Der essenziell wichtige Ausbau der Photovoltaik und Windkraftanlagen, welcher in Zukunft eine noch größere Rolle an der gesamten Herstellung elektrischer Energie Deutschlands spielen wird, zieht große Investitionen nach sich.
Der Betrieb dieser Anlagen wird über die Erneuerbare-Energien-Gesetz Umlage des Strompreises gefördert und die Abnahme der Energie hat Vorrang vor beispielsweise konventionellen Kraftwerken. Dies hat zur Folge, dass Energie produziert wird, welche zu teuer ist und ohne Förderung nicht wirtschaftlich produziert werden könnte. Des Weiteren übt sie einen großen Einfluss auf den Strommarkt und die Strombörse aus, an welchen folglich der Strom teilweise mit negativen Preisen verkauft werden muss. Dies geschieht, weil den Betreibern dieser Anlagen nach dem Erneuerbaren-Energien-Gesetz die Abnahme der Energie garantiert wird.
Durch die fortschreitende Dezentralisierung der Energieproduktion müssen auch die Übertragungs- und Verteilnetze vermehrt ausgebaut und erweitert werden. Um den Strompreis zu stabilisieren, müssen auch weitere Speichermöglichkeiten für elektrische Energie geschaffen werden. Durch die Möglichkeit der Speicherung muss die Energie nicht zu Dumpingpreisen verkauft werden, sondern kann zu einem späteren Zeitpunkt genutzt werden. Dies jedoch zieht auch hohe Investitionen nach sich.
Durch die weitere Förderung (auch der in Zukunft entstehenden Anlagen) wird ohne ein Einschreiten seitens der Politik der Preis für elektrische Energie weiter ansteigen. Im Zuge des weiteren Betriebs konventioneller Kraftwerke, welche mit fossilen Brennstoffen elektrische Energie erzeugen, würde der Energiepreis auch steigen. Dies geschieht, weil die Verknappung die Preise für die fossilen Brennstoffe auch steigen lässt.
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
2. Erneuerbare Energien
2.1 Photovoltaik
2.2 Windkraft
3. Förderung der erneuerbaren Energien
3.1 Einspeisevorrang
3.2 Einspeisevergütung
4. Funktionsweise des Strommarkts
4.1 Marktteilnehmer
4.1.1 Bundesnetzagentur
4.1.2 Erzeuger
4.1.3 Übertragungsnetzbetreiber
4.1.4 Verteilnetzbetreiber
4.1.5 Stromhändler
4.1.6 Energielieferant
5. Funktionsweise der Stromwirtschaft
5.1 Zusammensetzung des Strompreises
5.1.1 Erzeugung und Vertrieb
5.1.2 Netznutzungsgebühr
5.1.3 Konzessionsabgaben
5.1.4 Stromsteuer
5.1.5 Erneuerbare-Energien-Gesetz-Umlage
5.1.6 Kraft-Wärme-Kopplungs-Gesetz-Umlage
5.1.7 Stromnetzentgeltverordnungsumlage
5.1.8 Umsatzsteuer
5.2 Stromhandel
6. Netzausbau
6.1 Übertragungsnetz
6.2 Verfahren des Netzausbaus
6.2.1 Geplante Leitungstrassen
7. Speicherung elektrischer Energie
7.1 Kurzfristige Speicherung
7.1.1 Elektrochemische Speicher
7.1.2 Schwungrad
7.2 Mittel- bis Langfristige Speicherung
7.2.1 Pumpspeicherkraftwerk
7.3 Ausblick
7.3.1 Brennstoffzelle
7.3.2 Druckluft
8. Fazit
Zielsetzung & Themen
Die vorliegende Studienarbeit untersucht den Einfluss des Ausbaus erneuerbarer Energien, insbesondere von Photovoltaik und Windkraft, auf die Preisentwicklung von elektrischem Strom in Deutschland. Dabei wird analysiert, wie sich die staatlich geförderte Einspeisung, die Funktionsweise der Strommärkte sowie der notwendige Netzausbau auf die Zusammensetzung des Strompreises für Endverbraucher auswirken.
- Methoden der Förderung erneuerbarer Energien (EEG).
- Struktur des deutschen Strommarktes und seiner Akteure.
- Komponenten der Strompreisbildung (Steuern, Abgaben, Umlagen).
- Herausforderungen durch dezentrale Energieproduktion und Netzausbau.
- Potenziale der Energiespeicherung zur Netzstabilisierung.
