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Energiewende

Definition: die Realisierung eines nachhaltigen Systems der Energieversorgung

Englisch: energy revolution

Kategorien: Energiepolitik, Grundbegriffe

Autor: Dr. Rüdiger Paschotta (G+)

Wie man zitiert; zusätzliche Literatur vorschlagen

Ursprüngliche Erstellung: 20.02.2011; letzte Änderung: 03.11.2018

Die Energiewende ist ein Projekt, welches erstmals 1980 vom Öko-Institut in einer Studie so benannt wurde [1]. Es geht um den Umbau unseres Systems der Energieversorgung und -verwendung mit dem Ziel der Nachhaltigkeit. Hierzu gehört die Abkehr einerseits von fossilen Energieträgern, weil diese zunehmend knapp werden und ihre Verbrennung ernste Klimagefahren verursacht, andererseits aber auch von der Kernenergie, weil diese unter anderem schwere Unfälle verursachen und die Weiterverbreitung von Atomwaffen begünstigen kann. An die Stelle dieser Energiequellen sollen diverse Quellen erneuerbarer Energie treten, langfristig insbesondere die Sonnenenergie. Von Anfang an wurde erkannt, dass der effiziente und sparsame Umgang mit Energie eine entscheidende Komponente einer Strategie der Energiewende sein muss, da erneuerbare Energie bis auf weiteres nur in begrenztem Umfang verfügbar ist.

Wenn bestimmte Sektoren der Energiewirtschaft gemeint sind, werden gelegentlich auch Begriffe wie Stromwende, Wärmewende und Verkehrswende gebraucht.

Notwendigkeit der Energiewende

Die Notwendigkeit der Energiewende wird inzwischen von weiten Kreisen im Prinzip nicht mehr bestritten (zumindest nicht mehr offen). Einerseits ist ein weit reichender Konsens über das Problem der Klimagefahren entstanden; nur noch Außenseiter bezweifeln ernsthaft den Klimawandel als Folge insbesondere der Kohlendioxid-Emissionen. Andererseits sind die Probleme der Kernenergie deutlicher geworden – insbesondere durch den schweren Unfall in Fukushima, bei dem ein Tsunami eine Havarie gleich mehrerer Reaktoren gleichzeitig auslöste. Auch die enorme Schwierigkeit, eine akzeptable Sicherheitskultur zu etablieren, die gegen schwerwiegende ökonomische Interessen durchgesetzt werden müsste, wurde seit Fukushima deutlicher erkannt. Weniger beachtet werden Sorgen bezüglich der Verbreitung von Atomwaffen, zunehmende Zweifel an der Wirtschaftlichkeit (angesichts massiv gestiegener Kosten) sowie der Umstand, dass das Potenzial der Kernenergie zur Lösung des globalen Klimaproblems relativ klein ist. Jedoch wächst immer mehr das Vertrauen, dass die erneuerbaren Energien mittel- und langfristig die Möglichkeit bieten, einen wesentlichen Teil des globalen Energiebedarfs auf umwelt- und sozialverträgliche Weise zu decken.

Einflussreiche Institutionen standen der deutschen Energiewende einschließlich des Atomausstiegs sehr skeptisch gegenüber, haben sich mittlerweile aber davon überzeugen lassen. So anerkannte die Internationale Energieagentur (IEA) die deutsche Energiepolitik in ihrem Länderbericht “Deutschland 2013” als “auf dem richtigen Weg” befindlich an. Es ist davon auszugehen, dass diese Energiewende durch Nachahmung in vielen anderen Ländern einen größeren indirekten Effekt z. B. auf den Klimaschutz haben wird, als ihr direkter Effekt sein kann.

Verbleibender Dissens

Ein Dissens existiert jedoch zwischen diversen Gruppen zu vielen Fragen der Umsetzung einer Energiewende:

