Kann der deutsche Energiemix veraendert werden? Die Rolle erneuerbarer Energien

Inhaltsverzeichnis

Verzeichnis der verwendeten Abkürzungen

Abbildungen und Tabellen

Einleitung

1 Energiewirtschaftliche Strukturen
1.1 Primärenergie nach Energieträgern
1.2 Bereich der Energieerzeugung
1.2.1 Stromerzeugung und –verbrauch
1.2.2 Energiemix der Stromerzeugung

2 Ziele und Prämissen
2.1 Ziele
2.2 Prämissen einer nachhaltigen Energieversorgung (Energiedreieck)

3 Zentrale Instrumente
3.1 EU-Richtlinie zur Förderung der erneuerbaren Energien (EU-RL 2001/77/EG)
3.2 Charakterisierung/Bewertung
3.3 Zentrales Instrument in Deutschland: Das EEG

4 Das Szenario 2010 – Strom aus erneuerbaren Energien
4.1 Wasserkraft
4.1.1 Ist-Zustand/Potenzial
4.1.2 Bedeutung
4.1.3 Stromgestehungskosten
4.1.4 Förderung
4.2 Biomasse
4.2.1 Ist-Zustand/Potenzial
4.2.2 Bedeutung
4.2.3 Stromgestehungskosten
4.2.4 Förderung
4.3 Windenergie
4.3.1 Ist-Zustand/Potenzial
4.3.2 Bedeutung
4.3.3 Stromgestehungskosten
4.3.4 Förderung

5 Abschließende Beurteilung

Anhang I: Szenario 2010/Verdopplungsziel

Literatur- und Quellenverzeichnis

Verzeichnis der verwendeten Abkürzungen

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildungen und Tabellen

Abb. 1: Struktur des Primärenergieverbrauchs 2003. Angaben in %

Abb. 2: Bruttostromerzeugung nach Energieträgern, 2001. Angaben in %

Abb. 3: Ziel- und Prämissengeflecht in Bezug auf erneuerbare Energieträger

Abb. 4: Verdopplungsziel; Struktur der EE-Stromerzeugung

Tab. 1: Anteile der erneuerbaren Energien an der Energiebereitstellung

Tab. 2: Spezifische Importabhängigkeiten bedeutender Energieträger für die Stromerzeugung

Tab. 3: Spezifische Stromgestehungskosten der Wasserkraft

Tab. 4: Spezifische Stromgestehungskosten der Windkraft

Tab. 5: Verdopplungsziel in Zahlen

Einleitung

Der Begriff Energiemix steht für die Zusammenstellung verschiedener Energieträger zur Erzeugung benötigter Energie. In dieser Ausarbeitung steht die der deutschen Stromerzeugung zu Grunde liegende Zusammenstellung der verfügbaren Energieträger im Zentrum des Interesses.

In Abschnitt 1 wird ein grober Überblick über die deutsche Energieerzeugung und den Energieverbrauch gegeben, wobei explizit auf die Situation des Energieteilmarktes der Stromerzeugung eingegangen wird. Erneuerbaren Energieträgern kam im Verlauf der letzten Jahre nicht nur energetisch, sondern auch politisch eine wachsende Bedeutung zu. Neben der Einbettung in umweltpolitische Zielsetzungen und Prämissen des Klimaschutzes (hierzu Abschnitt 2) ist die Bedeutung regenerativer Energien über multilaterale Vereinbarungen und die resultierenden nationalen Gesetzgebungsprozesse festgeschrieben. Für Deutschland besteht das Ziel, den Anteil erneuerbarer Energien an der heimischen Stromproduktion bis 2010 auf 12,5% zu steigern. Um das politisch-rechtliche Umfeld dieser Zielsetzung darzustellen, wird auf die zu Grunde liegende EU-Richtlinie und das in Deutschland am umfassendsten eingesetzte Instrument, das so genannte Erneuerbare Energien Gesetz, eingegangen (Abschnitt 3).

