Allgemeines Seit Jahrhunderten eine hohe Bedeutung hatte bzw

Allgemeines
Seit Jahrhunderten eine hohe Bedeutung hatte bzw. hat die Nutzung der Wasserkraft, die man
deshalb auch als alte erneuerbare Energie bezeichnet. Seit den 1990er Jahren nimmt
insbesondere die Nutzung von Wind, Sonnenenergie und Biomasse auf der ganzen Welt stark
zu (daher neue erneuerbare Energien).
Der Beginn des Industriezeitalters ging Hand in Hand mit dem verstärkten Abbau von
Steinkohle (und in einigen Ländern Braunkohle) in den sich industrialisierenden Ländern. Bis
heute basiert die Energieversorgung aller Industrieländer vor allem auf dem Verbrauch von
fossilen Energieträgern wie Erdöl, Kohle und Erdgas, aus denen Elektrischer Strom, Wärme,
Kraftstoffe und Grundstoffe für die chemische Industrie sowie kinetische Energie zum
Antrieb von Motoren und Maschinen erzeugt werden.
Die Vorkommen fossiler Energieträgern sind endlich; viele Lagerstätten sind bereits erschöpft
bzw. ihr Ende ist absehbar (siehe auch Globales Ölfördermaximum). Erneuerbare Energien
stehen dem gegenüber dauerhaft zur Verfügung.
Kernenergie (gewonnen durch Kernspaltung) wird nicht als erneuerbare Energie bezeichnet,
da Uran kein nachwachsender Rohstoff ist. Ob die seit den 1960er Jahren in der Entwicklung
befindliche Kernfusion (ITER-Projekt) absehbar nutzbar sein wird ist ungewiss.
Anlagen zur Nutzung erneuerbarer Energien werden aus folgenden Gründen errichtet:
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wegen der absehbaren Erschöpfung der fossilen Energieträger
um Umwelt und Klima zu schützen
um die Abhängigkeit von Energieimporten zu verringern
weil es wirtschaftlich ist, solche Anlagen zu errichten und betreiben (oft durch
Subventionen begünstigt)
Quellen erneuerbarer Energien
Als erneuerbare Energien werden Energiequellen bzw. Energieträger bezeichnet, die nach
menschlichen Maßstäben unerschöpflich zur Verfügung stehen.
Die derzeitige Energieversorgung basiert vor allem auf den fossilen Energieträgern Erdöl,
Kohle und Erdgas. Deren Vorkommen haben eine begrenzte Reichweite und erschöpfen sich
(vgl. Peak Oil). Der Grund dafür ist, dass die Rate, mit der fossile Energieträger verbraucht
werden, um viele Größenordnungen (mehr als 100.000-fach) höher ist als die Rate, mit der sie
neugebildet werden (siehe Kohlenstoffzyklus).
Energie kann nicht erzeugt, sondern nur in andere
Energieformen umgewandelt werden. Der Begriff
Erneuerbarkeit bezieht sich somit auf die jeweilige
Erscheinungsform, die entnommen werden kann und dann
von der eigentlichen Energiequelle wieder ersetzt wird.
Die Basis bilden drei Energiequellen:
Sonnenenergie (Strahlungsenergie)
Durch Kernfusion werden in der Sonne große Mengen Energie freigesetzt, die als
Solarstrahlung (elektromagnetische Strahlung) die Erde erreichen. Die von der Sonne auf die
Erde abgestrahlte Leistung ist circa 174 PW (Petawatt). Etwa 30 % der Strahlung werden
reflektiert, sodass circa 122 PW die Erde (Erdhülle und Erdoberfläche) erreichen. Das sind
etwa 1070 EWh (Exawattstunden) im Jahr und damit derzeit circa das 10.000 fache des
Weltjahresenergiebedarfs. Die auf der Erdoberfläche ankommende Strahlungsleistung kann
mit Photovoltaikanlagen, solarthermischen Kraftwerken und thermischen Solaranlagen direkt
genutzt werden.
Die von der Atmosphäre und von der Erdoberfläche absorbierte Sonnenenergie liefert zudem
mechanische, kinetische und potentielle Energie. Potentielle Energie wird produziert, indem
durch atmosphärische Effekte Wasser in höhere Lagen transportiert wird. Kinetische Energie
wird durch Winde erzeugt, die in der Atmosphäre durch meteorologische Effekte entstehen
(Windenergie); diese wiederum erzeugen auf den Meeren Wellen (Wellenenergie). Pflanzen
absorbieren die Strahlung im Zuge der Photosynthese ebenfalls und fixieren sie in Biomasse,
die zur Energiewandlung genutzt werden kann.
Geothermie (Erdwärme)
Die im Erdinneren gespeicherte Wärme stammt von der Entstehung des Sonnensystems her.
