Windräder

Elektroautos, Wärmepumpen und die Wasserstoffproduktion sind die großen Hoffnungsträger einer nachhaltigen Energieversorgung. Doch sie alle benötigen viel Strom. Und sollen sie den Klimaschutz voranbringen, ist klar: Es muss Ökostrom sein. Doch woher soll dieser ganze grüne Strom kommen? Droht eine Ökostromlücke? Lies hier, wie dringlich der Ausbau erneuerbarer Energien wirklich ist und was du tun kannst, um ihn zu unterstützen.

von Tabatha

 

Steigender Stromverbrauch durch neue Technologien.

Laut einer Studie des energiewirtschaftlichen Instituts der Universität Köln (EWI) steigt der Bruttostromverbrauch in Deutschland bis 2030 auf knapp 748 TWh.

Anders rechnet die Bundesregierung: Sie geht bis 2030 sogar von einem Rückgang des deutschen Stromverbrauchs auf insgesamt 590 TWh aus. Diese optimistische Prognose ist kaum zu erklären und wird von Energiemarktexperten scharf kritisiert. Schließlich gibt es immer mehr große Stromverbraucher in den Haushalten und in der Industrie: Wärmepumpen, Elektroautos und die verstärkte Nutzung von Wasserstoff.

Das EWI geht bei seiner Analyse bis 2030 von 3,4 Millionen Wärmepumpen aus. Trotz steigender Energieeffizienz der Gebäude rechnet das EWI deshalb mit zusätzlichen 17 TWh Strombedarf in der Wärmeversorgung. Damit die Wärmepumpen am Ende nicht die Treibhausgasemissionen in die Höhe schnellen lassen, müssen sie mit Strom aus erneuerbaren Energien versorgt werden.

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Beim Thema Elektroautos sieht es noch krasser aus: Durch die steigende Verbreitung der Elektromobilität prognostiziert das EWI bis 2030 einen Anstieg von 64 TWh Strombedarf im Verkehrssektor. Dabei wurde ein Zuwachs an E-Autos von 5,6 bis 7 Millionen angenommen. Die Nationale Plattform Zukunft der Mobilität geht sogar von 7 bis 10,5 Millionen aus. Auch hier gilt: Ohne die Nutzung erneuerbarer Energien sind Elektroautos kaum klimafreundlicher als Verbrenner.

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Und um den für die Industrie benötigten Wasserstoff zu erzeugen, rechnet das EWI mit einem Anstieg auf 55 TWh bis 2030. Schließlich soll der Wasserstoff vor allem mithilfe von erneuerbaren Energien gewonnen werden. Allerdings ist die Wasserstofferzeugung sehr energieintensiv, da sie einen vergleichsweise niedrigen Wirkungsgrad hat, sprich hohe Energieverluste bei der Herstellung.

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Nicht nur bei uns in Deutschland steigt übrigens der Strombedarf: Die Internationale Energie Agentur (IEA) rechnet weltweit im “Stated Policies Scenario” damit, dass der Stromverbrauch bis 2040 mehr als doppelt so schnell wächst wie der Gesamtenergieverbrauch.

Das alles zeigt: Wir brauchen dringend – weltweit – einen verstärkten Ausbau erneuerbarer Energien. Ansonsten droht eine “Ökostromlücke” mit schweren, sogar irreversiblen Folgen für das Klima. Um diese Lücke zu schließen ist es wichtiger denn je, auf einen Stromversorger zu setzen, der erneuerbare Energien über das EEG hinaus vorantreibt. Wir bei Polarstern unterstützen beispielsweise weltweit den Ausbau erneuerbarer Energien.

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Das geplante Ausbautempo reicht nicht.