  • Der Klimaschutz wird von manchen Kreisen zwar im Prinzip als notwendig begriffen, beeinflusst das Handeln aber nur sehr begrenzt, weil andere Ziele wie z. B. Wirtschaftswachstum eine höhere Priorität genießen. Ähnlich wird ein Ausstieg aus der Nutzung der Kernenergie zwar vielerorts als an sich wünschenswert bezeichnet, aber nicht konkret eingeleitet.
  • Ebenso bestehen Auseinandersetzungen um den Weiterbetrieb von Kohlekraftwerken und den Bau neuer Kohlekraftwerke. Neue Kohlekraftwerke verursachen zwar einerseits deutlich niedrigere spezifische Emissionen als ältere Kraftwerke diesen Typs, andererseits schreibt man damit aber die breite Nutzung fossiler Energien für viele Jahre fest und behindert gleichzeitig die Entwicklung alternativer Energien. Ein baldiger Kohleausstieg ist aber allein schon wegen des Klimaschutzes unabdingbar.
  • Ferner ist umstritten, welche Rolle sogenannte Biokraftstoffe spielen können und sollen, nachdem sowohl ernste Zweifel an der Umweltverträglichkeit bestehen als auch eine Konkurrenz mit der Nahrungsmittelproduktion befürchtet wird.
  • Wenn die Energiewende als ein im Wesentlichen nationales Projekt gehandhabt wird, entsteht mittel- bis langfristig ein hoher Bedarf an Speichern für elektrische Energie. Eine hierfür geeignete (auch finanzierbare) Technologie ist bislang nicht vorhanden, ja nicht einmal im Prinzip bekannt. Während manche Stimmen deswegen eine forcierte Forschung für neue Energiespeicher fordern, ziehen andere aus diesen Problemen den Schluss, dass eine gesamteuropäische Lösung, die ein europäisches Supergrid einschließt, der einzig sinnvolle Ansatz ist.
  • Auch über die Frage, in wieweit die Energieversorgung zentral oder dezentral organisiert werden soll, gibt es keine Einigkeit. Anhänger einer vorwiegend dezentralen Energieerzeugung können bislang keine Lösung für das damit auftretende große Problem der Energiespeicherung vorweisen (z. B. in den Bereichen elektrische Energie und Wärme), während zentrale Ansätze den Impetus der “Energiewende von unten” schwerer nutzen können.
  • Ein zentraler Streitpunkt betrifft das anzustrebende Tempo der Veränderungen. Während sich manche daran orientieren, welches Tempo nach dem derzeitigen wissenschaftlichen Wissen für die Abwendung einer Klimakatastrophe notwendig ist, setzen andere Grenzen, die sich daran orientieren, was kurz- und mittelfristig für ökonomisch zumutbar gehalten wird. Im Kern ist dies eine Frage des Zeithorizonts: Kurz- und mittelfristig dürfte ein Primat der Ökonomie dem Wohlstand förderlicher sein, langfristig dagegen kaum, da eine Klimakatastrophe alle ökonomischen Erfolge zunichte machen kann.
  • Bei der Beurteilung der Kosten der Energiewende ist der Vergleich mit den zukünftigen Kosten einer alternativen Strategie ohne Energiewende notwendig, und nicht etwa der Vergleich mit Kosten der Vergangenheit (mit billigen fossilen Energieträgern). Freilich gibt es gerade auch hier sehr große Unsicherheiten. Insbesondere ist der Preisanstieg für fossile Energieträger kaum prognostizierbar; es muß mit großen unvorhersehbaren Schwankungen des Preisniveaus gerechnet werden, und über die Erwartungswerte ist schwer ein Konsens zu erreichen. Manche Analysen basieren einfach auf der Annahme eines sehr moderaten weiteren Preisanstiegs der Energieträger, also auf einer simplen Extrapolation der Vergangenheit.

Man beachte, dass Gegner der Energiewende sich angesichts klarer Mehrheitsverhältnisse (jedenfalls in Deutschland) häufig nicht mehr als prinzipielle Gegner bekennen, sondern die Umsetzung z. B. durch diverse Einwände und das Schüren von Ängsten möglichst stark zu verzögern. Der Streit um gewisse Aspekte der Energiewende ist also nicht immer ein Streit um die richtige Umsetzung, sondern manchmal eher ein Ringen um Verhinderung oder Beschleunigung des Wandels. Es gibt aber durchaus auch einen Dissens zwischen klaren Befürwortern der Energiewende, etwa in den Fragen “dezentral oder zentral” sowie “mit möglichst weitgehender Autarkie des Landes oder nicht”.

Auswirkungen der Energiewende auf die elektrische Energieversorgung

Das bisherige System zur Stromversorgung z. B. in Deutschland basiert hauptsächlich auf der Stromerzeugung in Großkraftwerken, die aber relativ nahe an den großen Verbrauchszentren liegen. Die bisher verwendeten Kraftwerke sind zu einem großen Teil fossil befeuerte Wärmekraftwerke, zu einem wesentlichen Teil auch Kernkraftwerke und nur zu einem relativ geringen Teil Wasserkraftwerke. Die Energiewende führt hier zu wesentlichen Änderungen:

  • Der Strommix ändert sich wesentlich: Die Anteile der erneuerbaren Energien steigen schnell. In 2011 waren es bereits ca. 20 %. Die Beiträge von Kernenergie und fossil befeuerten Kraftwerken sinken entsprechend (bei wenig verändertem Verbrauch). In der Folge sinken einerseits die CO2-Emissionen der Stromerzeugung und andererseits die nuklearen Risiken. (In den letzten Jahren haben die Emissionen allerdings wieder leicht zugenommen – kein Effekt der Energiewende, sondern der Verdrängung von Gaskraftwerken durch Kohlekraftwerke aufgrund des immer noch nicht funktionierenden europäischen Emissionshandelssystems.)
  • Der Netto-Stromexport von Deutschland könnte in den nächsten Jahren sinken und eventuell auch zu einem (allerdings mäßig hohen) Netto-Stromimport führen. Bisher blieb der Netto-Stromexport Deutschlands allerdings recht hoch, weil die Erzeugung aus erneuerbaren Energien steigt, konventionelle Kraftwerke aber trotzdem weiterhin viel produzieren.
  • Der steigende Anteil fluktuierender Einspeisungen von Windenergie und Photovoltaik sowie die Konzentration der Windenergienutzung auf Norddeutschland führen zunehmend zu Engpässen in den Stromnetzen, die für den Ferntransport z. B. von Windenergie von Nord- nach Süddeutschland nicht genügend ausgebaut sind. Dies bewirkt gelegentlich, dass insbesondere Windenergieanlagen abgeregelt werden müssen, da deren Leistung nicht dorthin transportiert werden kann, wo sie genutzt werden könnte. Ein deutlicher Ausbau der Stromnetze ist nötig, um den Anteil erneuerbarer Energien weiter zu erhöhen.
  • Die Anforderungen an die konventionellen Kraftwerke ändern sich: Es wird weniger Grundlast benötigt, dagegen mehr Leistung, die sich schneller dem Bedarf anpassen lässt.
  • Langfristig werden auch zusätzliche Energiespeicher benötigt, wobei allerdings die benötigten Kapazitäten sehr stark von anderen Entscheidungen abhängen, insbesondere vom Ausbau der Stromnetze. Der Einsatz von Power to Gas wird hierfür erwogen, hat aber erhebliche Probleme, insbesondere wegen seiner sehr niedrigen Energieeffizienz. Verstärkte Netzausbauten bis hin zu einem europäischen Supergrid würden den Speicherbedarf reduzieren, wären schneller zu realisieren (mit bereits vorhandener Technologie) und wohl sehr viel kostengünstiger.
  • Hohe Kapazitäten konventioneller Kraftwerke bleiben für eine Übergangszeit notwendig, um den Strombedarf bei Windflauten und sonnenarmem Wetter decken zu können. Da deren beigetragene Energiemengen aber sinken, leisten sie weniger Volllaststunden – was die von ihnen ausgehende Umweltbelastung reduziert, jedoch auch ihre Wirtschaftlichkeit.

Interessanterweise wird derzeit auch die Wirtschaftlichkeit z. B. von Pumpspeicherkraftwerken reduziert, da Strom aus Photovoltaik häufig die Mittagsspitzen mehr oder weniger komplett abdeckt. Dies steht aber nur scheinbar im Widerspruch dazu, dass Speicherkraftwerke an Bedeutung gewinnen: Deren Verfügbarkeit wird wichtiger, auch wenn ihr tatsächlicher Einsatz z. Zt. eher seltener wird.

Die Aufrechterhaltung einer hohen Versorgungssicherheit ist auch bei einem weiter steigenden Anteil erneuerbarer Energien technisch ohne Weiteres möglich. Jedoch ist denkbar, dass die wirtschaftlichen Anreize für die Vorhaltung von Kraftwerkskapazitäten mit dem bisherigen System (reine Energie-Märkte, kein Kapazitätsmarkt) auf Dauer zu gering sind, so dass Kraftwerke außer Betrieb genommen werden und auf diese Weise die Versorgungssicherheit allmählich reduziert wird. Deswegen wird über die (freilich nicht einfache) Einführung eines Kapazitätsmarkts nachgedacht, der die Vorhaltung von Kraftwerkskapazitäten finanziell belohnt.

Andere betroffene Sektoren der Energiewirtschaft

In der öffentlichen Diskussion wird die Energiewende häufig nur für den Sektor der Erzeugung elektrischer Energie behandelt. Dort gibt es in Deutschland auch bereits erhebliche Fortschritte, wie oben beschrieben. Weitgehend vernachlässigt werden aber andere wichtige Sektoren:

  • Die Energieeffizienz beim Stromeinsatz muss erhöht werden. Kleinere Maßnahmen wie das “Glühlampenverbot” (eigentlich: verschärfte Effizienzvorschriften für Beleuchtung) sind zwar durchaus sinnvoll, da sie mit geringen oder gar negativen CO2-Vermeidungskosten umsetzbar sind. Jedoch wird bisher z. B. die Energieverschwendung mit Nachtspeicherheizungen nicht entschieden bekämpft (da ein für 2020 kommendes Verbot durch viele Ausnahmen kaum wirksam sein wird). Ebenfalls wird z. B. die Verbesserung der Energieeffizienz in der energieintensiven Industrie dadurch verlangsamt, dass die größten Verbraucher von diversen Abgaben wie der EEG-Umlage befreit sind. Dies macht manche Effizienzmaßnahmen für die Betriebe unwirtschaftlich.
  • Die Beheizung von Gebäuden verschlingt große Energiemengen, vor allem wegen eines überhöhten Heizwärmebedarfs, zum Teil aber auch wegen mangelnder Energieeffizienz von Heizungsanlagen. Neubauten sind zwar inzwischen weitaus besser als Altbauten, jedoch besteht ein großer Bestand an Altbauten, der eine energetische Sanierung bräuchte. Wenn hier in den nächsten Jahren keine größeren Fortschritte erzielt werden, wird das Erreichen von Klimazielen gefährdet.
  • Der Verkehrssektor ist besonders stark von fossilen Energieträgern abhängig und dürfte dies für längere Zeit bleiben. Außer dem Klimaproblem ist dies auch wegen der wirtschaftlich/politischen Abhängigkeiten durch Energieimporte sehr problematisch. Da eine umfassende Einführung von Elektroautos (mit zusätzlicher Erzeugung entsprechender Strommengen aus erneuerbaren Quellen) nicht sehr bald zu erwarten ist, bleiben vorerst nur eine erhöhte Energieeffizienz der Fahrzeuge und veränderte Benutzungsgewohnheiten (z. B. mehr öffentlicher Verkehr statt Individualverkehr und Zurückdrängen des Flugverkehrs). Entsprechende Bemühungen werden von der Politik bisher allerdings eher gebremst als verstärkt.

Angesichts der großen Herausforderungen in diversen Sektoren wäre es notwendig, dass die öffentliche Diskussion die Energiewende umfassender behandelt, anstatt sich weitgehend auf steigende Strompreise zu fixieren. Dies könnte mittelfristig auch dazu führen, dass die Energiewende auch außerhalb des Stromsektors ernsthaft begonnen wird. In diesem Zusammenhang ist auch das Stichwort der Sektorkopplung wichtig: Der Stromsektor könnte und sollte mit anderen Verbrauchssektoren wie Wärme, Verkehr und Chemie verbunden werden, damit auch in diesen Bereichen vermehrt erneuerbare Energie eingesetzt werden kann. Hierbei entstehen gleichzeitig interessante Flexibilitätsoptionen, die die Nutzung einer fluktuierenden Stromerzeugung stark erleichtern könnten.

Literatur

[1]F. Krause und H. Bossel, “Energiewende – Wachstum und Wohlstand ohne Erdöl und Uran”, Verlag S. Fischer (1981)
[2]Blog-Artikel: Gefährdet die Energiewende unsere Versorgungssicherheit?
[3]Agora Energiewende, eine Online-Plattform mit umfangreichen Informationen und Daten z. B. zur aktuellen EE-Erzeugung, https://www.agora-energiewende.de/
[4]“100% erneuerbare Stromversorgung bis 2050: klimaverträglich, sicher, bezahlbar”, Sachverständigenrat für Umweltfragen, http://www.umweltrat.de/SharedDocs/Downloads/DE/04_Stellungnahmen/2010_05_Stellung_15_erneuerbareStromversorgung.pdf (2010)
[5]Studie “Was kostet die Energiewende? Wege zur Transformation des deutschen Energiesystems bis 2050”, https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/veroeffentlichungen-pdf-dateien/studien-und-konzeptpapiere/studie-was-kostet-die-energiewende.pdf
[6]Agora-Energiewende: Stromspeicher in der Energiewende, https://www.agora-energiewende.de/fileadmin/downloads/publikationen/Studien/Speicher_in_der_Energiewende/Agora_Speicherstudie_Web.pdf
[7]P. Hennicke und P. J. Welfens: Energiewende nach Fukushima. Deutscher Sonderweg oder weltweites Vorbild?, oekom-Verlag (München) (2012)
[8]“Energiewende oder Energiewendeende”, Deutsche Umwelthilfe und AVAAZ.org, http://www.duh.de/uploads/media/DUH-Analyse_Energiewende_Ende_mit_Zusammenfassung.pdf
[9]http://energytransition.de/, eine Veröffentlichung der Heinrich-Böll-Stiftung

(Zusätzliche Literatur vorschlagen)

Siehe auch: Energiepolitik, Energie, Klimaschutz, Nachhaltigkeit, Kernenergie, Atomausstieg, Stromlücke, Stromnetz, Biokraftstoff, Wärmewende, Sektorkopplung
sowie andere Artikel in den Kategorien Energiepolitik, Grundbegriffe

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