktuelle Herausforderungen

Historisch gesehen leisteten Wasserkraft und Biomasse bisher den größten Beitrag zur Energieerzeugung aus erneuerbaren Quellen. Andere Nutzungsoptionen wie die Solar- und Windenergie haben zunehmend an Bedeutung gewonnen. Zum Wachstum trug in den vergangenen Jahren besonders die steigende Windenergienutzung bei, deren installierte Leistung sich von 1998 bis 2010 fast verzehnfachte. Seit 2003 löst sie die Wasserkraft als wichtigste erneuerbare Energiequelle zur Stromerzeugung ab. Ins-gesamt hat sich in Deutschland die Strom-erzeugung aus erneuerbaren Energien seit 1998 mehr als vervierfacht. Nach Zah-len des Bundesverbands der Energie- und Wasserwirtschaft (BDEW) deckten erneu-erbare Energien im ersten Quartal 2011 bereits 19,2 Prozent des Strombedarfs in Deutschland.

Auch wenn die Weichen Richtung Energie- wende gestellt sind: Der Weg zur kom-pletten Strom- und Wärmeversorgung aus regenerativen Quellen ist noch weit. Ottmar Edenhofer, Chef-Ökonom des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK), sagt: „Die größte Herausforderung ist nicht der Ausstieg aus der Kernkraft, sondern der Einstieg in ein nachhaltiges, intelligentes und gesellschaftlich akzeptiertes Energie-system – ein wahrlicher Kraftakt“. Mit Blick auf die nächsten Schritte hat der BDEW drei Kernaufgaben formuliert, die in den

kommenden Jahren zu erledigen sind: Dem-nach müssen erstens die derzeit noch sub-ventionierten erneuerbaren Energien Schritt für Schritt marktfähig gemacht werden. Zweitens gilt es, den dringend notwendigen Ausbau der Stromnetze voranzutreiben. Drittens sind neue Speicherkapazitäten und neue Speichertechnologien erforderlich, ohne die es nicht gelingen wird, den wach-senden Anteil der stark witterungsabhän-gigen Einspeisung von Ökostrom sicher in die Energieversorgung zu integrieren.

Vor allem die stark fluktuierende Einspei- sung aus Windenergie und Photovoltaikan-lagen stellt – im Hinblick auf die Gewähr-leistung der Versorgungssicherheit – erheb-liche Anforderungen an die konventionelle Infrastruktur der Energieversorgung. Netzengpässe und das geografische Nord-Süd-Gefälle von Erzeugungs- und Ver-brauchsschwerpunkten führen schon heute zeitweise zum Abschalten von Wind-, Solar- und Biomasse-Anlagen. Das bedeutet den Verlust CO2-freier Energie. Nach Einschät-zung von Experten muss es daher erste Priorität sein, die Integration der erneuerba-ren Energien in das elektrische System zu optimieren. „Ohne neue Stromautobahnen wird es zum Beispiel nicht möglich sein, den vor allem im Norden produzierten Wind-strom in die Verbrauchszentren in West- und Süddeutschland zu transportieren“, heißt es beim BDEW. Auch in den regionalen Vertei-lungsnetzen sei an immer mehr Orten ein verstärkter Netzausbau zum Transport von Photovoltaik-, Biomasse- oder Windstrom nötig.

Förderinstrument EEG Bisher wichtigster Antrieb für den star-ken Ausbau der erneuerbaren Energien im Stromsektor ist das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG). Es verpflich-tet die Stromnetzbetreiber, Anlagen zur Erzeugung erneuerbarer Energien unverzüglich anzuschließen, den erzeug-ten Strom vorrangig abzunehmen und zu übertragen sowie Mindestvergütun-gen dafür zu zahlen. Die EEG-Förderung stellt sicher, dass ein wachsender Anteil der Energieerzeugung aus einem Mix an erneuerbaren Energieträgern wirtschaft-lich erreicht werden kann. Auf Grund der guten Marktentwicklung, vor allem im Bereich Wind und Solar, wurden mit der EEG-Novelle Mitte 2010 bereits wesent-liche Schritte zur Marktanpassung vorgenommen – allein für die Solarför-derung bedeutete dies eine Senkung der Einspeisevergütung von Ende 2009 bis Anfang 2011 um rund ein Drittel. Die Markt- und Systemintegration erneu-erbarer Energien in die Stromversorgung ist zentraler Punkt in der vom Bundestag 30. Juni 2011 beschlossenen EEG-Novelle. Eine weitere Absenkung der Solar-Einspeisevergütung ist ab dem 1. Januar 2012 vorgesehen.


