Raum-Zeitliche Diffusion regenerativer Technologien in Deutschland


Hausarbeit (Hauptseminar), 2013

35 Seiten, Note: 2,3


Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

1 Der Weg Deutschlands zur „energy from space“

2 Raum- Zeitliche Diffusion regenerativer Technologien in Deutschland
2.1 Der Zeitraum bis 2000
2.1.1 Windenergie und Wasserkraft
2.1.2 Bioenergie und Photovoltaik
2.1.3 Raum-Zeitliche Analyse im Betrachtungszeitraum
2.2 Die Entwicklungen ab dem EEG im Jahr 2000
2.2.1 Windenergie, Wasserkraft und Geothermie
2.2.2 Bioenergie und Photovoltaik
2.2.3 Raum-Zeitliche Analyse im Betrachtungszeitraum
2.3 EEG Novellierung 2004 und die Biomasseentwicklung
2.3.1 Windenergie, Wasserkraft, Geothermie und Photovoltaik
2.3.2 Bioenergie
2.3.3 Raum-Zeitliche Analyse im Betrachtungszeitraum
2.4 Veränderungen durch die Zweite Novelle 2009
2.4.1 Windenergie, Wasserkraft und Geothermie
2.4.2 Bioenergie und Photovoltaik
2.4.3 Raum-Zeitliche Analyse im Betrachtungszeitraum
2.5 Regenerative Technologien Stand heute
2.6 Potenziale der nachhaltigen Energiegewinnung und Mobilität

3 Zusammenfassende Bewertung der Entwicklungen

Literaturverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Entwicklung der installierten Leistung 1990 bis 2000

Abbildung 2: Karte zur installierten elektrischen Leistung 2000

Abbildung 3: Entwicklungen installierten Leistung 2000 bis 2004

Abbildung 4: Karte zur installierten elektrischen Leistung 2004

Abbildung 5: Entwicklung des NaWaRo Anbau

Abbildung 6: Prozentualer Anteil Maisanbau an der gesamten Ackerfläche

Abbildung 7: Entwicklung der installierten Leistung 2004 bis 2009

Abbildung 8: Karte zur installierten elektrischen Leistung 2009

Abbildung 9: Preisindex für fertig installierte 100 kWp Photovoltaikanlagen

Abbildung 10: Entwicklung der installierten Leistung 2009 bis 2011

Abbildung 11: Anteil der Erneuerbaren Energien am Endenergieverbrauch

Abbildung 12: Entwicklung der installierten Leistung 1990 bis heute

Abbildung 13: Karte zur installierten elektrischen Leistung 2011

1 Der Weg Deutschlands zur „energy from space“

Regenerativ, nachhaltig, erneuerbar. Begriffe für eine neue, modernere Form der Zivilgesellschaft. Vor allem in Deutschland ist die Förderung der regenerativen Technologien weltweit auf bemerkenswertem Niveau. Nicht zuletzt die Auszeichnung mit dem „Country Leadership Award“ im Rahmen der UN-Klimakonferenz 2011 durch den Weltklimarat IPCC zeigt: Regenerative Technologien in Deutschland sind im Aufwind. Jedoch zeigen sich bei der Betrachtung der Marktfähigkeit unterschiedliche Fortschritte. Aufgrund der dominierenden Position der erneuerbaren Energien bei den regenerativen Technologien gliedert sich die Arbeit vor allem in Bezug auf deren Werdegang. Weitere Entwicklungen im Bereich regenerative Technologien außerhalb der Energiegewinnung besitzen bis heute noch nicht annähernd die räumliche Relevanz der neuen Kraftwerkstypen. Auch ein Ablösung von konventionellen Antrieben durch Wasserstoff oder Elektrofahrzeuge im Zuge einer umweltfreundlicheren Mobilität ist kurzfristig nicht zu erwarten.

Erneuerbare Energien stehen für eine umweltverträglichere Strom- und Gewinnung, benötigen aber auch eine Anpassung der Energielandschaft. Während in der industriellen Phase vor allem fossile Kraftwerke das Geschehen punktuell prägten, stehen die erneuerbaren Energien stärker mit dem Raum in Bezug. Brücher (2009, S.16) bezeichnet diese Transformation der Energielandschaft als „energy from space“, während unter anderem Kohlekraft noch für „energy for space“ stand. Die Bezeichnung „from space“ zielt dabei auf die Eigenschaft der neuen Energien ab, dass sich diese durch die Energiedichte einer Fläche definieren. Je nach betrachtetem Raum entscheidet diese Dichte, wie und welche Art der Erneuerbaren hier am geeignetsten ist. Auch für Deutschland entscheiden die regionalen Unterschiede von Solarstrahlung, Windhöffigkeit oder landwirtschaftlich geprägten Gegenden über den Ausbau der Technologien (Brücher 2009, S.17f).