Zusätzlich erzeugen dort radioaktive Zerfallsprozesse primordialer Radionuklide laufend
weitere Wärme; diese sind die überwiegende Quelle der nutzbaren Erdwärme. Die
Oberflächen-Strahlungsdichte der Erdwärme entspricht mit weniger als 0,1 W/m² aber nur
circa 0,04 % der durch die Sonne produzierten von etwa 235 W/m². Sie kann für Heizzwecke
(vor allem oberflächennahe Geothermie) oder auch zur Stromerzeugung (meist
Tiefengeothermie) genutzt werden. In Deutschland, Österreich und der Schweiz finden sich
hauptsächlich Niederenthalpie-Lagerstätten, da es hier keinen Vulkanismus gibt. In diesen
Lagerstätten strömt die Wärme aus den tieferen Schichten aber nicht in dem Maße nach, wie
sie durch eine geothermische Anlage entnommen wird, so dass sich der Bereich der
Entnahmestelle abkühlt und die Entnahme ist nur über einen begrenzten Zeitraum von einigen
Jahrzehnten möglich ist, nach der eine Regeneration des Wärmereservoirs notwendig wird.
Oberflächennahe Anlagen können allerdings im Sommer mit Wärmeenergie aus
Kühlprozessen aufgefüllt werden, indem die Transportrichtung der Energie umgekehrt wird.
Geothermieprojekte erfordern eine sorgfältige Erkundung und Analyse der geologischen
Gegebenheiten, da Eingriffe in den Schichtenaufbau ungeahnte Folgen haben können (s.
Hauptartikel Geothermie).
Wechselwirkung der Erde mit Sonne und Mond (mechanische Energie)
Die Anziehungskraft (Schwerkraft) von Sonne und Mond (und anderen Himmelskörpern)
verursacht in und auf der rotierenden Erde die Gezeiten. Die dadurch induzierten Strömungen
können in Gezeitenkraftwerken und Meeresströmungskraftwerken genutzt werden. Diese
Anziehungskräfte führen außerdem zu Deformationen des Erdkörpers und dadurch in der
festen Erde und im flüssigen Erdkern zu Reibung, die dem Erdinneren weitere Wärme
zuführt. Die Drehgeschwindigkeit der Erde wird durch diese Energieumwandlung allmählich
abgebremst.
Nutzungsarten der erneuerbaren Energien [Bearbeiten]
Holz ist der wohl am längsten genutzte Träger erneuerbarer Energie
Die erneuerbaren Energiequellen können auf vielfältige Weise genutzt werden, um Wärme,
Strom, Kraftstoffe, Kälte und direkt mechanische Bewegung bereitzustellen.

Bioenergie (aus Biomasse in unterschiedlichster Form, siehe Artikel biogener
Brennstoff und Biokraftstoff)
o Holz
o Pflanzenöl
o Biodiesel
o Bioethanol und Cellulose-Ethanol
o Biogas
o BtL-Kraftstoffe
o Biowasserstoff
o Muskelkraft ( Fahrrad,Göpel, Draisine)

Wasserkraft
o Staudämme und Staumauern
o Gezeitenkraft
o Laufwasserkraftwerke, Wassermühlen, Strombojen
o Wellenenergie des Meeres
o Strömungsenergie des Meeres
o Meereswärme
o Osmosekraftwerk (Unterschiedlicher Salzgehalt von Süß- und Salzwasser)
o Hammerwerke,
o Schöpfräder, Wasserkunst, Hydraulischer Widder

Windenergie
o Windenergieanlage
o Aufwind- oder Thermikkraftwerk
o Fallwindkraftwerk
o Windmühlen
o Segelschiff
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Solarenergie
o Photovoltaik (Photovoltaikanlage)
o Solarthermie (Sonnenkollektor, Sonnenwärmekraftwerk)
o
o
Solarchemie
Thermik (Thermikkraftwerk)
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Wind- oder Solargas (Methangewinnung mittels Wasserelektrolyse mit anschließender
Methanisierung)

Geothermie
o Tiefe Geothermie
o Oberflächennahe Geothermie

Verdunstungskälte
o adiabate Kühlung
Potentiale
Theoretischer Platzbedarf für Solarkollektoren, um in Solarthermischen Kraftwerken den
Strombedarf der Welt, Europas (EU-25) oder Deutschlands zu erzeugen[1]
Globale Potentiale
Die auf die Erde eingestrahlte Sonnenenergie entspricht etwa dem Zehntausendfachen des
aktuellen menschlichen Energiebedarfs. Erdwärme und Gezeitenkraft liefern deutlich
geringere, aber im Vergleich zum menschlichen Bedarf hohe Beiträge. Rein physikalisch
betrachtet, steht damit mehr Energie zur Verfügung (theoretisches Potential), als in absehbarer
Zukunft gebraucht werden wird.