Beträgt der Anteil der Erneuerbaren bis 2030 nur 55 % statt 65 % – wie in einer Studie von Agora Energiewende angenommen – steigen der Strompreis und die CO2-Emissionen. Letztere wären dann um 5 bis 20 Millionen Tonnen höher als geplant. Und das ist noch optimistisch gerechnet: Das EWI geht – ohne verstärkten Ausbau – von noch weniger erneuerbaren Energien bis 2030 aus. Wie viel Ökostrom benötigt wird, hängt auch mit den Klimazielen zusammen. Die EU hat diese im Herbst 2020 erst angehoben. Auch deshalb geht unsere Umweltministerin davon aus, dass das Ausbautempo nicht reicht.

„Ich gehe davon aus, dass wir mindestens 75 Prozent Ökostromanteil bis 2030 brauchen, vielleicht sogar 80.“ – Bundesumweltministerin Svenja Schulze

Umso schlimmer ist es, dass im Zuge der Corona-Pandemie die Investitionen in Erneuerbare Energien ins Stocken geraten sind. Energieexperten und Umweltorganisationen sehen daher schon das 65 Prozent-Ziel wanken.

Auch die Internationale Energie Agentur (IEA) unterstreicht in ihrem World Energy Outlook 2020: Durch Lockdowns und Co. stand die Wirtschaft 2020 zeitweise fast still und die Energienachfrage sank. Gleichzeitig wurde deutlich weniger in den Ausbau erneuerbarer Energien investiert, was uns langfristig und nachhaltig schadet:

“Lockdown measures and the economic fallout from Covid-19 mean that CO2 emissions are expected to decline by 7% in 2020 and investment in clean energy is expected to fall by 8%. In the Stated Policies Scenario (STEPS), CO2 emissions rebound in 2021, exceed 2019 levels in 2027, and rise to 36 Gt in 2030. This is far from the immediate peak and decline in emissions needed to meet climate goals, including the Paris Agreement.” – World Energy Outlook 2020

Bedingt durch Corona brauchen wir außerdem in manchen Bereichen plötzlich mehr Strom als normalerweise. Ganz konkretes Beispiel sind Heizstrahler, die nun wieder in der Gastronomie gefragter sind.

 

Ökostrom dringend gesucht – und gefunden?

Laut EWI werden nach aktuellem Stand bis 2030 lediglich 345 TWh Strom aus erneuerbaren Energien erzeugt. Mit dem oben genannten prognostizierten Strombedarf ergibt sich eine Lücke von 403 TWh. Das heißt, nur 46 % des Strombedarfs in Deutschland würden durch Ökostrom gedeckt. Das wäre kaum eine Verbesserung: Im Januar 2020 lag der Anteil erneuerbarer Energien bereits bei 43 %.

Auch der Bundesverband Erneuerbare Energie (BEE) geht, wie das EWI, bis 2030 von einem Strombedarf von rund 740 TWh aus. Um die Ziele der Bundesregierung zu erfüllen, müssten jährlich deutlich mehr Erneuerbare-Energien-Anlagen zugebaut werden als bisher. Konkret müsste eine Leistung von 16.600 MW dazukommen.

Zum Vergleich: 2019 wurden 3.300 MW Photovoltaikleistung neu installiert und Windenergie verzeichnete einen Netto-Zubau von 981 MW. Diese Zahlen sehen plötzlich erschreckend niedrig aus.

BEE Grafik erneuerbare Energien
Um das 65 %-Ziel zu erreichen, geht der BEE in seinem Szenario 2030 von einer jährlich notwendigen Installation von 4.700 MW Windenergie Onshore, 1.200 MW Windenergie Offshore, 10.000 MW Photovoltaik, 600 MW Bioenergie, 50 MW Wasserkraft und 50 MW Geothermie aus.

Förderung von erneuerbaren Energien.

Die Zahlen zeigen: Wenn es bis 2040 keine Kohle- und Kernkraftwerke mehr in Deutschland gibt und die Klimaziele der Bundesregierung an erneuerbaren Energien eingehalten werden oder gar – wie jüngst angestrebt – verstärkt werden, muss einiges getan werden. Und davon hängt eine Menge ab:

>>> Das sind die dringlichsten Klima-Kipppunkte.

