Woher soll unser Strom in Zukunft kommen? Wie gelingt die Energiewende?

Der Strombedarf steigt und steigt – hält der Ausbau der Erneuerbaren Schritt?

Ist es nicht zum Mäuse melken? Da packen wir die Energiewende endlich an, fahren Elektroautos, bauen Windräder und Wärmepumpen, verlegen Solaranlagen auf Dächern – und dann, ja dann? Dann stehen wir plötzlich vor der Herausforderung, dass wegen all der E-Fahrzeuge und Wärmepumpen der Strombedarf in die Höhe schießen wird. Und zwar so, dass das zu einem Problem werden könnte, wenn wir nicht vorsorgen. Vielleicht hast du schon mal von der Stromlücke gehört, genau darum geht's.

Woher soll die Energie der Zukunft kommen? Reicht es für alle? Vor allem die Elektroautos und Wärmepumpen sowie die steigende Wasserstoffproduktion werden den Strombedarf kräftig nach oben treiben. All diese Innovationen sind umweltfreundlich und klimaneutral – solange Ökostrom dahinter steckt. Nur der muss erstmal erzeugt werden.

Schmutziger weltweiter Energiemix, Griechenlands Öko-Erfolg.

Weltweit gesehen dominieren immer noch die fossilen Energien. 2021 waren Erdöl, Kohle und Erdgas für mehr als 75 % der erzeugten Energie verantwortlich. Für einen Motivationsschub hat Griechenland im Oktober 2022 gesorgt. Das Land hatte sich über fünf Stunden lang vollständig mit Ökostrom versorgt. Zum ersten Mal in der Geschichte Griechenlands – es war wie eine Reise in die Zukunft und zeigte, es geht doch.

Das Bundeswirtschaftsministerium geht von einer starken Zunahme beim Strombedarf aus und kommt auf 658 Terawattstunden (TWh) im Jahr 2030. Viele Expert:innen prognostizieren sogar einen noch höheren Verbrauch.

Wie es um den Ausbau der erneuerbaren Energien steht.

Nach dem ersten Jahr der Ampelkoalition aus SPD, Grünen und FDP fällt die Bilanz in Sachen Energiewende und Erneuerbaren-Ausbau gemischt aus. Der Krieg in der Ukraine hat Energieressourcen verknappt und teilweise zu einem Rückfall in alte Zeiten geführt: Atomenergie wird länger genutzt, Kohle wurde mehr verstromt, dazu kamen fossile Subventionen wie der sehr umstrittene Tankrabatt.

Auf der anderen Seite gab es im Frühjahr 2022 eilig auf den Weg gebrachte Reformpakete für den Ausbau der Erneuerbaren. Mit dem sogenannten Windflächenbedarfsgesetz wurde festgelegt, dass die Bundesländer bis spätestens 2032 durchschnittlich 2 % ihrer Fläche für die Windenergie an Land zur Verfügung stellen müssen. Ab 2024 werden PV-Anlagen für Haushalte nochmal attraktiver. Grund dafür ist eine Novelle des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG), die im Januar 2024 in Kraft tritt und den Ausbau von PV-Strom deutlich voranbringen soll. So entfällt zum Beispiel die 70-Prozent-Regelung und die Einspeisevergütung für PV-Anlagen steigt.

Fazit: Der Ausbau von Wind- und Solarkraft hat 2022 unter der Ampelkoalition an Fahrt gewonnen. Laut Energiemonitor von ZEIT Online liegt Deutschland bei den Ausbauzielen für 2022 sogar leicht über Plan (Stand: 22. Dezember 2022). Das Tempo muss aber beibehalten werden. Und eine Analyse durch den WWF zeigt, dass es weiterhin "zu viele schädliche Subventionen" gibt. Und mit der Gaspreisbremse würden klimaschädliche Staatsausgaben sogar erhöht, kritisiert der WWF.

Warum der Strombedarf so stark steigt.

3,4 Millionen Wärmepumpen.

Das EWI geht bei seiner Analyse bis 2030 von mindestens 3,4 Millionen Wärmepumpen in deutschen Haushalten aus. Trotz steigender Energieeffizienz der Gebäude rechnet das EWI deshalb mit zusätzlichen 17 Terawattstunden Strombedarf in der Wärmeversorgung. Damit die ökologisch sinnvollen und sauberen Wärmepumpen am Ende nicht die Treibhausgasemissionen in die Höhe schnellen lassen, müssen sie natürlich mit Strom aus erneuerbaren Energieträgern versorgt werden.

Bis zu 15 Millionen Elektroautos möglich.