Die Internationale Energieagentur (IEA) geht davon aus, dass weltweit bis 2030 mehr als ein
Viertel des Energieverbrauchs durch erneuerbare Energien gedeckt werden kann. Studien von
Greenpeace und des Wissenschaftlichen Beirats für Globale Umweltveränderungen (WBGU)
der Bundesregierung prognostizieren, dass erneuerbare Energien bis 2050 die Hälfte der
weltweiten Energieversorgung sicherstellen können.[2] Laut IPCC könnten bis 2050 sogar
77% des weltweiten Energieverbrauches aus Erneuerbaren Energien stammen.[3]
Wissenschaftler der Universitäten Stanford und Davis haben in einem Plan für eine
emissionsfreie Welt bis 2030 errechnet, dass die weltweite Umstellung auf Wind-, Wasserund Sonnenenergie rund 100.000 Milliarden US-Dollar kosten würde, wobei Geothermie- und
Gezeitenkraftwerke unter Wasserenergie und Wellenkraftwerke unter Windenergie aufgeführt
werden. Diese Berechnung beinhaltet Kosten für Speicherkraftwerke und Maßnahmen für
einen intelligenten Stromverbrauch, nicht aber die Infrastruktur zur Verteilung des Stroms.[4]
Deutlich höher sind die Kosten für das Festhalten an den fossil-atomaren Energien, wie
Berechnungen der Energy Watch Group zeigen. Demnach wurden weltweit im Jahr 2008
zwischen 5500 und 7750 Milliarden Dollar für fossile und atomare Energien ausgegeben;
bereits ein Anstieg der Energiepreise um 20 % würde die Ausgaben auf fast 10.000 Milliarden
Dollar pro Jahr ansteigen lassen. Dies entspräche in 20 Jahren 200.000 Milliarden US-Dollar.
Skizze einer möglichen Infrastruktur für eine nachhaltige Stromversorgung in EUropa, dem
Nahen Osten (the Middle-East) und Nord-Afrika (kurz: EU-MENA)
In einigen Beispielprojekten ist es gelungen, den an einem Ort benötigten Energieverbrauch
dezentral mit erneuerbaren Energien zu decken[6][7] (Nullenergiehaus, Bioenergiedorf). So
gewinnt etwa die österreichische Gemeinde Güssing seit 2005 bereits bedeutend mehr Wärme
und Strom aus nachwachsenden Rohstoffen als sie selbst benötigt.[8]
Daneben gibt es immer wieder Anläufe für zentrale Großprojekte auf Basis erneuerbarer
Energien. Ein Beispiel für ein solches Großprojekt ist das Mitte 2009 in Planung gegangene
Desertec-Project. Studien des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) ergaben,
dass mit weniger als 0,3 Prozent der verfügbaren Wüstengebiete in Nord-Afrika und im
Nahen Osten durch Solarthermische Kraftwerke genügend Strom[9] und Trinkwasser für den
steigenden Bedarf dieser Länder sowie für Europa erzeugt werden kann. Die TransMediterranean Renewable Energy Cooperation (TREC), ein internationales Netzwerk von
Wissenschaftlern, Politikern und Experten auf den Gebieten der erneuerbaren Energien und
deren Erschließung, setzt sich für eine solche kooperative Nutzung der Solarenergie ein. Eine
Nutzung der Passatwinde im Süden Marokkos soll die solare Stromerzeugung ergänzen. Fünf
realistische Szenarien für eine solche zukünftige Energieversorgung liefert Prof. David J.C.
MacKay.[10]
Potentiale in Deutschland
Laut der 2008 vorgelegten Leitstudie des Bundesumweltministeriums (BMU) können die
erneuerbaren Energien in Deutschland bis 2020 einen Anteil von 30 Prozent an der
Stromversorgung erreichen.[11] Damit könnte der einst bis dahin geplante Wegfall an
Kernenergiekapazitäten (Atomausstieg) vollständig ersetzt werden. Laut Branchenprognose
der Erneuerbaren-Energien-Industrie können die erneuerbaren Energien in Deutschland
bereits im Jahr 2020 mit 48 Prozent knapp die Hälfte des gesamten deutschen Strombedarfs
decken (2009: ca. 15 %[12]; bzw. 16,1 %[13]). Eine von der Deutschen Energie-Agentur (dena)
2011 durchgeführte Befragung der Bundesländer über ihre jeweiligen Planungen ergab, dass
abhängig von der jeweiligen Entwicklung des Strombedarfes der Anteil der Erneuerbaren
Energien 2020 zwischen 52 und 58 % liegen wird.[14]
Der im Januar 2010 von der Agentur für Erneuerbare Energien vorgelegte Potenzialatlas
zeigt, dass die technischen Potenziale in Deutschland zur Nutzung regenerativer Energien
noch größtenteils unerschlossen sind. Der Potenzialatlas berechnet den Flächenverbrauch von
heute bis zum Jahre 2020, der für erneuerbare Energien bei deren weiterem Ausbau benötigt
wird. So kann beispielsweise die Windenergie an Land bis 2020 ein Fünftel des deutschen
Strombedarfs decken. Dafür benötigt sie etwa 0,75 Prozent der Landesfläche. Die Bioenergie
stellt demnach im Jahr 2020 einen Anteil von 15 Prozent an der gesamten Strom-, Wärmeund Kraftstoffversorgung, wofür eine Fläche von 3,7 Millionen Hektar (heute: 1,6 Millionen
Hektar) benötigt wird. Eine Konkurrenz mit der Nahrungsmittelerzeugung
(Flächenkonkurrenz) sei jedoch aufgrund der EU-weiten Getreideüberschüsse nicht zu
befürchten. Auch das Potenzial der Solarenergie ist noch weitgehend unerschlossen, wie der
neue Atlas belegt. Nur 2,5 Prozent der geeigneten Gebäudeflächen werden bisher für Strom
oder Wärme aus der Sonne genutzt. Solarparks auf Freiflächen belegen heute mit rund 1700
Hektar nur etwa 0,005 Prozent der Landesfläche.[15]
Ein Gutachten des Sachverständigenrats für Umweltfragen kam 2010 zu dem Ergebnis, dass
Deutschland im Jahr 2050 vollständig aus erneuerbaren Energien versorgt werden könne.