Die Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena) kommt in der Netzstudie II von November 2010 zum Ergebnis, dass allein in Deutschland rund 3.600 Kilometer Stromtrassen neu gebaut werden müssen, um eine sichere und wirtschaftliche Strom-versorgung zu gewährleisten. Dem stehen bisher gerade einmal 90 Kilometer Neubau-trassen gegenüber, die in den vergange-nen Jahren realisiert worden sind. „Zügige Genehmigungsverfahren beim Leitungsbau und angemessene Regulierungsrahmen“ sind aus Sicht des BDEW erforderlich, damit die Energieversorgungsunternehmen hand-lungsfähig werden. Die gesellschaftliche Akzeptanz für neue Projekte sei der erste Schritt, um Umbaumaßnahmen der Ener-gieinfrastruktur rasch umzusetzen, betont die BDEW-Vorsitzende der Hauptgeschäfts-führung, Hildegard Müller: „Wir müssen den Menschen ehrlich sagen, welche Her-ausforderungen mit einer beschleunigten

Energiewende auf sie zu kommen. Und wir brauchen eine Klärung darüber, wie wir diese Belastungen so gering wie möglich halten können und wie sie verteilt werden sollen.“

Deutlich wird in der aktuellen Energiedis-kussion auch: Wenn Atomkraftwerke vom Netz gehen und die Versorgungssicherheit aufrecht erhalten werden soll, muss wenigs-tens für eine Übergangszeit entweder mehr Strom aus dem Ausland importiert werden oder es müssen neue, fossile Kraftwerke gebaut werden. Die besten Chancen haben aus Expertensicht hocheffiziente Gaskraft-werke, weil sie das Klima verhältnismäßig wenig belasten.

Mit dem zunehmenden Angebot an Strom aus Sonne, Wind und Biomasse wird nach Einschätzung von Fachleuten in der Folge die Auslastung der fossilen Kraftwerke zurückgehen. Damit verringert sich der

Bedarf an Brennstoffimporten. Auch die Abhängigkeit von Erdgas im Stromsektor sinkt. Während heute 43,9 Gigawatt (GW) konventioneller Kraftwerksleistung mit mehr als 8.000 Stunden fast durchgehend im Jahr Strom produzieren können, besteht 2020 nur noch eine dauerhafte Nachfrage nach 24,5 GW aus Kohle- oder Kernkraft-werken. Der übrige Teil des dauerhaften Strombedarfs, der so genannten Grundlast, muss dann durch erneuerbare Energien und Pumpspeicher gedeckt werden. Das ist das Ergebnis einer Studie des Fraunhofer Instituts für Windenergie und Energiesys-temtechnik (IWES). Der Bundesverband Erneuerbare Energien stellte in einer Bran-chenprognose für die Stromversorgung 2020 fest: „Alle Sparten der Erneuerbaren Energien können sich durch Effizienzstei-gerung, Erschließen neuer Potenziale und Modernisierung vorhandener Anlagen wei-ter dynamisch entwickeln.“

Entwicklung der installierten Leistung zur Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien in Deutschland seit 1998

Gigawatt 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

60

50

40

30

20

10

0

*feste, flüssige, gasförmige Biomasse, Deponie- und Klärgas

Quelle: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit

1,5 GW biogener Anteil des Abfalls 9 %5 GW Biomasse* 9 %

17 GW Photovoltaik 31 %

27 GW Windenergie 49 %

5 GW Wasserkraft 9 %

Gesamt rund 56 GW


Pioniere profitieren.

