Energiewende

Photovoltaikfeld und Windturbinen am Windpark Schneebergerhof

Offshore-Windenergie-Testfeld in Cuxhaven

Holzvergasungsanlage zur Deckung des Wärme- und Strombedarfs in Güssing

1.060 MW Pumpspeicherwerk Goldisthal

Als Energiewende wird die Realisierung einer nachhaltigen Energieversorgung bezeichnet. Insbesondere Erneuerbare Energien (Windenergie, Wasserkraft, Sonnenenergie, Bioenergie, Geothermie, Wellenenergie) werden als Alternative zu fossilen Energieträgern (Öl, Kohle, Erdgas) und Kernbrennstoffen (Uran) verstanden. Das Energiesparen und eine höhere Energieeffizienz spielen eine wichtige Rolle. Mit Energiewende wird der Teil der Rohstoffwende bezeichnet, der die Energierohstoffe betrifft.

Begriff

Der Begriff war Titel einer vom Öko-Institut 1980 erarbeiteten wissenschaftlichen Prognose zur vollständigen Abkehr von Kernenergie und Energie aus Erdöl; diese wurde auch als Taschenbuch veröffentlicht. In den darauf folgenden Jahrzehnten erweiterte sich der Begriffsumfang; er geht in der heutigen Form wenigstens auf das Jahr 2002 zurück. In jenem Jahr fand am 16. Februar in Berlin die Fachtagung Energiewende – Atomausstieg und Klimaschutz statt, veranstaltet vom Bundesumweltministerium.

'Energiewende' benennt eine deutliche Veränderung der Energiepolitik: Durch einen Wechsel von einer angebots- zu bedarfsorientierter Energiepolitik und einen Übergang von zentralistischer zu dezentraler Energieerzeugung (z. B. gekoppelte Strom- und Wärmeerzeugung in Blockheizkraftwerken) soll es anstelle von Überproduktion und vermeidbarem Energiekonsum zu Energiesparmaßnahmen und höherer Effizienz kommen. Diese anfangs stark bekämpften Ansichten des Öko-Instituts sind nach und nach energiepolitisches Allgemeingut geworden.

Im weiteren Sinn umfasst die Energiewende auch die Demokratisierung der Energiegewinnung. Während in der traditionellen Energiewirtschaft wenige Großkonzerne mit zentralen Großkraftwerken den Markt als Oligopol beherrschen und damit einhergehend eine kartellrechtlich wie politisch bedenklich große Machtfülle anhäuften, lassen sich die Erneuerbaren Energien in der Regel dezentral aufstellen. Über Beteiligungsmodelle wie Bürgerwindparks und Bürgersolarparks sind viele Bürger direkt an der Energieerzeugung involviert, während Photovoltaikanlagen auch von Einzelpersonen errichtet werden können. In Form von Stadtwerken und anderen Unternehmen in öffentlicher Hand sind die Bürger ebenfalls indirekt an der Energieerzeugung beteiligt, während bei der konventionellen Energiewirtschaft vergleichsweise wenige Aktionäre profitieren. Nicht zuletzt ermöglicht die dezentrale Errichtung der Erneuerbaren Energien eine Wertschöpfung in der Region und eine Stärkung des ländlichen Raumes, sodass die Kapitalabflüsse aus der Region minimiert werden. Daher spielen die Erneuerbaren Energien in der kommunalen Energiepolitik eine zunehmend große Rolle und werden von der Lokalpolitik häufig gefördert.

Situation in Deutschland

In Deutschland fand ein zeitlich gestaffelter Atomausstieg erstmals im Jahr 2000 ("Atomkonsens") eine parlamentarische Mehrheit. Im Herbst 2010 beschloss die schwarz-gelbe Bundesregierung eine deutliche Laufzeitverlängerung - teils acht, teils 14 Jahre - für die damals 17 deutschen Kernreaktoren.