Woher kommt der Ökostrom in Deutschland aktuell? Aktuell stammt der meiste deutsche Ökostrom aus Windenergie. Im Jahr 2019 wurden 126 TWh Strom durch Windenergie erzeugt – ein neuer Höchstwert und eine Steigerung von 15 % zum Vorjahr. Durch Photovoltaik wurden 2019 in Deutschland 47,5 TWh Strom erzeugt. Auch hier gab es einen Anstieg: 4 % gegenüber dem Vorjahr. Der Zubau steigt außerdem weiter an. 2019 wurden des Weiteren 50,4 TWh Strom aus Biomasse gewonnen – ein leichter Rückgang gegenüber dem Vorjahr. Die Stromerzeugung aus Wasserkraft lag bei 20,2 TWh, Geothermie bei 0,2 TWh.Etwa 1,8 Millionen Solaranlagen trugen laut Bundesverband Solarwirtschaft Ende 2019 zu den 43 % Erneuerbaren bei. Doch das reicht lange nicht, um die hohen Ziele zu erreichen. Damit es funktionieren kann, müssen Hürden überwunden und die Photovoltaik weiter gefördert werden.

Wie sieht es mit der Windenergie aus? Rund 30.000 Windräder erzeugten in Deutschland Ökostrom, Stand Ende 2019. Doch die Windenergie stagniert. Schuld daran sind zum einen langwierige Genehmigungsverfahren und Klagen gegen Windkraftanlagen – zum anderen der langsame Ausbau des Stromnetzes und der Mangel an ausgewiesenen Flächen.

Du siehst schon: Leider werden erneuerbaren Energien nach wie vor viele Steine in den Weg gelegt. Das soll die EEG Novelle 2021 ändern. Hier geht es darum, dass der gesamte Strom in Deutschland noch vor 2050 treibhausgasneutral erzeugt werden soll. Die EEG-Umlage soll gedeckelt werden – auf 6,5 Cent pro Kilowattstunde. Auch soll die Leistung aus Photovoltaikanlagen bis 2030 verdoppelt werden und die Windenergie an Land soll um etwa ein Drittel steigen. Doch laut der Grünen-Chefin Annalena Baerbock reicht das nicht, insbesondere wenn man den steigenden Strombedarf in Betracht zieht:

"Wenn wir den Verkehr elektrifizieren wollen und müssen, wenn wir die Industrie - zum Beispiel die Stahlherstellung - klimaneutral gestalten wollen, dann braucht es eine verstärkte Elektrifizierung in diesem Bereich. Das heißt, wir haben einen höheren Strombedarf, und dieser höhere Strombedarf muss dann auch durch mehr erneuerbare Energie gedeckt werden." – Annalena Baerbock

 

So können erneuerbare Energien den Strombedarf decken.

Stromspeicher, dezentrale Energieversorgung und Co. – diese Ansätze sorgen dafür, dass in Zukunft der Strombedarf nicht aus Kohle- und Atomkraft, sondern mit einem höheren Anteil von Ökostrom gedeckt wird – zuverlässig und hoffentlich bald zu 100 %.

Dezentrale Energieerzeugung.

Einer der wichtigsten Punkte ist die dezentrale Energieversorgung. Das bedeutet, dass Ökostrom direkt dort erzeugt wird, wo er auch genutzt wird, zum Beispiel bei Wohngebäuden oder Fabriken. Der Vorteil dabei ist unter anderem, dass Haushalte und Unternehmen stärker involviert sind.

>>> Wie Mieter von der Energiewende in der Stadt profitieren.

Wir bei Polarstern haben bereits viele Mieterstromprojekte in ganz Deutschland realisiert. Zum Einsatz kommt immer häufiger die Kombination aus PV-Anlage, Wärmepumpe und Ladestationen für Elektroautos – Stichwort Sektorenkopplung. Wichtig ist, dass dezentrale und zentrale Energieversorgung effizient miteinander verbunden sind. Das erfordert natürlich einen Ausbau der Netzinfrastruktur.

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Energieaustausch.