Die Zielsetzung des 12,5%igen Anteils der erneuerbaren Energien im Jahre 2010 wird, zusammen mit konkreten Erwartungen an die Beiträge einzelner regenerativer Energieträger, in Anhang I zum Szenario 2010 kombiniert. In Abschnitt 4 werden die maßgeblichsten Erzeugungsoptionen Wasserkraft, Biomasse und Windenergie im Hinblick auf den Ist-Zustand, das Potenzial und die Bedeutung beschrieben. Des Weiteren werden die spezifischen Erzeugungskosten und die jeweiligen Förderungen betrachtet, so dass abschließend in Abschnitt 5 eine kurze Bewertung des Dargestellten erfolgen kann.

Aus den tatsächlichen politischen Anforderungen und den gegenwärtigen technischen Einschätzungen wurde bewusst ein recht einfaches Szenario konstruiert, welches eher im mittelfristigen Bereich angesiedelt ist. Zur Untersuchung längerer Zeiträume (bspw. bis 2050) müssten hoch komplexe Studien herangezogen werden, deren Erläuterung und thematische Einbindung den Rahmen dieser Ausarbeitung überstrapazieren würden.

1 Energiewirtschaftliche Strukturen

In diesem Abschnitt, welchem eine rein deskriptive Funktion zur Annäherung an den Status quo zukommt, wird einleitend der deutsche Primärenergieverbrauch^[1], dessen Zusammensetzung und Erzeugung betrachtet, bevor anschließend der Energieteilmarkt der Elektrizität betrachtet wird.

1.1 Primärenergie nach Energieträgern

Die Primärenergieversorgung in Deutschland basiert auf einem breiten Mix unterschiedlicher Energieträger, der sich in den letzten zehn Jahren insbesondere zu Lasten der Kohlen und zugunsten der Naturgase (Erdgas, Erdölgas, Grubengas) verändert hat. Fossile Energieträger (Mineralöle, Kohlen, Naturgase) trugen in 2003 zu 84% zum Primärenergieverbrauch bei. Der Anteil der Kernenergie lag bei nahezu 13%. Erneuerbare Energien wie Wasserkraft, Wind, Biomasse u. a. deckten 3% des Bedarfs ab.^[2]

Der Primärenergieverbrauch von 14,3 Exajoule (EJ) in 2003 basierte wie folgt auf den verschiedenen Energieträgern:

- Mineralöl 36,4%
- Naturgase 22,5%
- Steinkohle 13,7%
- Kernenergie 12,6%
- Braunkohle 11,4%
- Erneuerbare Energieträger 3,1%
- Sonstige 0,3%

Da regenerative Energieträger, deren Förderung, und darauf aufbauend die Substitution konventioneller Energieträger verstärkt das politische und öffentliche Interesse auf sich ziehen und dieser Themenkomplex die grundlegende Ausrichtung energie- und umweltpolitischen Agierens bestimmt, ist von Interesse, welche praktische Bedeutung den erneuerbaren Energieträgern zukommt. Die bedeutsamsten Formen der Energiegewinnung auf Basis regenerativer Energieträger, gemessen am gesamten Primärenergieverbrauch, sind Wasserkraft und Windenergie zu Zwecken der Stromerzeugung und biogene Festbrennstoffe zwecks Wärmeerzeugung; im Bereich der Kraftstoffe stellt Biodiesel die bislang einzige ‚markfähige’ Alternative dar. Die amtlichen Statistiken führen insgesamt zehn alternative Energieträger im Bereich Stromerzeugung und sieben im Bereich Wärmeerzeugung. Folgende Tabelle gibt den Beitrag regenerativer Energien zu den energetischen Verwendungszwecken wieder. Auf einzelne Daten zu den jeweiligen Energieträgern wird der Übersichtlichkeit halber verzichtet.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tab. 1: Anteile der erneuerbaren Energien an der Energiebereitstellung. Quelle: Umweltpolitik: 14.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 1: Struktur des Primärenergieverbrauchs 2003. Angaben in %. Quelle: Umweltpolitik: 14. Eigene Darstellung.