Der schnelle Umstieg ins regenerative Zeitalter bietet enorme Chancen

In Deutschland hat sich durch die kontinuier- liche Förderung der erneuerbaren Energien im Laufe der vergangenen 20 Jahre die für die Stromerzeugung eingesetzte Technik bereits sehr deutlich weiter entwickelt; deut-sche Unternehmen der Erneuerbare Ener-gien-Branche sind dadurch in vielen Berei-chen zu Technologieführern geworden. Die Wertschöpfung aus Investitionen und Betrieb von Anlagen in Deutschland betrug im Jahr 2009 bereits rund 38 Mrd. Euro.

Prof. Hans-Jörg Bullinger, Präsident der Fraunhofer-Gesellschaft, stellt fest: „Der Ausbau der erneuerbaren Energien ist ein Treiber für unsere Wirtschaft.“ Auch nach Einschätzung des Deutschen Instituts für Wirtschaftsforschung (DIW) führt der Aus-bau der erneuerbaren Energien zu höhe-rem Wirtschaftswachstum und könnte einen Aufschwung am Arbeitsmarkt hervorrufen. „Die deutsche Wirtschaft kann wie keine

Entwicklungspotenziale erneuerbarer Energien bis 2050 Wärmeerzeugung aus erneuerbaren Energien

andere vom Boom der grünen Branchen profitieren“, sagt die DIW-Energieexpertin Prof. Dr. Claudia Kemfert. Sie geht davon aus, dass „bis zu einer Million zusätzlicher Arbeitsplätze entstehen, wenn Unterneh-men in die entscheidenden Zukunftsmärkte investieren.“ Durch die Energiewende würden hohe Investitionen in der Branche getätigt. Das DIW ermittelte für das Jahr 2030 ein 2,9 Prozent höheres Bruttoin-landsprodukt (BIP) als ohne Ausbau der Erneuerbaren.

Beispiel Biomasse: Für die Stromerzeugung aus Biomasse werden allein bis 2012 Inves-titionen von rund 10 Mrd. Euro erwartet, für Wärme- und Kraftstoffgewinnung wei-tere rund 16 Mrd. Bereits jetzt gilt Bioener-gie als bedeutender Wirtschaftsfaktor. Von rund 300.000 Arbeitsplätzen im Bereich der erneuerbaren Energien werden über 100.000 allein der Bioenergie zugerechnet, hat das Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz (BMELV) errechnet. Gerade auch in der

Landwirtschaft wird auf Bioenergie gesetzt – als Alternative zur Milchwirtschaft. Des-halb kommt zukünftig der energetischen Verwertung von organischem Abfall beson-dere Bedeutung zu.

Ein höheres Tempo bei der Nutzung grüner Technologien hätte laut Fraunhofer-Chef Bullinger positive Effekte: Die Abhängig-keit Europas von Rohstoffimporten würde sinken, ebenso der Ausstoß von Kohlen-dioxid zum Wohle des Klimas. Gleichzeitig könnte Deutschland seine starke Stellung als Exportnation von innovativer Umwelt- und Energietechnik ausbauen. Das ergab auch eine Auswertung von Markstudien und Branchenanalysen durch Roland Berger: Demnach dominieren schon heute deutsche Unternehmen den Markt für grüne Techno-logien: Ihr Anteil am Weltmarkt für Energie-erzeugungstechnologien beträgt rund 30 Prozent, bei Technologien für Kreislaufwirt-schaft, Abfall und Recycling sind es 25 Pro-zent. Jede sechste Windenergieanlage auf der Welt kommt aus deutscher Produktion.