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 für 2030 zunächst eine Zahl von mindestens 7 Millionen zugelassenen Elektroautos angenommen. Doch das ist deutlich zu wenig kalkuliert. Fachleuten zufolge könnten bis zu 14 Millionen Elektroautos im Jahr 2030 auf Deutschlands Straßen unterwegs sein. Die neue Bundesregierung aus SPD, Grünen und FDP strebt sogar 15 Millionen zugelassene Elektroautos bis 2030 an. Ganz gleich, wie viele E-Autos es am Ende sein werden: der Strombedarf wird dadurch auf jeden Fall um viele Terawattstunden steigen – und muss natürlich mit echtem Ökostrom gedeckt werden.

Energieintensive Wasserstoffproduktion.

Um den für die Industrie benötigten Wasserstoff zu erzeugen, rechnet das Energiewirtschaftliche Institut in Köln (EWI) mit einem Anstieg auf 55 Terawattstunden bis 2030. Schließlich soll der grün produzierte Wasserstoff vor allem mithilfe von erneuerbaren Energien gewonnen werden. Allerdings ist die Wasserstofferzeugung sehr energieintensiv, da sie einen niedrigen Wirkungsgrad hat, sprich hohe Energieverluste. Die Vorteile des Energieträgers liegen auf der Hand: Produktion und Import von grünem Wasserstoff werden den Anteil erneuerbarer Energien am Bruttoendenergieverbrauch steigern, während die Nutzung der bestehenden Gasinfrastruktur zum einen das Stromnetz entlasten und zum anderen bei der Sektorkopplung als wichtiger Katalysator dienen können.

Strombedarf steigt weltweit.

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

Das alles zeigt: Wir brauchen dringend – weltweit – einen verstärkten Ausbau erneuerbarer Energien. Wind, Sonne und Biogas sind als Energieträger unerlässlich für den Strommix der Zukunft. 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 den Ausbau der erneuerbaren Energien wirklich vorantreibt. Wir bei Polarstern unterstützen weltweit den Ausbau erneuerbarer Energien – weit über die gesetzliche Förderung hinaus.

Ausbauziele für 2030: Ökostrom dringend gesucht.

Bei einer Stromnachfrage von 748 TWh, wie sie das EWI prognostiziert, und einer erneuerbaren Stromerzeugung von 345 TWh liegt der erneuerbare Anteil im Jahr 2030 bei 46 %. Aber das heißt auch nur 46 statt wie geplant 65 % des Strombedarfs in Deutschland würden durch Ökostrom gedeckt.

Der Bundesverband Erneuerbare Energie (BEE) geht in seinem Szenario bis 2030 ebenfalls von einem Strombedarf von rund 748 TWh aus. Um die Klimaziele der Bundesregierung zu erfüllen, müssten dem BEE zufolge jährlich mehr Erneuerbare-Energien-Anlagen zugebaut werden, aufgeteilt nach Energiequellen wie folgt.

Um das 65 %-Ziel zu erreichen, geht der BEE in seinem aktualisierten Szenario 2030 von einer installierten Leistung von 95 GW Windenergie Onshore, 20 GW Windenergie Offshore, 205 GW Photovoltaik, 11 GW Bioenergie, 6 GW Wasserkraft und 1 GW Geothermie aus.

Plan der Bundesregierung: 80 % Ökostrom bis 2030.

Die Bundesregierung aus SPD, Grünen und FDP will etwas tun, damit unser Strommix mehr Erneuerbare enthält. Endlich. Ziel ist es, im Jahr 2030 rund 80 % des Stroms aus erneuerbaren Energien zu erzeugen. 2022 liegt der Anteil der Erneuerbaren am Bruttostromverbrauch bei 47 %. Aber, um den Plan der Bundesregierung einzuhalten, müssen wir viel schneller werden. Innerhalb von 8 Jahren müssen den Anteil um 33 Prozentpunkte steigern. Zum Vergleich: In den letzten 22 Jahren hatten wir einen Anstieg um knapp 41 Prozentpunkte. Es liegt also ein gutes Stück Arbeit vor uns.

Woher der Ökostrom in Deutschland 2022 kam.

Die absolute erneuerbare Stromerzeugung stieg 2022 im Vergleich zum Vorjahr um deutliche 8 %, wie eine vorläufige Analyse der AGEE-Stat, der Arbeitsgruppe Erneuerbare Energien-Statistik zeigt (Datenstand: 12. Januar 2024).