1.2 Bereich der Energieerzeugung

Im Bereich der Energieerzeugung wird ein erheblicher Anteil der bundesweiten Emissionen erzeugt; entsprechend befassen sich eine Vielzahl von Politikfeldern, Gesetzesvorhaben und nicht zuletzt die breite Öffentlichkeit ausgiebig mit diesem Bereich.^[3]

Insbesondere der Reduktion der CO2-Emissionen wird u. a im Rahmen der Vereinbarungen von Kyoto (1997/98), des nationalen Klimaschutzprogramms (2000) und der Nachhaltigkeitsstrategie „Perspektiven für Deutschland“ (2002) ein besonderer umweltpolitischer Stellenwert beigemessen. Die explizite Auseinandersetzung mit dem Sektor der Energieerzeugung lässt sich in diesem Kontext anhand der Darstellung des DIW leicht rechtfertigen^[4]: Über 40% der CO2-Emissionen sind dem Bereich der Energieerzeugung zuzurechnen. Somit ergibt sich eine umfassende Perspektive für die Auseinandersetzung mit energie- und umweltpolitischen Maßnahmen: Zum einen der Blick auf Maßnahmen im Sinne des reinen Klima- und Umweltschutzes und zum anderen (ökonomisch orientierte) Anstrengungen, welche die Energieerzeugung unter dem Aspekt der langfristigen Versorgungssicherheit und ökologisierend umstellen sollen. Dies ist der Kontext, in welchem die politische Handhabung der regenerativen Energien, sowie ihre Bedeutung für den expliziten Bereich der Stromerzeugung und letztendlich für den Energiemix betrachtet wird.

1.2.1 Stromerzeugung und –verbrauch

2001 wurden im Inland 567,2 TWh Strom erzeugt; der Stromverbrauch betrug 610,7 TWh (inkl. Aus- und Einfuhr) – eine Zunahme um gut 7% gegenüber 1991.^[5]

Im internationalen Vergleich liegt Deutschland mit einem jährlichen Pro-Kopf-Verbrauch von 6.806 kWh im Mittelfeld der OECD-Staaten: USA 12.896, Großbritannien 6.192, Frankreich 7.402, Griechenland 4.679, Mexiko 1.810.^[6]

1.2.2 Energiemix der Stromerzeugung

Die folgende Abbildung gibt Aufschluss über den Energiemix der deutschen Stromerzeugung. Zu über 60% basiert die deutsche Stromerzeugung auf fossilen Energieträgern, wobei gut die Hälfte der gesamten Erzeugung auf Basis von Kohlen erfolgt. Die Kernenergie trägt zu knapp 30% bei; die beiden explizit ausgewiesenen regenerativen Energieträger Wind- und Wasserkraft leisten einen Beitrag von etwas über 6%.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 2: Bruttostromerzeugung nach Energieträgern, 2001. Angaben in %. Quelle: Energie Daten 2003: 28. Eigene Darstellung.

In 2003 lieferten erneuerbare Energieträger 7,9% des verbrauchten Stroms (Endenergieverbrauch). Wasserkraft stellte zu Beginn der neunziger Jahre die einzige bedeutsame regenerative Stromquelle dar; etwa seit 1995 können Windenergie und Strom aus Biomasse stetig größer werdende Anteile ausweisen. Die Anteile an der regenerativen Stromerzeugung stellen sich derzeit wie folgt dar (2003): Wasserkraft 44%, Windenergie 40%, Biomasse 11%.^[7]

2 Ziele und Prämissen

2.1 Ziele

Die umweltpolitische Zieldefinition des BMU beinhaltet „ein rasches und kontinuierliches Wachstum regenerativer Energien … mit positiven Effekten für Umwelt, Arbeitsplätze und eine neue, aufstrebende Wirtschaftsbranche“.^[8] Ebenso wird die Bedeutung erneuerbarer Energien sowie ihr innewohnendes „Potenzial für Arbeitsplätze, Klimaschutz, den Schutz natürlicher Ressourcen und generell den Aufbau einer nachhaltigen Energieversorgung“ hervorgehoben. In diesem Zusammenhang nehmen der Zielbegriff Energiewende^[9], welcher als „plakativer Metabegriff“ für diverse umweltpolitische Programme verwendet wird, und das Prämissensystem des Energiedreiecks^[10] konzeptionelle Schlüsselpositionen ein (zum Energiedreieck siehe Abschnitt 2.2).