Olav Hohmeyer, Hauptautor des Gutachtens, betonte, dass bereits 2030 eine Vollversorgung
mit Strom aus erneuerbaren Energien möglich sei, wenn die konventionellen Kraftwerke
frühzeitig abgeschaltet sowie die Netz- und Speicherinfrastruktur angepasst würden. Die
Studie enthält eine Reihe von Szenarien, die belegen, dass selbst eine rein nationale
Vollversorgung mit erneuerbaren Energien möglich sei. Einfacher und kostengünstiger sei
jedoch ein Stromaustausch mit Nachbarländern und Regionen. So kann z. B. Norwegen
zeitweise Stromüberschüsse aus Windenergie aufnehmen und dann Strom aus Wasserkraft zur
Verfügung stellen, wenn in Deutschland kein Wind weht.[16]
Dieses Ziel hält auch Joachim Nitsch, Leiter des Institutes für technische Thermodynamik am
Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), für realistisch. „Eine Vollversorgung aus
Erneuerbaren Energien ist keine Utopie. Im Mix […] können Erneuerbare Energien im Stromwie im Wärmesektor die fossile Energieversorgung Europas langfristig vollständig ersetzen.
Zweifellos ist dies eine große Herausforderung für Wissenschaftler und Unternehmer. Doch
in den nächsten Jahrzehnten – sicherlich noch in diesem Jahrhundert – ist dieses Ziel durch
eine konsequente Markteinführung und Weiterentwicklung bestehender Technologien
einlösbar."[17]
Bewertung der erneuerbaren Energien
Die Nutzung erneuerbarer Energien hat verschiedene Vorteile gegenüber der Nutzung von
fossiler und von Kernenergie, aber auch Nachteile. So unterschiedlich wie die verschiedenen
Nutzungsarten der erneuerbaren Energien sind auch deren jeweilige Vor- und Nachteile.
Die von der deutschen Bundesregierung im März 2011 aufgrund der Nuklearunfälle im
japanischen Kernkraftwerk Fukushima-Daiichi eingesetzte Ethikkommission für eine sichere
Energieversorgung soll über die Risiken und gesellschaftlichen Bewertungen aller Arten von
Stromerzeugung beraten und zur Einigkeit über den künftigen Weg beitragen.
Ressourcenschonung
Die derzeitige Energieversorgung basiert vor allem auf fossilen Energieträgern und auf
Kernbrennstoffen wie z. B. Uran. Die Reichweite dieser Ressourcen ist jedoch begrenzt. So
wird das globale Ölfördermaximum (Peak Oil) beispielsweise von der Internationalen
Energieagentur (IEA) etwa auf das Jahr 2020 datiert. Nach dem Maximum wird mit
sinkenden Fördermengen bei gleichzeitig steigendem Weltenergiebedarf gerechnet. Die
statische Reichweite (Reichweite bei derzeitigem Verbrauch und Preis) von Erdgas und Erdöl
ist deutlich länger, aber ebenfalls so begrenzt, dass mittelfristig Alternativen notwendig sind.