TWh 2005 2010 2020 2030 2040 2050

1.200

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800

600

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0

Quelle: Bundesverband

Erneuerbare Energie (BEE)

Wasserkraft Geothermie

Solarenergie Windenergie Bioenergie

77 %

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34 %

23 %

18 %

10,2 %6,5 %

TWh 2005 2010 2020 2030 2040 2050

700

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%

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Quelle: Bundesverband

Erneuerbare Energie (BEE)

Solarthermie Geothermie KWK Biomasse

KWK Biogas Biogene Brennstoffe Anteil EE Wärmeverbrauch


Deutschland ist keine Insel.

Eine Energieversorgung 2.0 funktio-niert nur im europäischen Kontext

Import und Export von Strom ist heute schon ein wesentlicher Bestandteil der deutschen Energiewirtschaft und wird in zukünftigen Energiesystemen an Be-deutung noch deutlich zunehmen. Günther Oettinger, EU-Kommissar für Energie, betont: „Um ein Energiesystem zu schaf-fen, das auf erneuerbarer Energie basiert, müssen wir für einen gut funktionierenden europäischen Energiemarkt sorgen. Hierzu muss dass deutsche Netz stärker mit dem europäischen Netz verknüpft werden, damit große Stromimporte aus anderen Mitglied-staaten nach Deutschland fließen können und umgekehrt.“ Dies gelte nicht nur für Deutschland, sondern für alle Mitgliedstaa-ten. Alleingänge würden einen Umstieg in eine regenerative Energiewirtschaft sehr viel schwerer und mit Sicherheit sehr viel teurer machen.

Gemeinsamer Energiemarkt kann zum Bei-spiel heißen: Die Standorte erneuerbarer Technologien werden je nach Ressourcen-angebot (Wind, Sonne, Biomasse) ausge-wählt. Erforderlich ist es, die Übertragungs-kapazitäten in europäische Nachbarländer

Größere Solaranlage zur Stromerzeugung (Photovoltaik) in Berlin, Regierungsviertel.

zu verstärken, um beispielsweise Speicher-kapazitäten in Skandinavien anzubinden oder günstigen erneuerbaren Strom aus der Mittelmeerregion zu importieren.

Ein koordiniertes Engpassmanagement auf Europäischer Ebene ermöglicht zeitnahe Prognosen für die Erzeugung und damit eine verlässliche Stromversorgung. Unnö-tige Kosten und eine emissionsintensive Bereitstellung von zusätzlichen Kraftwerken werden so vermieden. Zusätzlich können durch einen Ausbau der Stromnetze ver-schiedene erneuerbare Energien aus unter-schiedlichen Ländern kombiniert werden. Dies reduziert Kosten und erhöht die Ver-sorgungssicherheit.

Ein gemeinsames Vorgehen ist aus Sicht des BDEW schon allein aus Kostengründen sinnvoll. Für den Um- und Ausbau der euro-päischen Strom- und Gasnetze sind in den nächsten Jahren Investitionen in zweistelli-ger Milliardenhöhe erforderlich und not-wendig, um die Infrastruktur in „Intelligente Netze“ umzubauen, die erneuerbare Ener-gie sowie dezentrale Erzeugungsanlagen, Gasspeicher und neue Importpunkte von transnationalen Gasleitungen einzubinden.

Impressum

Herausgeber: BayWa AGArabellastraße 481925 MünchenTelefon +49 89 9222-3691Internet www.baywa.de

Verantwortlich für den Inhalt: BayWa PR/Unternehmenskommunikation Konzept und Redaktion: Michaela Geiger, HFN Kommunikation MünchenGestaltung und Satz: DianaDesign, Berlin Fotos: istockphoto: Seiten Titel/5/6/7/8/9; BSW Solar/Solar Millennium: Seite 3; BSW Solar/Langrock: Seite 13; BayWa: Seiten 9/14Druck: HMD DRUCK GmbH & Co. KG

TWh 2005 2010 2020 2030 2040 2050

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Green Energy – Visionen und Ziele.