Im März 2011 begann die Nuklearkatastrophe von Fukushima in Japan: Nach einem starken Erdbeben und einem Tsunami am 11. März 2011 fielen in den drei zum Unglückszeitpunkt in Betrieb befindlichen Kernreaktoren und in sieben Abklingbecken die Kühlsysteme aus; es kam zu mehreren Explosionen und Bränden, Kernschmelzen in diesen drei Reaktoren sowie zum Austritt großer Mengen radioaktiver Stoffe in die Umwelt. Kurz darauf verkündete die deutsche Bundesregierung ein dreimonatiges Atom-Moratorium und die Absicht, die erst ein halbes Jahr zuvor beschlossene Laufzeitverlängerung deutscher Kernkraftwerke in Teilen rückgängig zu machen und die Ältesten der 17 Kernreaktoren früher als im Atomkonsens (Sommer 2000) festgelegt endgültig abzuschalten. Im Sommer 2011 beschloss der Bundestag einen Atomausstieg.

Am 6. Juni 2011 entzog die Bundesregierung den sieben ältesten deutschen Kernkraftwerken sowie dem Kernkraftwerk Krümmel die Betriebserlaubnis und beschloss den stufenweisen Atomausstieg bis 2022. Für den Fall des Stromengpasses im Winter kündigten österreichische Stromkonzerne an zusätzliche Kraftwerkskapazitäten bereitzuhalten, um notfalls aushelfen zu können. Russland unterbreitete Deutschland das Angebot, ab 2016 bei Engpässen auszuhelfen – mit über Polen geleiteten Atomstrom.. Allerdings blieb Deutschland selbst in den strengen Frostperioden des Winters 2011/2012 während der Spitzenlast Nettostromexporteur. Im Tagesschnitt wurden 150-170 GWh Strom exportiert, entsprechend der Erzeugung von 5 bis 6 leistungsfähigen Kernkraftwerksblöcken. Die unterstützende und stabilisierende Wirkung der Stromerzeugung aus regenerativer Energie wurde öffentlich von den Netzbetreibern eingeräumt.

In ihrer Potentialstudie ERNEUERBARE ENERGIEN 2020 – Potenzialatlas Deutschland aus dem Jahre 2010 prognostizieren die Agentur für Erneuerbare Energien (AEE) bzw. der Bundesverband Erneuerbare Energie (BEE), dass bis 2020 ein Anteil der Erneuerbaren Energien am Endenergieverbrauch in Höhe von 28 % bei vertretbarem Flächenbedarf erreichbar ist. Dies sind 55 % mehr als das Ziel der Bundesregierung für 2020 mit 18 % (Stand 2009). 47 % des benötigten Stroms könnten mit erneuerbaren Energien gedeckt werden (Prognose der Bundesregierung 2009: 30 %), bei der Wärmeversorgung 25 % (Bundesregierung 2009: 14 %) und bei der Mobilität 22 % (Bundesregierung 2009: 12 %).

Im Januar 2012 warnten mehr als dreißig führende Energieforscher Deutschlands in einem offenen Brief vor dem Scheitern der Energiewende in Deutschland. In dem Schreiben, das an Bundeskanzlerin Angela Merkel, Wirtschaftsminister Philipp Rösler, Umweltminister Norbert Röttgen sowie an die Mitglieder des Umwelt- und des Wirtschaftsausschusses des Bundestages adressiert ist, heißt es, das Vorhaben werde nur bei einer "dauerhaften Senkung des Energiebedarfs gelingen". Überall dort, wo es wirkungsvolle Instrumente zu entwickeln gelte, um den Energieverbrauch zu senken, seien die konkreten Signale bisher "zwiespältig". Sie fordern, "die Bremsen zu lösen und in allen Handlungsfeldern eine Energieeinsparpolitik zu gestalten, die den selbst gesetzten ambitionierten Regierungszielen gerecht wird".

Nachhaltige Energiewende

Euro-Supergrid mit einer EU-MENA-Connection: Skizze einer möglichen Infrastruktur für eine nachhaltige Stromversorgung in EUropa, dem Nahen Osten (the Middle-East) und Nord-Afrika (kurz: EU-MENA)

Die Energiewende wird als ein möglicher Baustein gesehen hin zu einer nachhaltigen Energieversorgung (Strom, Wärme, Treibstoff) mit erneuerbaren Energien wie Windenergie, Biomasse (Bioenergie, einschließlich Deponiegas und Klärgas), Wasserkraft, Sonnenenergie (Solarthermie, Photovoltaik), Geothermie oder Meeresenergie. Auch andere Maßnahmen wie Energiesparen, beispielsweise Wärmedämmung von Gebäuden, sowie Verbesserung der Energieeffizienz, beispielsweise durch Kraft-Wärme-Kopplungen oder intelligente Stromzähler, können einen großen Beitrag liefern. Da die einzelnen Maßnahmen ein begrenztes Potential haben, sind sie gemeinsam für eine zügige Umsetzung der Energiewende notwendig.