In ländlichen Regionen wird deutlich mehr Energie erzeugt als in der Stadt. Dadurch besteht ein Austauschpotenzial. Einerseits zwischen Stadt und Land, doch auch auf europaweiter und sogar weltweiter Ebene. Regionen, in denen die Sonne häufiger scheint, können beispielsweise viel Strom durch Photovoltaikanlagen erzeugen und diesen mit weniger sonnengeküssten Regionen teilen.

Eine Studie des Instituts für transformative Nachhaltigkeitsforschung (IASS) in Potsdam zeigt, dass eine Versorgung von Europa durch Wind- und Solarenergie zu 100 % möglich ist – vorausgesetzt, Austauschpotenziale werden genutzt. Tim Tröndle, wissenschaftlicher Mitarbeiter der IASS Potsdam erklärt dazu: “Unsere Ergebnisse zeigen, wie schwierig es ist, vor allem in dicht besiedelten Metropolen wie etwa Berlin den eigenen Strombedarf durch erneuerbare Energiequellen zu decken. Aber wenn sich Metropolen mit den umliegenden Regionen zusammenschließen, wäre es machbar, denn technisch sind wir längst soweit.”

Weiter sagt Tröndle: „Am Ende ist es ein Abwägen zwischen Selbstversorgung und intensiverer lokaler Flächennutzung auf der einen Seite und der Akzeptanz von Importen einhergehend mit stärkerer Kooperation mit anderen Gemeinden, Regionen und Ländern in Europa auf der anderen Seite“. Stabilisierung des Netzes durch Speicher.

Stromspeicher sind extrem wichtig für eine langfristige, grüne Energieversorgung. Die meisten erneuerbaren Energien sind stark vom Wetter abhängig, was bedeutet, dass der Strom nicht unbedingt zu der Zeit erzeugt wird, zu der er benötigt wird. Speicher schaffen hier den nötigen „Puffer“, sodass der Strom auch zu einem späteren Zeitpunkt noch zur Verfügung steht. Und das macht eine Menge aus. Denn wenn der erzeugte Strom nicht genutzt oder eingespeist werden kann, geht wertvolle nachhaltig erzeugte Energie verloren. Und das können wir uns nicht leisten.

So hoch ist das Potenzial von Stromspeichern
Im Jahr 2018 konnten über 5 Milliarden kWh erneuerbare Strom nicht genutzt werden – aufgrund fehlender Speichermöglichkeiten.

Gleichzeitig stabilisieren Speicher das Stromnetz, weil sie nicht nur grünen Strom bereitstellen, sondern auch überflüssigen Strom aus dem Netz ziehen könn(t)en, wenn gerade viel Energie erzeugt und gleichzeitig wenig verbraucht wird.

Dabei sind nicht nur die verbreiteten Lithium-Ionen-Batterien im Gespräch. Auf lange Sicht werden auch Ultrakondensatoren eine wichtige Rolle spielen. Sie können in wenigen Sekunden sehr viel Energie aufnehmen und wieder abgeben. Eine weitere spannende Option sind Feststoffbatterien, die – wie der Name schon sagt – keine flüssigen Elektrolyte benötigen und somit auch die Sicherheit verbessern. Und beim Thema Speichertechnologie ist Wasserstoff ein relevantes Thema. Wie der Begriff “Power-to-Gas” sagt, wird Strom genutzt, um Gas herzustellen. Überschüssig erzeugter Strom wird quasi als Gas gespeichert.

Smart Grid.

Smart Grid bezeichnet ein intelligentes Stromnetz. Erzeugung, Speicherung und Verbrauch von Energie werden hier intelligent aufeinander abgestimmt. Das ermöglicht ein dynamischer Informationsaustausch zwischen Stromerzeugern und -abnehmern. Ihre Abstimmung beugt Überlastungen im Stromnetz vor.

Damit das klappt, braucht es zum Beispiel Smart Meter, also intelligente Stromzähler. Der Rollout von Smart Metern, sprich die Installation bei Stromverbrauchern, ist offiziell Anfang 2020 gestartet – mit einiger Verzögerung.