Im Gespräch – Klaus Josef Lutz, Vorstandsvorsitzender der BayWa AG Die BayWa hat sich in den vergangenen Jahren immer mehr zum Energie-Dienst-leister entwickelt. Was ist dabei das Ziel? Lange vor Fukushima haben wir festge-stellt, dass die erneuerbaren Energien sukzessive weltweit an Bedeutung gewin-nen. In Folge des deutschen Atomausstiegs ist dieser Bereich besonders zukunftsträch-tig. Das BayWa-Engagement ermöglicht zum einen, im Sinne der Risikosteuerung einen Ausgleich zu den volatilen Agrar-märkten zu schaffen. Zum anderen können wir mit Investitionen unsere internationale Marktposition stärken.

Wie positioniert sich die BayWa im Green Energy-Markt? Über Tochtergesellschaften der BayWa r.e, die europaweit und in den USA auf den Gebieten Solar-, Windkraft- und Biogasanlagen tätig sind, hat sich die BayWa als Projektentwickler und Händler für Anlagen in der Branche der regenerativen Energien etabliert. Auch Geothermie kann zukünftig eine starke Position einnehmen. Mittelfristig streben wir einen Umsatz von einer Milliarde Euro mit erneuerbaren Energien an. Um dahin zu kommen, sind auch Zukäufe eingeplant. Welche Erwartungen knüpfen Sie an die erneuerbaren Energien? Unser Geschäft mit erneuerbaren Energien ist noch im Aufbaustadium, doch können wir bereits alle Wertschöpfungsstufen von der Projektierung über Bau bis zum Betrieb von Anlagen abdecken. Und auch wenn wir an sich nicht in der Forschung tätig sind, betei-ligen wir uns an zukunftsweisenden Projek-ten – zum Beispiel an der Entwicklung neuer Gräser, die für die Biogasgewinnung einge-setzt werden können.

Welche Bedeutung hat dabei die zukunfts-orientierte Daseinsvorsorge? Für die BayWa sind der verantwortliche Umgang mit agrarwirtschaftlichen Roh-stoffen und die Verantwortung gegenüber zukünftigen Generationen zentrales Leit-motiv des unternehmerischen Denkens und Kernelement unseres Engagements im Segment der Erneuerbaren Energie. Wichtig sind uns eine klare Ausrichtung auf Ressourcen schonende nachhaltige Ener-giegewinnung und Energiedienstleistung – derzeit auf Basis von Solar und Wind sowie Biogas. Die effektive Nutzung des energe-tischen Potenzials von organischen Abfällen bei Biogas ist aus ökologischen und wirt-schaftlichen Gesichtspunkten sehr interessant und entspricht dem in der BayWa gelebten Nachhaltigkeitsprinzip. Im Übrigen gehe ich davon aus, dass die dezentrale Energieversorgung zukünftig eine viel grö-ßere Rolle spielen wird und der genossen-schaftliche Gedanke auch hier wieder mehr Bedeutung erhält. Die BayWa ist als börsennotiertes Unter-nehmen auch Akteur am Finanzmarkt: Wie sieht die Risikosteuerung aus? Wir betreiben ein sehr vorsichtiges und kon-servatives Risikomanagement. Das heißt, wir profitieren zwar nicht proportional von steigenden Rohstoffpreisen, leiden aber ebenso wenig proportional unter sinkenden Rohstoffpreisen. Wir verkaufen bis zu 95 Prozent des Getreides beispielsweise nach dem Ankauf sofort weiter, das schließt Spe-kulationen quasi aus. Auch bei Zukäufen agieren wir vorsichtig. Wir handeln nicht auf Kosten der Substanz und Stabilität unseres Unternehmens.


Erneuerbare Energie könnte die treibende und einigende Kraft in Europa werden. Kohle- und Stahl-produktion waren die Grundlage für gemeinsames Agieren und die Gründung der Union im Jahre 1957. So könnten 100 Prozent Erneuerbare Energien die Säule der Europäischen Gemeinschaft im 21. Jahrhundert werden.

European Renewable Energy Council, RE-thinking 2050

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