Durch die Nutzung erneuerbarer Energiequellen werden diese Ressourcen geschont. Ein
frühzeitiger Ausbau der erneuerbaren Energien verlängert die Übergangsphase und könnte so
eine wirtschaftliche Abwärtsspirale und Verteilungskonflikte vermeiden.[18] Da die chemische
Industrie stark vom Rohstoff Erdöl abhängt, sichert die Ressourcenschonung langfristig die
Rohstoffzufuhr. Im Jahr 2011 sparten die erneuerbaren Energien in Deutschland fossile
Brennstoffimporte im Wert von 11 Mrd. Euro ein.[19]
Klimaschutz
Bei der energetischen Nutzung fossiler Energieträger werden große Mengen
Kohlenstoffdioxid (CO2) ausgestoßen, während erneuerbare Energien in der Regel deutlich
geringere Mengen an Treibhausgasen emittieren. Die Freisetzung von Treibhausgasen erfolgt
dabei hauptsächlich bei der Herstellung sowie in geringerem Ausmaß beim Transport der
Anlagen (Windkraftanlage, Photovoltaikanlage, usw.), da beim heutigen Energiemix hierfür
noch überwiegend auf Energie aus fossilen Energieträgern zurückgegriffen wird. Diese
Emissionen werden jedoch in der Lebenszeit mehrfach amortisiert, so dass netto eine
deutliche Einsparung an Klimagasen zu bilanzieren ist. Im Jahr 2011 haben die erneuerbaren
Energien 127 Mio. Tonnen CO2 eingespart.[20]
Ein spezieller Fall ist Bioenergie, bei deren Nutzung in Biomasseheizkraftwerken,
Biogasanlagen oder als Biokraftstoff in Verbrennungsmotoren CO2 freigesetzt wird. Dieses
wurde jedoch zuvor beim Wachstum der verwendeten Pflanzen im Zuge der Photosynthese
gebunden, weshalb die Bioenergie prinzipiell klimaneutral ist. Netto beschränkt sich die
tatsächliche CO2-Emission also auf den Aufwand an fossiler Energie für land- und
forstwirtschaftliche Maschinen (Dieselkraftstoff), Mineraldüngerherstellung und anderes. Zu
beachten sind allerdings auch die Emissionen der starken Klimagase Lachgas und Methan, die
bei bestimmten Anbau- und Nutzungsarten von Biomasse freigesetzt werden können und die
Gesamtbilanz der Bioenergien in diesem Fall verschlechtern.[21]
Ob die erhofften ökologischen Vorteile im Einzelfall zutreffen, kann durch eine Ökobilanz
festgestellt werden. So müssen z.B. beim Einsatz von Bioenergie auch negative
Auswirkungen wie
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Landverbrauch,
Abbrennen von Urwald zur Gewinnung von Flächen zum Anbau von Sojabohnen oder
Ölpalmen (und speziell damit verbundene Reduzierung der Artenvielfalt),
Versteppung,
energieintensive Produktion von künstlichen Düngemitteln,
Einsatz von Herbiziden und Pestiziden und deren Anreicherung in der Biosphäre und
Nahrungskette,
sowie eine mögliche Reduzierung der Artenvielfalt in Gebieten mit hoher
landwirtschaftlicher Nutzung durch „Vermaisung“, also dem verstärkten Anbau von
Mais oder anderer Monokulturen, der erwünschten CO2-Reduzierung
gegenübergestellt werden.
Arbeitsmarkt
Laut einer für das deutschen Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und
Reaktorsicherheit (BMU) angefertigten Studie waren 2010 367.400 Menschen in der Branche
beschäftigt.[22] Damit hat sich die Zahl der Beschäftigten im Wirtschaftszweig erneuerbare
Energien von 2004 (rund 160.500) bis 2010 mehr als verdoppelt. In den Jahren bis 2007 gab
es ein starkes Wachstum, das sich 2008 jedoch auf die Solarbranche beschränkte. Seitdem
steigt die Zahl der Beschäftigten in den Bereichen Wind, Solar und Biomasse weniger stark
aber kontinuierlich. Im Jahr 2009 fanden sich 38 % der Arbeitsplätze in der
Bioenergiebranche (rund 128.000), 30 % in der Windbranche (rund 102.100), 24 % in der
Solarbranche (rund 80.600), 4 % in der Geothermiebranche (rund 14.500) und 2 % in der
Wasserkraftbranche (rund 7.800).[23]
Nach Studien des BMU könnten bis zum Jahre 2020 über 400.000 Menschen in Deutschland
im Bereich erneuerbare Energien beschäftigt sein.[24]
Die Investitionen in erneuerbare Energien in Deutschland werden sich bis 2020 verdoppeln,
auf dann über 28 Milliarden Euro. Jens Hobohm, Leiter Energiewirtschaft bei der Prognos
AG: „Die Ergebnisse unserer Berechnungen zeigen, dass Erneuerbare Energien in den
kommenden Jahren eine immer wichtigere Bedeutung für den Standort Deutschland haben
können, wenn die Ausbauprognosen der Branche eintreten.“ Die Investitionen durch den
Ausbau der erneuerbaren Energien liegen schon heute über denen der konventionellen Stromund Gasversorger, die nach Angaben des Bundesverbandes der Energie und Wasserwirtschaft
2009 rund 12,4 Milliarden Euro betrugen. Bis 2020 werden die erneuerbaren Energien auch in
Sachen Beschäftigung mit voraussichtlich mindestens 500.000 Arbeitsplätzen andere