Ein Beispiel für einen umfassenden, allerdings nicht dezentralen Ansatz ist das DESERTEC-Projekt. Dieses Projekt erwägt, die Erzeugung von Strom aus Sonnenwärme in Südeuropa, Nordafrika und dem Nahen Osten massiv auszubauen. Durch eine Verknüpfung der Stromübertragungsnetze dieser Regionen soll sichergestellt werden, dass die lokal unstet verfügbare Energie (Wind- und Solarstrom) durch Überschüsse aus anderen Regionen ergänzt wird. Von verschiedenen Seiten wird die Wirtschaftlichkeit und Umsetzbarkeit angezweifelt. (Hauptartikel: Desertec)

Vor- und Nachteile

Parabolrinnenkraftwerk zur Erzeugung von elektrischem Strom in Kramer Junction, Kalifornien

Die Transformation des Energiesystems von zentralistischen Modellen, die durch Großkraftwerke dominiert werden, hin zu dezentralen Netzstrukturen mit einem höheren Anteil an Erneuerbaren Energien (die in Niederspannungs- und Mittelspannungsnetze einspeisen) bietet Vorteile und Nachteile.

Vorteile

• Erhöhung der Versorgungssicherheit durch Dezentralität (siehe auch Weitere Aspekte]
• Vermeidung von Umweltzerstörung bzw. Umweltverschmutzung beim Fördern fossiler Energieträger (siehe Erdölgewinnung, Erdgas, Steinkohlenbergbau, Braunkohlebergbau) bzw. beim Fördern von Uran („Uranabbau“)
• Vermeidung von Atommüll und von Risiken und Nebenwirkungen, die Kernenergie hat
• Verringerung der Treibhausgasemissionen
• Verringerung der Schadstoffemissionen
• Schonung von begrenzten Ressourcen wie Erdöl (Peak Oil) und Erdgas und Kohle
• größere wirtschaftliche und politische Unabhängigkeit von Exporteuren fossiler Energieträger bzw. von Uranexporteuren
• Verminderung der wirtschaftlichen Risiken einer Energieknappheit bzw. einer Energiekrise (z. B. Ölkrise)
• Vermeidung von Ressourcenkonflikten, z. B. Ressourcenkriegen
• Volkswirtschaftliche Vorteile durch eine langfristig betrachtet günstigere Energieversorgung
• Erhöhung der inländischen Wertschöpfung durch Verringerung von Energieimporten

Ein Pelamis-Wellenkraftwerk im Test beim European Marine Energy Centre in Schottland

Nachteile

• Eingriffe in die Natur durch Windkraftanlagen, Wasserkraftwerke, Energiepflanzenanbau, sowie Stromtrassen
• Strom aus den meisten Formen erneuerbarer Energie wie beispielsweise Photovoltaik-Anlagen ist, sofern Externe Kosten nicht berücksichtigt werden, teurer als konventionell erzeugter Strom
• Die Produktion von Windkraft, Solar- und in geringerem Maße von Wasserkraftanlagen ist aufgrund ihrer Wetterabhängigkeit deutlich weniger planbar als die von konventionellen Kraftwerken. Um die real benötigte Leistung zu decken muss daher auf Speichertechnologien, sowie einen Mix von Kraftwerkstypen und eine geographisch weit verteilte Aufstellung der Anlagen zurückgegriffen werden.
• Bestimmte Arten von Speichertechnologien wie Pumpspeicherkraftwerke haben einen großen Flächenverbrauch.
• Flächen- und Nutzungskonkurrenz zwischen Nahrungsmittelerzeugung und Energiepflanzenanbau

Weitere Aspekte

In den Industrieländern zunehmend verwendeter Biosprit wird als Ursache oder Mitursache für die zeitweilige starke Verteuerung von Nahrungsmitteln Ende 2007 (sogenannte Tortilla-Krise) angesehen. Daher wird der Einsatz einiger Bioenergien (z. B. Biokraftstoffe wie Bioethanol aus Maisstärke) in Frage gestellt bzw. abgelehnt. Eingewandt wird dagegen, dass die Nahrungsmittelpreise nach 2007 auf in etwa vorherige Werte absanken (siehe FAO Food Price Index). Ein weiterer Ausbau der Bioenergien und der steigende Nahrungsmittelbedarf durch die steigende Weltbevölkerung verschärfen jedoch diese Nutzungskonkurrenz. Zudem sind auch ökologische und andere Aspekte von Bedeutung.