Der Anteil erneuerbarer Energien am Bruttostromverbrauch ist um fünf Prozentpunkte im Vergleich zum Vorjahreszeitraum gestiegen. Vor allem zwei Gründe sind für den Zuwachs verantwortlich: der windreiche Jahresbeginn 2022, der für Rekord-Erzeugungsmengen bei der Windenergie an Land sorgte, sowie die überdurchschnittlich sonnigen Sommermonate.

Bruttostromerzeugung aus erneuerbaren Energien 2022.

Insgesamt wurden nach derzeitigem Kenntnisstand ca. 253 Milliarden Kilowattstunden Strom aus erneuerbaren Energien erzeugt (Stand: 13. Januar 2023). Damit lag die Erzeugung knapp über dem Rekordwert von 251,5 Mrd. kWh aus dem Jahr 2020. Welche Energiequellen konkret wie viel zur Stromerzeugung beisteuerten, siehst du hier:

Wind- und Solarenergie hatten laut vorläufigen Berechnungen ein gutes Jahr 2022. Quelle: Arbeitsgruppe Erneuerbare Energien-Statistik (AGEE-Stat)

Der Anteil der erneuerbaren Energien an der Nettostromerzeugung: Im Coronajahr 2020 wurden mit 50 % Rekordwerte erzielt.

Die Energie-Zukunft Deutschlands – so sieht sie aus.

Woher wird die Energie bzw. der Strom der Zukunft kommen? Natürlich aus erneuerbaren Energien. Und weil vor allem Sonne und Wind eine volatile Stromerzeugung haben, auch aus großen Speichern. Aber auch in den bestehenden Technologien stecken viele ungenutzte Potenzial. Etwa wenn man an die vielen Gebäudedächer in Deutschland denkt, auf denen noch keine PV-Anlagen installiert sind. Oder wenn wir uns klimafreundliche Geothermie oder Biomasse anschauen. Und so viel ist klar. Wir brauchen sie alle – Wind, Wasser, Sonne und Biomasse. Das sind die Energiequellen der Zukunft, um unseren Energiebedarf zu decken.

Solarenergie mit enormem Potenzial.

Ein Dach ohne PV-Anlage ist für uns ein trauriger Anblick. Einfach deshalb, weil hier ohne Flächenverbrauch und mit viel Mehrwert für das Klima und die Energiewende Ökostrom erzeugt werden könnte. Die allgemeine Solarpflicht ist ein Schritt in die richtige Richtung, dieses schlummernde Potenzial zu nutzen. Neben PV-Dachanlagen gibt's viele weitere Photovoltaik-Lösungen. Beispiele? Gerne!

• Freiflächen-PV
• Fassaden-PV
• Floating-PV
• Agri-PV
• Vertical-PV
• PV-Balkonkraftwerke

Wir werden in Zukunft all diese Formen von Photovoltaik brauchen. Agri-PV, also Solaranlagen auf landwirtschaftlichen Feldern und Plantagen, auf denen weiter Getreide oder Obst angebaut wird, erfreut sich zunehmender Beliebtheit. Zumal Pflanzen unter den PV-Modulen gut vor Hagel, Starkregen oder extremer Sonneneinstrahlung geschützt sind. Und auch die Baubranche wird künftig noch mehr mit Photovoltaik experimentieren müssen. Neben Dächern sind auch Fassaden sehr gut geeignet, um platzsparend PV-Module zu installieren. Und Mieter:innen können mit kleineren PV-Modulen für den Balkon oder Garten zumindest ein wenig eigenen Solarstrom erzeugen und nutzen.

Windenergie: Wichtigste Stütze der Ökostromerzeugung.

Solarkraft und Windenergie sind die Treiber der Energiewende – das zeigen bereits die bisherigen Zubauzahlen. Jedes Kraftwerk ist ein Eingriff in die Natur – was Flächenversiegelung und Kraftwerkbauten angeht. Aber der Energiehunger wächst und wenn wir Kraftwerke brauchen, dann doch bitte solche, die nicht noch zusätzlich durch den Betrieb weiteren Klimaschaden anrichten. Wenn wir die Energiewende nicht endlich schneller voranbringen, drohen durch dem Klimawandel noch viel größere Schäden von Flora und Fauna als wir es uns vorstellen wollen. An mehr Windenergie onshore und offshore kommen wir nicht vorbei, um den steigenden Strombedarf zu decken. Wichtig ist also, nicht einfach dagegen zu sein, sondern mitzuwirken und den nötigen Ausbau ressourcenschonend mitzugestalten.

Energiespeicher: Die Energie-Zukunft Deutschlands.