Dabei ist es wichtig sich die Geschichte des Erneuerbaren Energien Gesetzes zur Vorrangschaltung nachhaltiger Energiekonzepte zu verdeutlichen. Denn durch die Stufen der nationalen Förderung wurden Entwicklungen ausgelöst welche die Diffusion der Technologien unterstützten. Im Folgenden werden die grundlegenden Gesetzesveränderungen während der Zeiträume jeweils kurz erläutert.

2 Raum-Zeitliche Diffusion regenerativer Technologien in Deutschland

Was die Gestaltung der einzelnen Kapitel betrifft, sind die Ausführungen jeweils ähnlich. Nach einer kurzen Zusammenfassung der wichtigsten Veränderungen der Rahmenbedingungen zum neuen Zeitabschnitt, erfolgt eine Übersicht über Entwicklungen der einzelnen Energieträger. Dabei fällt der Fokus auf erreichte Meilensteine, aber auch Negativentwicklungen, die sich in den betreffenden Jahren ereignet haben. Den Abschluss bildet eine Zusammenfassung in graphischer und kartographischer Form. Beide Darstellungen sollen die Entwicklung von erneuerbaren Technologien im Zusammenhang mit den EEG Stufen abbilden. Da jeweils zum Ende eines Förderungszeitraums das Resümee gezogen wird versucht den Einfluss der Förderprogramme auf den Energiemarkt aufzuzeigen. Die Grafik verdeutlicht vor allem die Diffusion im zeitlichen Verlauf. Schwerpunkt der Kartendarstellung ist der Vergleich der Bundesländer im jeweiligen Jahr. Beim Vergleich zwischen den einzelnen Karten ist zu beachten, dass die Werte der Choroplethendarstellung jeweils mit den Kapiteln steigen und sich das Verhältnis ändert. Die Säulendiagramme veranschaulichen die räumliche Verteilung der einzelnen Technologieformen.

Um die raum- zeitliche Entwicklung von Technologien über den Verlauf von mehreren Jahrzehnten vergleichbar darzustellen wird in der Arbeit vorrangig auf die installierte elektrische Leistung zurückgegriffen. Der Trendverlauf einer raum- zeitlichen Diffusion ist aufgrund der volativen Energiebereitstellung mit der Nutzung der erzeugten Leistung als Indikator unzureichend. Zu beachten ist allerdings, dass grundlastfähige Anlagen zu einer höheren Stromproduktion fähig sind. Aufgrund der höheren Zahl von Volllaststunden wird vor allem Wasser und Bioenergiekraftwerken eine höhere Produktivität zuteil (Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft e.V. 2012, S.13) Die Wasserkraft besitzt fast 4.000 Volllaststunden pro Jahr, Windenergie erreicht dabei nur Werte bis zu 1.400 Stunden, Photovoltaik sogar nur 900 Stunden (BMWi 2012a, S.25f).

Neben der Stromerzeugung ist die Wärmeproduktion der erneuerbaren Energien, allen voran durch Bioenergie, nicht zu vernachlässigen. Jedoch wird aus mangelnder statistischen Vergleichbarkeit und des begrenzten Rahmens der Arbeit das Thema Wärmeerzeugung nicht ausführlicher analysiert.

2.1 Der Zeitraum bis 2000

In der Zeit vor der gezielten finanziellen Förderung von regenerativen Technologien waren die Erneuerbaren mehr denn je von den naturräumlichen Bedingungen abhängig. Regenerative Energien sind durch die geringe technologische Reife stärker an die Voraussetzung der Standorte gebunden gewesen, als es heute der Fall ist. Als Beispiel für die regionalen Unterschiede ist das starke Nord-Süd Gefälle von Wind- und Wasserkraft zu nennen. Beide Formen fanden jeweils an der entgegengesetzten Grenze Deutschlands ihre bestmöglichen Bedingungen und waren schon in den 1990er Jahren prägende Elemente im Landschaftsbild (Staiß 2000, S.I-4).

2.1.1 Windenergie und Wasserkraft

Die Windenergie war mit dem Start der Stromeinspeisungsvergütung (StrEG) 1991 eine der ersten Formen der erneuerbaren Energien, welche für die Betreiber wirtschaftlich interessant wurden. Zu Beginn wurden Fördermittel in Form eines Projektes für 100 MW installierte Leistung freigegeben, doch aufgrund des Erfolges wurde dieses auf insgesamt 250 MW erweitert (Leipziger Institut für Energie GmbH 2011, S.52). Dabei war die Förderung der Anlagen für den Betreiber noch von existenzieller Bedeutung, da Investitions- und Kredittilgungskosten vor allem zur damaligen Zeit noch extrem hoch waren (Brücher 2009, S.188).