Schlüsselindustrien wie beispielsweise die Chemiebranche deutlich übertreffen.[25]
Akzeptanz
Eine deutliche Mehrheit der Bevölkerung in Deutschland spricht sich für einen starken
Ausbau der erneuerbaren Energien aus. Eine repräsentative Umfrage von infratest dimap, bei
der im Sommer 2011 1000 Personen befragt wurden, ergab, dass 94 % der Bevölkerung die
stärkere Nutzung Erneuerbarer Energien befürworten.[26] Laut einer Umfrage von TNS
Infratest im August 2011 finden 94 % der Deutschen den Ausbau der Erneuerbaren Energien
wichtig oder sehr wichtig, für Anlagen in der eigenen Umgebung sprachen sich 65 % der
Bürger aus.[27] In einer Umfrage des Meinungsforschungsinstituts TNS Emnid aus dem Jahre
2009 gaben 85 Prozent der Befragten an, dass erneuerbare Energien der Energieträger der
Zukunft seien. Nur 10 Prozent sprachen sich für Atomenergie aus.[28] „Ginge es nach dem
Wunsch der Bevölkerung, würde die Energieversorgung der nächsten Jahrzehnte vor allem
von Sonne und Wind, begrenzt auch durch Wasser und Biomasse gesichert“, so Prof. Renate
Köcher, Direktorin des Allensbach-Instituts für Meinungsforschung.[29]
Wirtschaftswachstum
Gemäß einer vom Deutschen Institut für Wirtschaftsforschung (DIW) veröffentlichten Studie
zu den langfristigen volkswirtschaftlichen Nettoeffekten des Umbaus des Energiesystems[39]
wird der Ausbau der erneuerbaren Energien in Deutschland unter dem Strich zu einem
kräftigeren Wirtschaftswachstum und einem anziehenden Konsum führen. So werde das
Bruttoinlandsprodukt im Jahr 2030 um rund drei Prozent über dem Niveau liegen, das ohne
einen Ausbau erneuerbarer Energien erreicht würde. Der privaten Konsum solle um 3,5
Prozent, die privaten Anlageinvestitionen gar um 6,7 Prozent über dem Niveau liegen, das
sich ergeben würde, wenn kein Ausbau erneuerbarer Energien stattfände. Das DIW hat die
volkswirtschaftliche Nettobilanz mit einem Modell untersucht, das auch die
gesamtwirtschaftlichen Wechselwirkungen und die internationalen Verflechtungen abbildet.
Berechnungsbasis der angenommenen Ausbauzahlen war das Leitszenario 2009 des
Bundesumweltministeriums, das einen Anteil der erneuerbaren Energien am deutschen
Endenergieverbrauch von 32 Prozent im Jahr 2030 prognostiziert.
Insbesondere traditionelle deutsche Industriebranchen wie Maschinen- und Anlagenbau oder
Elektrotechnik profitieren von Aufträgen aus der Regenerativbranche. Während das durch
Erneuerbare Energien generierte Bruttoinlandsprodukt stetig steigt, spielt der gesetzliche
Beitrag für den Ausbau Erneuerbarer Energien (EEG-Umlage) in der Kostenbetrachtung der
meisten Branchen nur eine untergeordnete Rolle. Zudem senkt Strom aus Wind und Sonne
den Börsenstrompreis (Merit-Order-Effekt). Dadurch könnten stromintensive Unternehmen
sogar stärker entlastet werden, als die EEG-Umlage sie belastet. Aktuelle Berechnungen des
DIW zeigen etwa, dass die deutsche Wirtschaft nicht nur vom Heimatmarkt für EE-Anlagen
profitiert. Auch die steigende Exportquote für Regenerativ-Anlagen und -Komponenten sorgt
in der deutschen Industrie für gut gefüllte Auftragsbücher.[40] So beträgt z.B. die Exportquote
der deutschen Windenergiebranche Stand Mitte 2011 rund 66%.[41]
Kosten
Direkte Kosten
Während die fossilen und atomaren Energieträger immer teurer werden, sind die Kosten für
erneuerbare Energien in den letzten 15 Jahren im Schnitt um etwa die Hälfte gesunken. Bis
2020 strebt die Branche eine weitere Kostensenkung von 40 % an, ermöglicht durch
Massenfertigung und Technologiefortschritte.[42] Fossile und andere endliche Energieträger
werden zu großen Teilen importiert (Öl, Gas, Kohle, Uran), während bei Erneuerbaren
Energien die Energieträger kostenlos zur Verfügung stehen oder regional erzeugt werden
(Biomasse), was weitere lokale Wertschöpfung bedeutet. Auch die Kosten für Installations-,
Betriebs- und Wartungspersonal finanzieren Arbeitsplätze in den Regionen.
Hinsichtlich der Förderung erneuerbarer Energien spielt das im April 2000 in Kraft getretene
Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) eine besondere Rolle: Es regelt, dass von privaten
Anbietern erzeugter Strom aus erneuerbaren Energien von den Netzbetreibern zu
Mindestpreisen abgenommen werden muss. Diese gesetzlichen Vergütungen sind nach
Technologien und Standorten differenziert, sie werden jährlich abgesenkt und sind auf 20
Jahre befristet. Durch die stetige Degression der Vergütungen werden die Hersteller
angetrieben, ihre Anlagen immer effizienter, zuverlässiger und kostengünstiger zu machen.