Wenn wir in Zukunft riesige Mengen an Strom mit Windrädern und PV-Anlagen erzeugen, muss der Strom zwischengespeichert werden. Sonne und Wind richten sich nicht von Natur aus nach unserem Strombedarf, das heißt zu bestimmten Tageszeiten übertrifft die Stromerzeugung die Nachfrage und umgekehrt wird vor allem abends auch mal mehr Strom benötigt als in dem Moment erzeugt wird. Speichertechnologien helfen, die schwankende Erzeugung auszugleichen.

Für eine sichere Stromversorgung basierend auf 100 % erneuerbarer Energie sind dezentrale und zentrale stationäre Batteriegroßspeicher in großem Umfang notwendig, so das Fraunhofer ISE in einer Studie. Bis 2030 werden nach den Berechnungen des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE etwa 100 GWhel an elektrischer Speicherkapazität benötigt, bis 2045 fast doppelt so viel. Eine Empfehlung des Fraunhofer-Instituts ist es, Batteriegroßspeicher an ehemaligen Standorten von fossilen oder Atomkraftwerken zu errichten. Dort könne die bereits verfügbare Anschlussleistung optimal genutzt werden.

Wasserstoff: Schlüssel-Energie der Zukunft.

Der Wasserstoff-Hype hat gerade erst begonnen und ist doch noch ein zartes Pflänzchen. Für die Bundesregierung ist er ein "Schlüsselelement" für eine erfolgreiche Energiewende. Die großen Vorteile von Wasserstoff liegen darin, dass man mit ihm Energie leicht speichern und transportieren kann. Das ermöglicht eine deutlich größere Flexibilität in der Energieversorgung. Einen Nachteil hat die Erzeugung: Der Wirkungsgrad ist vergleichsweise niedrig, so dass viel Solarstrom benötigt wird, um Wasserstoff zu erzeugen. Umso wichtiger ist es, den grünen Wasserstoff vor allem dort zu nutzen, wo Energie aus Wind-, Wasser-, Solarkraft oder Biomasse nicht direkt genutzt werden kann.

In Deutschland gibt es seit 2020 eine Nationale Wasserstoffstrategie, um die Technologie gezielt auszubauen. Wir von Polarstern und viele innovative Unternehmen erproben die Erzeugung von grünem Wasserstoff schon erfolgreich in Reallaboren. Polarstern erzeugt in einem CO2-neutralen Wohnquartier in Esslingen bereits mit Hilfe von PV- und Wind-Strom grünen Wasserstoff.

Zuständig für die Wasserstofferzeugung ist die Green Hydrogen Esslingen, ein Tochterunternehmen von Polarstern. Der im Leuchtturmprojekt "Neue Weststadt" in Esslingen erzeugte grüne Wasserstoff kann vielfältig genutzt werden:

• zur Wärmeversorgung durch Einspeisen in das Gasnetz
• zum „Tanken“ an Wasserstoff-Tankstellen
• für Wasserstoff-Abfüllstationen, wo er auch von der Industrie abgeholt werden kann.

Eine echte Besonderheit in Esslingen ist die Nutzung der Abwärme, die bei der Elektrolyse entsteht. Sie wird lokal genutzt, um die Gebäude zu heizen und steigert so den Wirkungsgrad der Wasserstofferzeugung von etwa 60 auf über 80 %.

Was im klimaneutralen Wohnquartier in Esslingen mit Sektorenkopplung und Elektrolyse passiert, ist also ein Fingerzeig für die Zukunft – und in 20 Jahren hoffentlich Standard.

Maßnahmen für mehr Energiewende und Klimaschutz.

Die Energiewende ist kein Sprint, sondern ein Marathon. Und zwar einer, bei dem Deutschland und die Welt von Anfang an mit voller Power laufen müssen. Nur so kann die Energiewende gelingen und der Klimawandel gebremst werden. Weltweit sind drei Viertel der Treibhausgasemissionen auf den Energiesektor zurückzuführen. Diese Maßnahmen sind dringend zu ergreifen:

Solarpflicht auf Dächern in Deutschland.

Im Koalitionsvertrag von SPD, Grünen und FDP heißt es: „Alle geeigneten Dachflächen sollen künftig für die Solarenergie genutzt werden. Bei gewerblichen Neubauten soll dies verpflichtend, bei privaten Neubauten soll es die Regel werden.“ Auf Bundesebene ist die Solarpflicht noch in der Mache, viele Bundesländer sind schon weiter und haben die Solarpflicht verankert und ausgeweitet. 2023 wird die Installation von PV-Anlagen noch attraktiver – gut so! Zumal auch die Bürger:innen viel direkter die Kostenvorteile der erneuerbaren Energien spüren.