Durch das Verhundertfachen der Stromleistung zwischen 1990 und 1999 auf 5.400 kWh entwickelte sich die Windenergie deutlich stärker als die restlichen erneuerbaren Branchen. Die dominierende Stellung der Windenergie verdeutlicht sich weiter dadurch, als das der Zeitraum heute rückblickend als Dekade der Windenergie bezeichnet wird (Staiß 2000, S.I-3). Die schnelle Weiterentwicklung der Technologie lässt sich vor allem auf die hohe Zahl von teilnehmenden Akteuren zurückführen. Die Profite aus der Diffusion der Energieanlagen verteilten sich bei Windenergie unter anderem auf Anlagenbesitzer, Hersteller, Monteure, Flächenverpächter und forschende Institutionen. Zusammen mit den Förderprogrammen gewannen die Windenergieanlagen schnell an Professionalität und Effizienz (Bruns et al. 2009, S.34).

Die Ersten „wind farms“, die heute schon der eher der Regelfall sind, traten in Deutschland zum ersten Mal im Jahr 1987 in Erscheinung (Brücher 2009, S.188). Den Zeitraum prägten jedoch vor allem kleinere Anlagen mit einer Leistung von 20 bis 150 kW an Küstenstandorten durch die ersten Ausbaustufen, die sich bis zum Windenergieboom in den Jahren 1998 bis 2002 ereignet hatten (Staiß 2000, S.I-41f). Mitte der 1990er Jahre kam es zwischenzeitlich zu einer Stagnation der Windenergieentwicklung. Planungsunsicherheiten aufgrund des entstehenden Unmuts in der Bevölkerung gegenüber des „Wildwuchses“ durch Windanlagen, sowie durch rechtlich unklare Situationen über die Planungsflächen waren die Ursache. Ende des Jahrzehnts stabilisierte sich die Ausgangssituation vor allem durch den Rot-Grünen Regierungswechsel wieder. Die rechtlichen Grundlagen für erneuerbare Energien wurden 1998 neu aufgelegt und Bundesverbände für Energiebranchen, welche die Interessen der Betreiber vertreten, entstanden (Bruns et al. 2009, S.35).

Während der Ausbau der Windenergieanlagen an den geeignetsten, windhöffigsten Standorten Deutschlands begann, besonders in den drei Bundesländer mit direktem Küstenzugang, erzeugten die beiden südlichen Bundesländer zusammen mehr als 90 Prozent des deutschen Wasserstroms (Leipziger Institut für Energie GmbH 2011, S.13 und Staiß 2000, S.I-32). Die als Pionier der regenerativen Energieformen geltende Wasserkraft begann schon während des 19. Jahrhunderts weit vor den anderen Branchen ihre Entwicklung. Speziell die großen Fließgewässer von Mosel, Donau, Rhein, Main und Inn sind als die ersten Kraftwerksstandorte zu nennen. Treibende Kraft für die Baumaßnahmen war vor allem der stark wachsende Bedarf an Strom während der Industrialisierung. Somit lässt sich schon ab den 1930er Jahren von einem Eintritt des Produktes Wasserkraftanlage in die Reifephase sprechen (Bruns et al. 2009, S.37 und BBSR 2010, S.6). Durch die finanziellen Unterstützungen des StrEG erhielten die Wasserkraftanlagenbesitzer die Möglichkeit dringend nötige Modernisierungen und Erweiterungen an den Werken vorzunehmen. Währenddessen griffen strengere Reglementierungen des Naturschutzes in die Rahmenbedingungen der Kraftwerke ein und führten zu einer Umstrukturierung der Bestände. In diesen wurde auch beschlossen den Ausbau der Wasserkraft zukünftig gemäßigt fortzusetzen (Bruns et al. 2009, S.38).

2.1.2 Bioenergie und Photovoltaik

Durch das Stromeinspeisungsgesetz wurde der Grundstein für Biogasanlagen als Stromerzeuger gelegt. Die Vergütungssätze wurden drei Jahre später noch weiter angehoben und waren somit ausschlaggebend für den Beginn einer ersten Ausbauwelle. Anlagen der 1990er Jahre liefen als weit verbreitete Kleinanlagen für den eigenen Verbrauch, meist bis zu einer Leistung von unter zehn kW (Staiß 2000, S.I-17f). Die hauptsächlich als Hofbiogasanlagen geführten Betriebe verwendeten als Grundrohstoff Gülle aus der eigenen Viehwirtschaft, sowie eigene organische Reststoffe, weshalb sich diese vornehmlich in Betrieben der Tierproduktion befanden (Bruns et al. 2009, S.20f, 155f). Die Verbreitung der ersten Biogasanlagen ereignete sich im besonderen Maße durch Mund zu Mund Propaganda, denn erste erfolgreiche Projekte von Unternehmen wurden abgeschlossen und Techniken reiften weiter aus (Bruns et al. 2009, S.21).