Energieeffizienz.

Klar, jeder von uns nutzt Energie. Zum Beispiel morgens, um das Licht im Bad anzuschalten oder sich erstmal einen Kaffee zu machen. Aber je mehr “Stromfresser” wir im Haushalt haben und je unbewusster wir mit ihnen umgehen, desto höher ist logischerweise auch der Stromverbrauch. Laut Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWI) hat sich der Primärenergieverbrauch von 2008 bis 2017 um 5,5 % verringert. Das klingt schon mal gut, doch die Bundesregierung hat sich bis zum Jahr 2050 insgesamt eine Verringerung des Primärenergieverbrauchs von 50 % zum Ziel gesetzt (im Vergleich zu 2008). Da fehlt noch was. Das Schöne: Jeder von uns kann dazu beitragen – ohne sich großartig einzuschränken. Wir zeigen dir, wie du deinen Verbrauch verringerst:

>>> Spartipps: So senkst du deinen Stromverbrauch.

>>> Heiztipps: Mit diesen Tipps senkst du auch in der Wärme deinen Verbrauch.

Ultraeffizienzfabriken.

Was sich anhört wie ein erfundener Superlativ, ist eigentlich ein Forschungsprojekt der Fraunhofer-Institute IGB, IAO, IPA – gefördert von Umweltministerium Baden-Württemberg: Die Ultraeffizienzfabrik im urbanen Umfeld. Diese Fabrik soll negative Auswirkungen auf die Umwelt minimieren und ihr Umfeld sogar bereichern. Emissionen und Müll werden dabei eliminiert, genauso wie Lärm und Verschmutzung. „Ziel des ganzheitlichen Konzepts ist die Optimierung aller relevanten Unternehmensbereiche wie Technologie, Mensch und Organisation. Das Ergebnis ist ein wirtschaftlich und nachhaltig operierendes Unternehmen.“ heißt es auf der Website des Projektes. Wir sind gespannt!

Erneuerbare Energien auch in Wärme und Verkehr: Sektorenkopplung.

Wir fassen mal zusammen: Sektorenkopplung sorgt dafür, dass auch in der Wärme und in der Mobilität mehr saubere Energie genutzt wird. Dafür braucht es vor allem immer mehr grünen Strom. Klappt das, ist das CO2-Sparpotenzial richtig hoch: Eine Studie von BloombergNEF (BNEF) ergibt, dass der Anteil fossiler Brennstoffe für die Sektoren Industrie, Verkehr und Wärme bis 2050 von 80 % auf 23 % sinken könnte. Damit würden in diesen Bereichen 60 % weniger CO2 ausgestoßen werden.

 

Entscheide dich für Ökostrom und sorge für mehr erneuerbare Energien in Deutschland.

Entscheidend ist für die Energiewende, dass der Ausbau erneuerbare Energien schneller als bislang vorankommt. Mit deinem Wechsel zu Ökostrom mit Zubauwirkung, wie es zum Beispiel das Grüner Strom-Label zertifiziert, trägst du zur Energiewende bei. Statt nur einem Ökostromtarif fürs gute Gewissen, sorgst du so aktiv dafür, dass die „Ökostromlücke“ gar nicht erst eintritt:

Auch weltweit steigt der Stromverbrauch – sogar noch mehr als bei uns in Deutschland. In Entwicklungsländern wird allein aufgrund des steigenden Wohlstands mehr Energie benötigt und nicht immer sind nachhaltige Erzeugungsmöglichkeiten verfügbar. Deshalb investieren wir bei Polarstern zusätzlich auch in die weltweite Energiewende, zum Beispiel über die Energieerzeugung mit Biogasanlagen und Solaranlagen.

>>> Was wir bei Polarstern für die weltweite Energiewende tun.

Ökostrom ist viel günstiger als du denkst!

Wirklich besserer Strom ist keine Rolex. Und sogar meist günstiger als die Grundversorgung.