Derzeit findet in vielen Industriestaaten und auch in Schwellenländern ein massiver Ausbau Erneuerbarer Energien statt. Befürworter der Energiewende halten diesen Ausbau für unvermeidbar angesichts der begrenzten Ressourcen fossiler Energieträger sowie deren konstanter Verteuerung, des Klimawandels sowie der Gefahren der Kernenergienutzung und der weltweit ungelösten Endlagerung.

Die Photovoltaik ist derzeit (2012) noch deutlich teurer als fossile Energien (und auch als Windenergienutzung), bislang sind die Preise allerdings stetig gesunken (siehe Einspeisevergütung). Ausgelöst wurde diese Preisreduktion durch eine starke Ausweitung der Produktion, durch daraus resultierenden Skaleneffekte, die starke Konkurrenz und technische Weiterentwicklungen ('Lernkurve'). Man rechnet mit weiter sinkenden Kosten pro erzeugtem Kilowatt, auch durch eine Verbesserung des Wirkungsgrades.

Auch die Kosten für Windstrom sind in den letzten Jahren stark gesunken und werden voraussichtlich weiter sinken. Zudem kommen immer mehr WEA in ein Alter, in dem sie abgeschrieben sind und dann aus diesem Grund günstiger Strom produzieren können.

Windenergie oder Wasserkraft sind in einer Vollkostenrechnung, die auch externe Kosten mit einbezieht, bereits heute häufig preiswerter als konventioneller Strom. Diese externen Kosten wie z. B. Folgen aus dem Klimawandel oder der Emission von Schadstoffen werden bisher in den Kosten für Strom aus fossilen Energieträgern nicht abgebildet, womit es zu einem Marktversagen zugunsten der konventionellen Energiewirtschaft kommt.

Es kann durch die Energiewende sogar von einer erhöhten Versorgungssicherheit durch die Energiewende ausgegangen werden. Die Ursachen liegen in der dezentralen Stromerzeugung, durch welche der Ausfall einzelner, kleiner Erzeugereinheiten besser kompensieren kann, als ungeplante Ausfälle von Großkraftwerken. Da allerdings ein Teil der regenerativen Energierzeuger fluktuierend ins Stromnetz einspeist, können Maßnahmen wie Freileitungs-Monitoring und die Einführung eines Smart Grids notwendig werden, um die Spannung des Stromnetzes stabil zu halten.

Debatte um Potential der Erneuerbaren Energien und Gesamtenergiebedarf

Jeroen van der Veer, Vorstand des Ölkonzerns Shell AG, hielt es im Jahr 2007 zwar für möglich, in 2050 bis zu 30 Prozent der Energiebedarfs aus erneuerbaren Quellen zu decken. In absoluten Zahlen werde 2050 aber sogar mehr Öl, Gas und Kohle konsumiert werden als heute. Die Menschen schätzten seiner Ansicht nach die Dimensionen der für eine Rohstoffwende notwendigen Veränderungen falsch ein. Dem stehen mehrere Argumente entgegen. So sind die Reserven an Öl (siehe Globales Ölfördermaximum) und Erdgas sehr begrenzt. Gegen die verstärkte Nutzung von Kohle zur Bereitstellung von Strom und Wärme sowie als Alternative zu Erdöl (coal-to-liquid (CTL)) sprechen die damit verbundenen überproportional hohen Treibhausgas-Emissionen sowie ein zu erwartender Anstieg der Preise (Kohlefördermaximum).

Um bei der Begrenzung der globalen Erwärmung das 2-Grad-Ziel nicht zu verfehlen und damit unkalkulierbare Klimafolgen zu riskieren, ist eine komplett kohlendioxidfreie Energieversorgung für den Zeitraum 2040 bis 2050 anzustreben. Dieses Ziel wird für Deutschland durchaus als erreichbar angesehen, wenn die Ausbaugeschwindigkeit bei den regenerativen Energien gesteigert wird.