Gleichzeitig wird so Übersubventionierung vermieden. Die Finanzierung des EEG erfolgt
nicht aus der Staatskasse, sondern wird auf alle Stromkunden umgelegt. Das gesamte
Fördervolumen des EEG lag im Jahr 2007 bei rund 4,3 Milliarden Euro. Für einen
durchschnittlichen Drei-Personen-Haushalt bedeutet das Mehrkosten von etwa drei Euro im
Monat (ca. 5 % der Stromkosten).[43]
Die Einspeisetarife insbesondere für Solarstrom wurden in den letzten Jahren fortlaufend
abgesenkt. Studien des Bundesumweltministeriums sowie der Netzbetreiber erwarten, dass
die durchschnittlich gezahlte Einspeisevergütung trotz kräftigem Ausbau der erneuerbaren
Energien zunächst weiter ansteigen und etwa ab dem Jahr 2016 wegen sinkender
Vergütungssätze fallen werden.[44][45]
Durch erneuerbare Wärme können Privathaushalte im Vergleich zu Ölheizungen Kosten
sparen. Die 4,3 Millionen deutschen Privathaushalte, die erneuerbare Energien zur
Wärmeversorgung einsetzen, sparten 2009 verbrauchsgebundene Heizkosten in Höhe von
durchschnittlich 595 Euro pro Haushalt. Trotz des verhältnismäßig niedrigen Preisniveaus von
konventionellem Heizöl und Erdgas wären diesen Haushalten Mehrkosten von insgesamt 2,56
Milliarden Euro entstanden, wenn sie ihren Wärmebedarf nur mit fossilen Brennstoffen
gedeckt hätten. Zu diesen Ergebnissen kommt eine aktuelle Studie des Zentrums für
Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW). Die
Investitionskosten in eine neue Heizanlage sind bei diesem Wert allerdings nicht
berücksichtigt.[46]
Kosten für Unternehmen
Die Energiekosten wie auch die EEG-Umlage haben im verarbeitenden Gewerbe in
Deutschland nur einen geringen Anteil am Bruttoproduktionswert, verglichen etwa mit
Faktoren wie Material- und Personalkosten. Dennoch ist eine Belastung der Betriebe durch
die gesetzliche EEG-Umlage durchaus messbar: Im Maschinenbau hatte diese im Jahr 2007
(aktuellste verfügbare Datengrundlage des Statistischen Bundesamts) einen Anteil von
höchstens 0,05 Prozent am Bruttoproduktionswert. In den energieintensivsten Branchen, etwa
der Glas-, Keramik- oder Papierherstellung, betrug der Anteil der EEG-Umlage höchstens 0,3
Prozent. Hochgerechnet auf die EEG-Umlage für nicht-privilegierte Letztverbraucher im Jahr
2011 (3,53 Cent pro Kilowattstunde) ergäbe sich in diesen Branchen ein Höchstanteil von 1
Prozent.[40] Aufgrund des Merit Order Effekts an der Strombörse sanken die Strompreise für
die Industrie nach dem Atomausstieg kontinuierlich.[47] Da industrielle Großverbraucher aber
fast komplett von der Ökostrom-Umlage ausgenommen sind, zugleich aber von fallenden
Strompreisen durch den Merit-Order-Effekt profitieren, könne die EEG-Umlage laut Erik
Gawel, Professor für Volkswirtschaftslehre an der Universität Leipzig, kaum für eine etwaige
Abwanderung von Betrieben ins Ausland verantwortlich gemacht werden.[48]
Zahlungsbereitschaft der Bevölkerung
Die Bevölkerung zeigt sich bereit, vorübergehend höhere Kosten für den Ausbau der
erneuerbaren Energien zu tragen. Nach einer Forsa-Umfrage vom August 2007 möchten mehr
als drei Viertel der Deutschen (77 %) persönlich erneuerbare Energien nutzen, selbst wenn
dies mit höheren Kosten oder Investitionen verbunden wäre. Auch bei Niedrigverdienern mit
weniger als 1000 Euro Nettoeinkommen sind mehr als zwei Drittel (69 %) zu Mehrkosten
bereit. Bei den Haushalten mit über 3000 Euro Nettoeinkommen sind es sogar 87 %.[49]
Eine repräsentativen Umfrage von TNS Infratest aus dem Jahr 2011 zufolge, ist eine große
Mehrheit der Bürger bereit, Mehrkosten für die Förderung der Erneuerbaren Energien zu
tragen: Laut TNS Infratest halten mehr als drei Viertel (79,4 Prozent) der Befragten die
derzeitige Umlage von 3,5 Cent pro kWh für "angemessen" oder sogar für "zu niedrig", nur
15 Prozent schätzen sie als „zu hoch“ ein.[50]
Wettbewerbsfähigkeit
Laut einer Studie des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme (ISE)[51] könnten
erneuerbare Energien in absehbarer Zeit gegenüber konventionellen Technologien
wirtschaftlich wettbewerbsfähig werden. Die Forscher analysierten die aktuellen
Stromgestehungskosten verschiedener erneuerbarer Energietechnologien und zogen anhand
von Lernkurven Rückschlüsse auf die zukünftige Kostenentwicklung. Bei durchschnittlichen
Stromgestehungskosten im konventionellen Kraftwerkspark von derzeit rund 6 Cent pro
Kilowattstunde (im Jahr 2030: 10 Cent pro kWh) seien manche Onshore-Windkraftanlagen an
besonders guten Standorten schon heute annähernd wettbewerbsfähig (6 bis 8 Cent pro kWh).