Die Deutsche Energie-Agentur (dena) fordert eine grundsätzliche Pflicht zur Errichtung und zum Betrieb von PV-Dachanlagen, die gewerblich genutzte wie private Neubauten erfasst. Die Pflicht sollte auch für Fälle grundlegender Renovierungen bzw. Umbauten der baulichen Anlage gelten. PV-Anlagen auf Dächern - wie in Mieterstromprojekten - sind besonders praktisch, weil ungenutzte Flächen für Solaranalgen verwendet werden können. Außerdem erfreut sich Photovoltaik einer breiten Zustimmung in der Bevölkerung.

Sektorenkopplung ausbauen und stärken.

In großen Mehrparteienhäusern und Wohnquartieren wird sie zunehmend umgesetzt, die Sektorenkopplung. Das heißt, dass Strom- und Wärmeversorgung sowie Mobilitätsleistungen miteinander verbunden sind. Diese Energiekonzepte gilt es auszubauen und die Realisierung innovativer Wohnquartiere zu fördern. Wir bei Polarstern realisieren einen Großteil unserer Mieterstromprojekte mit integrierten Versorgungslösungen. Und mit Wirklich Gewerbesolar unterstützen wir auch Firmen, selbst auf dem Dach PV-Strom zu erzeugen und etwa in der Produktion oder zum Laden von Elektrofahrzeugen zu nutzen.

Weniger Bürokratie bei Genehmigungen für Wind- und Solarkraft.

Die Windkraft muss nachhaltig deutlich ausgebaut werden. Dank eines EU-Beschlusses sollen die langen Genehmigungsverfahren für Wind und Solar ab 2023 deutlich kürzer werden. Die EU erkennt damit an, dass erneuerbare Energien "im herausragenden öffentlichen Interesse" sind und so Vorfahrt bei Genehmigungen und Planung haben.

Zusammenarbeit von Genehmigungsbehörden verbessern.

Eine der wichtigsten Maßnahmen ist generell, bürokratische Verfahren zu vereinfachen und abzubauen. Verschieden Behörden müssen besser zusammenarbeiten, wenn es um Genehmigungsverfahren geht, fordert die Deutsche Energie-Agentur. Langwierige Genehmigungsverfahren kosten Firmen wertvolle Zeit und Geld – und gehen letztlich auf Kosten der Umwelt und des Klimaschutzes.

Chancen erkennen, Investitionen erhöhen.

In 2021 wurden nach Angaben der IEA weltweit Anlagen mit erneuerbaren Energien mit einer Kapazität von 290 Gigawatt installiert – mehr als je zuvor in einem einzigen Jahr. Bis 2026 werde die globale Kapazität von Photovoltaikanlagen, Windkraftwerken und anderen Anlagen zur Stromerzeugung aus Erneuerbaren Energien auf 4.800 Gigawatt ansteigen, rechnet die IEA. Wir müssen die Chancen der Erneuerbaren erkennen. Sie sind nicht nur günstiger, sie bieten auch Wachstum und Wohlstand.

So unterstützt du selbst den Ausbau erneuerbarer Energien.

Mit deinem Wechsel zu einem guten Ökostromtarif, durch den auch der Ausbau erneuerbarer Energien gefördert wird, tust du direkt selbst etwas für die Energiewende – und damit den Schutz unseres Klimas. Denn Kohle, Atomkraft und Erdgas sind wirklich aus der Mode gekommen.

Mit Wirklich Ökostrom von Polarstern zum Beispiel unterstützt du das mehr als bei anderen Ökoenergieversorgern. Wirklich. Polarstern investiert je Kilowattstunde, die du verbrauchst 1 Cent in den Ausbau der erneuerbaren Energien und zusätzlich für jede:n Kund:in jährlich nochmal 20 Euro zusätzlich in weltweite Energiewende-Initiativen, aktuell in Kambodscha und Madagaskar.

Was du sonst noch tun kannst?

Ganz einfach: im Alltag Energie sparen. Und das ist verdammt wichtig. Denn so muss insgesamt weniger Strom produziert werden. Wenn wir alle unseren Energiebedarf runterschrauben, brauchen wir weniger neue Anlagen und der Anteil erneuerbarer Energien wächst nochmal schneller. Wie du am besten Strom sparst, kannst du auch in unseren 99 Energiespar-Tipps herausfinden. Da ist garantiert etwas für dich dabei. Schau doch mal rein.