Die Anfänge der Photovoltaikanlagen waren ebenfalls sehr anwenderbezogen, da diese in den Einführungsjahren der 80er Jahren meist durch umweltbewusste Bürger eine Diffusion in Form kleinerer bis zu 100 kW Dachanlagen erfuhren (Staiß 2000, S.I-56). Speziell die Chance als Eigenproduzent selbstständig für die Erzeugung seines Stroms in Erscheinung zu treten, führte zu einer hohen Identifikation der Bürger und somit auch einer aufgeschlossenen Grundstimmung gegenüber der aufkommenden Technologie (Staiß 2000, S.I-51). Die hohen spezifischen Kosten durch den noch teuren Modulpreis erschwerte den Ausbau der Photovoltaik. Erst durch die Unterstützung des 1.000 Dächer Programmes der Bundesregierung, dem Vorläufer der 100.000 Dächer Förderung ab 2000, verbesserte sich die Situation (Staiß 2000, S.I-56).

Jedoch ergaben sich Unsicherheiten durch politische Uneinigkeit bei der Fragestellung der zukünftigen Förderung der noch jungen Technologie. Während Forschung und Entwicklung der Modulsysteme bereits ein hohes Niveau erreicht hatten, herrschte bei den Unternehmern getrübte Stimmung. Nach dem Auslaufen der 1.000 Dächer Zielsetzung Ende des Jahrzehnts gab es zwischenzeitlich keine Planungen über Anschlussprojekte. Dennoch gründeten sich einige Initiativen zur Förderung der Technologie auf kommunaler Basis. Einzelne Gemeinden und Länder beschlossen eine lokale finanzielle Unterstützung von Dachanlagen, was auch zu einem punktuellen Ausbau im Überbrückungszeitraum von vier Jahren führte (Bruns et al. 2009, S.27). Besonders in Bayern und Nordrhein-Westfalen unterstützten zahlreiche Verbände die finanziell schwierige Zeit bis in das Jahr 2000. Erst durch das Eintreten des Erneuerbare Energie Gesetzes setzte die Bundesregierung wieder ein deutliches Zeichen für den Ausbau der Photovoltaik (Bruns et al. 2009, S.28).

2.1.3 Raum-Zeitliche Analyse im Betrachtungszeitraum

Die Erkenntnisse aus Punkt 2.1.1 und 2.1.2 werden bei graphischen Darstellung sichtbar. Während Wasserkraft als erste Form der erneuerbaren Energien gilt und schon zu Beginn der 1990er Jahre eine installierte Leistung von etwa 3.500 MW aufgewiesen hat,

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1: Entwicklung der installierten Leistung 1990 bis 2000

Quelle: eigene Darstellung nach AGEE STAT 2012, S.4

war das Wachstum der Windenergie charakterisierend für das Jahrzehnt. Der Aufstieg zur größten regenerativen Energiegewinnungsform lässt sich auf das Jahr 1998 datieren. Photovoltaik spielt aufgrund der geringen Leistungen der Dachmodule auf Eigenheimen in diesem Jahrzehnt noch eine untergeordnete Rolle. Während die Nutzung des biogenen Anteils seit 1990 auf dem gleichen Niveau verharrte, legte die Leistung der Bioenergien gegen Ende des Jahrzehnts zu, sodass beide auf gleichem Stand den Jahrtausendwechsel bestritten (vgl. Abb.1).

[...]

Ende der Leseprobe aus 35 Seiten

Details

Titel
Raum-Zeitliche Diffusion regenerativer Technologien in Deutschland
Hochschule
Universität Augsburg  (Institut für Geographie)
Veranstaltung
Hauptseminar Spezielle Fragen zur Geographie der Erneuerbaren Energien
Note
2,3
Autor
Jahr
2013
Seiten
35
Katalognummer
V229560
ISBN (eBook)
9783656454472
ISBN (Buch)
9783656456292
Dateigröße
2675 KB
Sprache
Deutsch
Schlagworte
Erneuerbare, Energie, Diffusion, EEG, Geographie, Entwicklung
Arbeit zitieren
Andreas Auberger (Autor), 2013, Raum-Zeitliche Diffusion regenerativer Technologien in Deutschland, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/229560

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