Auch das Potential und die Geschwindigkeit des Ausbaus der Erneuerbaren Energien wird unterschiedlich eingeschätzt. In Deutschland, Europa und der Welt wurde dies in zahlreichen Studien massiv unterschätzt, wie eine Analyse der Agentur für Erneuerbare Energien (AEE) aus dem Jahre 2009 zeigt. (siehe Artikel Erneuerbare Energie) Schwer einschätzbare Faktoren wie die zunehmende Konkurrenzfähigkeit erneuerbarer Energien durch technische Weiterentwicklung, Preisentwicklung der fossilen Energieträger, unklare Reichweite der fossilen Energieträger, Intensität der Bemühungen zum Klimaschutz und anderes lassen keine exakten Prognosen zu.

Siehe auch

• Die 4. Revolution – EnergyAutonomy (Dokumentarfilm)
• Güssing in Österreich ist eine Stadt (3700 Einwohner), die für ihre Energiewende (Holz statt Öl) bekannt wurde

Literatur

• Uwe Fritzsche: Das Energiewende-Szenario 2020. Ausstieg aus der Atomenergie, Einstieg in Klimaschutz und nachhaltige Entwicklung. Untersuchung im Auftrag der Bundestagsfraktion und der Landtagsfraktion NRW von Bündnis 90/Grüne sowie der Heinrich-Böll-Stiftung. Öko-Institut, Freiburg 1996, ISBN 3-928433-26-1.
• Volker Hauff: Energie-Wende – von der Empörung zur Reform. Mit den neuesten Gutachten zum Ausstieg aus der Kernenergie. Droemer Knaur, München 1986, ISBN 3-426-03853-6.
• Peter Hennicke, Susanne Bodach: Energierevolution: Effizienzsteigerung und erneuerbare Energien als neue globale Herausforderung, herausgegeben vom Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie, München 2010, ISBN 978-3-86581-205-6.
• Rob Hopkins: Energiewende. Das Handbuch. 2008 Zweitausendeins (Originaltitel: „The Transition Handbook: From Oil Dependency to Local Resilience“ (Transition Guides), 2008)
• Gero Jenner: Energiewende – so sichern wir Deutschlands Zukunft. Propyläen, Berlin 2006, ISBN 3-549-07297-X.
• Florentin Krause, Hartmut Bossel, Karl-Friedrich Müsser-Reissmann: Energie-Wende: Wachstum und Wohlstand ohne Erdöl und Uran. Ein Alternativ-Bericht des Öko-Instituts. Fischer, Frankfurt am Main 1980, ISBN 3-10-007705-9.
• Wissenschaftlicher Beirat der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen: Welt im Wandel. Energiewende zur Nachhaltigkeit. Springer, Berlin 2003, ISBN 3-540-40160-1. (online, PDF, 3,84 MB)

Weblinks

• Agentur für Erneuerbare Energie: ERNEUERBARE ENERGIEN 2020 – Potenzialatlas Deutschland, vom 14. Januar 2010, als pdf
• Die Zeit Nr. 13/2011: Nach den Atomunfällen von Fukushima: Deutschland kann die Energiewende noch in diesem Jahrzehnt schaffen
• Hans-Jochen Luhmann (Wuppertal-Institut): Kampfdiskussion zu den „Kosten des Atomausstiegs“ – Einspruch gegen Foulspiele, abgerufen am 8. Juni 2011
• „Wir können den Anteil der Erneuerbaren Energien binnen zehn Jahren verdoppeln“, Interview mit Professorin Claudia Kemfert von Ulrich Hottelet, Cicero Online
• Grundsatzartikel des Solarenergie-Fördervereins Deutschland e. V. (SFV) für eine vollständige Energiewende hin zu erneuerbaren Energien
• Energiewende auf dem Informationsportal zur politischen Bildung
• Energiewende: Hintergrund/Aktuelles im Agenda-21-Treffpunkt
• Bürgerstiftung Energiewende Oberland
• Energiewende Münsing – Pilotgemeinde der Bürgerstiftung Energiewende Oberland
• Entwurf eines Dreizehntes Gesetzes zur Änderung des Atomgesetzes
• Energiekonzept des Forschungsverbands Erneuerbare Energien FVEE Eine Vision für ein nachhaltiges

Energiekonzept auf Basis von Energieeffizienz und 100 % erneuerbaren Energien