Zum Begriff der Energiewende publiziert der Gesetzgeber Folgendes: „Auf dem Weg zu einer nachhaltigen Energieversorgung setzt die Bundesregierung auf den Ausstieg aus der Kernenergie, auf rationellen und sparsamen Einsatz von Energie, auf mehr Energieeffizienz und auf den Ausbau der erneuerbaren Energien.“^[11]

Konkrete Zielgrößen

Neben derart programmatischen Ankündigungen finden sich auch numerische Zielgrößen: „Das Ziel der Europäischen Union ist es, den Anteil der erneuerbaren Energien an der gesamten Energieversorgung bis 2010 auf 12% zu steigern und den Anteil des Stroms aus erneuerbaren Energien von 14% (1997) auf 22% im Jahr 2010 zu erhöhen.“^[12] In Deutschland soll im Rahmen des Verdoppelungsziels^[13] der Anteil am Primärenergieverbrauch auf 4,2% in 2010 (2002: 2,9 %) steigen; der zu erreichende Anteil an der Stromerzeugung wird mit 12,5% angegeben (2000: 6,25%).^[14]

2.2 Prämissen einer nachhaltigen Energieversorgung (Energiedreieck)

Umweltverträglichkeit und allgemeiner Umweltschutz

Die Schonung^[15] fossiler Ressourcen, zum einen um den Wendepunkt der Energieversorgung hinauszuzögern und zum anderen um die ineffiziente Verstromung fossiler Ressourcen durch effizientere Techniken zu ersetzen, sowie Klimaschutz (gleichbedeutend mit ‚Menschenschutz’ im Sinne des Art. 20a GG) stellen die obersten ökologischen Prämissen dar. Das zentrale Anliegen ist die Reduktion von CO2-Emissionen, wobei die Bundesregierung die Bedeutung der alternativen Energieträger Biomasse, Solarenergie und Windkraft explizit hervorhebt.

Wirtschaftlichkeit

Marktwirtschaftliche Strukturen gelten nach h. M. als Garant für Effizienz. Angestrebt wird ein Wettbewerb in der Energiewirtschaft, welcher von politischen Rahmenbedingungen flankiert wird, so dass hieraus – nach Ansicht der Bundesregierung – sinkende Energiepreise resultieren. Inwieweit jedoch die 1999 induzierte Liberalisierung der Energiewirtschaft dieser Prämisse Rechnung trägt, ist umstritten.

Bei der Formulierung dieser Prämisse bleibt offen, inwiefern Effizienz angestrebt wird: Ginge es nur um eine produktionsseitige Effizienzsteigerung im Sinne von ‚günstiger produzieren’, wäre damit noch keine Effektivität der politischen Richtungsweisung gewährleistet.

Von Effektivität im umweltpolitischen Sinn kann erst gesprochen werden, wenn die verbrauchsseitige Effizienz gesteigert würde. Sprich: Wenn die Energieintensität sinkt. Im Rahmen dieser politischen Richtungsweisung muss also mit einem differenzierten Effizienzbegriff gearbeitet werden, so dass energie- und umweltpolitische Ergebnisse entsprechend differenziert beurteilt werden können.

Versorgungssicherheit

Die heimische Nachfrage kann bei weitem nicht durch heimische Energieträger befriedigt werden, was zu einer nicht unerheblichen Importabhängigkeit führt. Die Versorgungslage ist umso sicherer, je breiter der Energiemix gestaltet wird.