Auszug aus dem Buch
2.1 Photovoltaik
„Die Sonne ist für unsere Erde mehr als eine Lichtquelle. Sie ist die Voraussetzung für […] alles Leben auf unserem Planeten. […] Kontinuierliche Fusionsprozesse von Wasserstoffatomen und Helium halten die Photospähre Sonne auf einer Temperatur um 5.700°C. […] Die Erde empfängt nur einen Bruchteil der Energie der Sonnenstrahlung und dennoch stellt diese Strahlungsenergie die Grundlage allen Lebens auf unserem Planeten dar.“
Die Sonne hat einen Abstand von 1,47 × 10km bis 1,52 × 10km zur Erde. Durch die Absorption der Atmosphäre bleibt von der Sonnenenergie nur noch eine mittlere Bestrahlung von 1367 ± 2 W/m². Diese Sonnenstrahlung wird als Solarkonstante E bezeichnet. Mit Hilfe dieser Solarkonstanten ergibt sich ein maximaler Wert an Energie, welcher bei einem 100 prozentigen Wirkungsgrad genutzt werden kann. Dies jedoch gilt nur für direkte Strahlung. Wenn das Sonnenlicht auf Wolken trifft, wird dieses teilweise absorbiert und reflektiert, auf der Erde kommt es aber nur noch als diffuse Sonnenstrahlung an, wie in Abbildung 1 ersichtlich wird. Hierdurch kommt weitaus weniger Energie auf der Erde an; weiter sind diese Sonnenstrahlen auch nicht mehr gerichtet.
Je klarer der Himmel ist, desto mehr Sonnenstrahlen kommen gerichtet und direkt auf der Erde an und können somit auch zur Gewinnung von Elektrizität genutzt werden.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einleitung: Diese Einleitung stellt die wachsende Bedeutung regenerativer Energien und die damit verbundenen Herausforderungen für das Stromnetz und die Preisgestaltung dar.
2. Erneuerbare Energien: Dieses Kapitel erläutert die Funktionsweise von Photovoltaik- und Windkraftanlagen als zentrale Quellen regenerativer Energieerzeugung.
3. Förderung der erneuerbaren Energien: Hier werden der Einspeisevorrang und das System der Einspeisevergütung als maßgebliche Förderinstrumente des EEG analysiert.
4. Funktionsweise des Strommarkts: Das Kapitel beschreibt die Rollen der verschiedenen Akteure wie Bundesnetzagentur, Netzbetreiber und Stromhändler im liberalisierten Markt.
5. Funktionsweise der Stromwirtschaft: Dieses Kapitel analysiert detailliert die Zusammensetzung des Strompreises aus Erzeugungskosten, Netzentgelten, Steuern und diversen gesetzlichen Umlagen.
6. Netzausbau: Hier werden die Notwendigkeit des Übertragungsnetzausbaus und die regulatorischen Verfahren für neue Leitungstrassen thematisiert.
7. Speicherung elektrischer Energie: Das Kapitel untersucht technische Möglichkeiten zur kurz- und langfristigen Energiespeicherung, um die fluktuierende Einspeisung auszugleichen.
8. Fazit: Das Fazit fasst zusammen, dass die Investitionen in den Netzausbau und Speichertechnologien essenziell für die Stabilität des Strompreises und der Versorgungssicherheit sind.
Schlüsselwörter
Strompreis, Erneuerbare Energien, Photovoltaik, Windkraft, EEG-Umlage, Netzausbau, Strommarkt, Energiespeicherung, Pumpspeicherkraftwerk, Energiewende, Stromnetzentgelt, Übertragungsnetz, Einspeisevergütung, Stromsteuer.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Studienarbeit grundsätzlich?
Die Arbeit untersucht, wie sich der Ausbau erneuerbarer Energiequellen auf den Strompreis in Deutschland auswirkt und welche strukturellen Investitionen dafür notwendig sind.
Was sind die zentralen Themenfelder der Analyse?
Zentrale Bereiche sind die Förderpolitik für erneuerbare Energien, die Funktionsweise des Strommarktes, die einzelnen Preiskomponenten des Stromtarifs sowie der erforderliche Netzausbau.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Das Ziel ist es, die Zusammenhänge zwischen dem Ausbau regenerativer Energien und den steigenden Anforderungen an das Stromnetz sowie der daraus resultierenden Preisentwicklung für den Endverbraucher verständlich zu machen.
Welche wissenschaftliche Methode wird zur Erörterung verwendet?
Die Arbeit basiert auf einer fundierten Literatur- und Gesetzesanalyse sowie der Auswertung technischer Dokumentationen und Wirtschaftsdaten zur Energiebranche.
Welche Aspekte werden im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil deckt die Funktionsweise von Anlagen (PV/Wind), die Marktteilnehmer, die detaillierte Zusammensetzung des Strompreises (EEG-Umlage, Steuern, etc.) sowie Speichertechnologien ab.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren diese Arbeit?
Die Arbeit wird maßgeblich durch Begriffe wie Energiewende, Strompreisbildung, EEG-Umlage, Netzausbau und regenerative Stromerzeugung geprägt.
Warum steigen die Preise bei einer hohen Einspeisung durch erneuerbare Energien?
Da Betreibern eine feste Abnahme garantiert wird, entstehen bei einem Angebotsüberschuss Differenzen zwischen Vergütung und Börsenpreis, die über die EEG-Umlage auf den Endverbraucher umgelegt werden.
Warum sind Pumpspeicherkraftwerke trotz Wirkungsgradverlusten so wichtig?
Sie ermöglichen es, überschüssige Energie bei geringer Nachfrage zwischenzuspeichern und bei Engpässen wieder abzugeben, was zur Stabilisierung des Stromnetzes beiträgt.
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- Nico Beckerbauer (Author), 2013, Die Veränderung des Strompreises durch den weiteren Ausbau erneuerbarer Energien, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/232369