In gewissem Maße sind sämtliche Umstrukturierungen stets mit Blick auf die Versorgungssicherheit vorzunehmen. Die Struktur des Energiemixes der Stromerzeugung und die spezifischen Importabhängigkeiten zeigen das Spannungsfeld auf, in welchem die Umstrukturierung stattfindet. An den Zahlen von 1999 kann dies verdeutlicht werden.

[...]

^[1] Unter Primärenergie lässt sich die in den verschiedenen Energieträgern enthaltene nutzbare Energie, welche direkt aus diesen Energieträgern gewonnen werden kann, verstehen. Siehe: Reusswig, F./Gerlinger, K./Edenhofer, O.: Lebensstile und globaler Energieverbrauch – Analyse und Strategieansätze zu einer nachhaltigen Energiestruktur. Externe Expertise für das WBGU-Hauptgutachten 2003 „Welt im Wandel: Energiewende zur Nachhaltigkeit“. Berlin, Heidelberg 2003. S. 31.

^[2] Umweltpolitik. Erneuerbare Energien in Zahlen – nationale und internationale Entwicklung. BMU; Referat Öffentlichkeitsarbeit. Berlin, März 2004. S. 14. (Folgend zitiert als Umweltpolitik.) Die vorliegenden Zahlen der jeweiligen Bundesministerien können bspw. anhand der Datenbanken der IEA abgeglichen werden. Da die Daten der IEA (vgl. z.B. http://www.iea.org/dbtw-wpd/Textbase/stats/) jene der Bundesregierung bestätigen, wird grundlegend auf den Datenpool der Bundesministerien zurückgegriffen.

^[3] Beinhaltet Kraft- und Fernheizwerke, Raffinerien, Kohlebergbau, Rohöl- und Erdgasgewinnung. Vgl. Umweltpolitik: 18.

^[4] Deutsches Institut für Wirtschaftsforschung (DIW): Wochenbericht Nr. 45/2001.

^[5] Energie Daten 2003. Nationale und internationale Entwicklung. BMWA, Berlin, 2004. S. 27ff. Zur Einordnung der genannten Größen: Das Land Berlin hatte im Jahre 2000 einen Stromverbrauch von 12,9 TWh.

^[6] Nach IEA Selected 2001 Indicators. http://www.iea.org/dbtw-wpd/Textbase/stats/. Übernommen am 30.06.2004.

^[7] Umweltpolitik: 12. Fehlende an 100%: Hauptsächlich Strom aus biogenem Anteil des Abfalls. Fotovoltaik und Geothermie vernachlässigbar.

^[8] Umweltpolitik: 5.

^[9] Ebd.: 8.

^[10] Erneuerbare Energien. Innovationen für die Zukunft. 5. Auflage. BMU, Referat „Allgemeine und grundsätzliche Angelegenheiten der Erneuerbaren Energien“. Berlin, Mai 2004. S.20 (Folgend zitiert als Erneuerbare Energien.)

^[11] Umweltpolitik: 8.

^[12] Erneuerbare Energien: 104.

^[13] Das Verdoppelungsziel ergibt sich aus § 1 Art. 1 des Gesetzes für den Vorrang Erneuerbarer Energien (EEG): „ … um entsprechend den Zielen der Europäischen Union und der Bundesrepublik Deutschland den Anteil Erneuerbarer Energien am gesamten Energieverbrauch bis zum Jahr 2010 mindestens zu verdoppeln.“

^[14] Richtlinie 2001/77/EG des Europäischen Parlaments und des Rates zur Förderung der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energiequellen im Elektrizitätsbinnenmarkt. Amtsblatt der Europäischen Gemeinschaften vom 27. Oktober 2001, L 283/33ff. Dort im Anhang.

^[15] Abschnitt 2.2 basiert im Wesentlichen auf folgenden Quellen:
http://www.bundesregierung.de/Politikthemen/Umwelt-,6701/Energiepolitik.htm, übernommen am 30.06.2004;
http://www.bmwa.bund.de;
Erneuerbare Energien: 18ff.