Offshore-Anlagen verzeichnen trotz einer höheren Anzahl Volllaststunden deutlich höhere
Stromgestehungskosten (zwischen 10 und 14 Cent pro kWh) aufgrund ihrer höheren
Betriebskosten und teureren Installation an Meeresstandorten. Doch könnten aufgrund der
erwarteten Lernkurven auch diese Anlagen ebenso wie Photovoltaik-Kleinanlagen in
Deutschland (heute gut 34 Cent pro kWh) und solarthermische Kraftwerke in Spanien (derzeit
im Schnitt 19 Cent pro kWh) bis 2030 mit den Stromgestehungskosten des konventionellen
Kraftwerksparks mithalten.
Vermeidung externer Kosten
Erneuerbare Energien vermeiden gesellschaftliche Kosten z.B. durch Folgeschäden durch
Luftschadstoffe oder durch Klimaschäden. Würden nur die Folgeschäden durch
Luftschadstoffe in die Strompreise einberechnet, wäre eine Kilowattstunde Kohlestrom etwa 6
bis 8 Cent teurer, im Vergleich zu lediglich ca. 0,1 Cent bei der Windkraft und ca. 0,6 bis 1
Cent bei der Photovoltaik, wie ein Gutachten des Fraunhofer Instituts für System- und
Innovationsforschung und des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR)
ermittelte. Im Jahr 2007 sparten allein im Strombereich die erneuerbaren Energien damit
volkswirtschaftliche Kosten in Höhe von ca. 5,8 Mrd. Euro ein – mehr, als ihre Förderung
durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) kostete (4,3 Milliarden Euro).[55] Im Jahr 2011
vermieden die erneuerbaren Energien externe Kosten in Höhe von ca. 9 Mrd. Euro und
sparten zusätzlich fossile Brennstoffimporte im Wert von 11 Mrd. Euro ein.
Preissenkender Effekt an der Strombörse
Die energieintensive Wirtschaft profitiert sogar von sinkenden Strombeschaffungskosten, die
sich durch den preisdämpfenden Effekt der Erneuerbaren Energien an der Strombörse ergeben
(Merit-Order-Effekt).[57] Der Preis für Strom wird an der Börse durch das jeweils teuerste
Kraftwerk bestimmt, das noch benötigt wird, um die Stromnachfrage zu decken. Die
vorrangige Einspeisung von (subventioniertem) erneuerbaren Strom verringert die Nachfrage
nach anders erzeugtem Strom. Die teuersten Kraftwerke werden daher weniger eingesetzt,
weswegen der Preis für den an der Börse gehandelten Strom entsprechend sinkt.
Nach einer Studie des Fraunhofer ISI bewirkte Strom aus Erneuerbaren Energien allein im
Jahr 2010 eine Reduzierung des Börsenstrompreises um gut 0,5 ct/kWh, was einer Entlastung
in Höhe von rund 2,8 Milliarden Euro entspricht. Die Entlastung für stromintensive
Unternehmen war daher in vielen Fällen höher als die Belastung durch die EEG-Umlage, von
der viele stromintensive Branchen weitgehend oder vollständig ausgenommen sind.[58] Ein
Gutachten des Hamburger Weltwirtschaftsinstituts (HWWI) bestätigte, „dass durch die
Förderung der Stromproduktion aus erneuerbaren Energien der Großhandelspreis von Strom
sinkt“, in der Folge „auch die Strombezugskosten der besonders stromintensiven
Unternehmen“.[59]
Laut einer Studie des Instituts für ZukunftsEnergiesysteme, die Uwe Leprich im Januar 2012
vorstellte, senkte im Jahr 2011 alleine die Photovoltaik den durchschnittlichen Börsenpreis
um bis zu 10 %, während der Mittagsstunde um bis zu 40 %. Im Tagesschnitt entspricht dies
einem Rückgang der Börsenstrompreise von 0,4 bis 0,6 ct/kWh von Daraus ergibt sich für
dieses Jahr ein preissenkender Effekt von 520 bis 840 Mio. Euro. Allerdings komme dies vor
allem die energieintensive Industrie zu Gute, da diese größtenteils von der Zahlung der EEGUmlage befreit ist, zugleich aber durch den Stromkauf an der Börse von der dortigen
Preissenkung profitiere, während Haushaltskunden an ihre Stromverträge gebunden seien.
Würde dieser Effekt korrigiert, würden die Haushaltsstrompreise um 0,11 bis 0,175 ct/kWh
gesenkt werden können.[60][61]
Vergleich der Kosten zu Gewinnen der Stromkonzerne [Bearbeiten]
Die gesamte Ökostrom-Förderung in Deutschland ist viermal niedriger als die Profite der
großen Stromkonzerne, so die Studie „Stromwatch 3: Energiekonzerne in Deutschland“ von
Wissenschaftlern des Saarbrücker IZES. Die Gewinne der Stromversorger lägen außerdem
über denen anderer großer Unternehmen. Allein mit seinem Strombereich erwirtschafte etwa
RWE eine Rendite von 26,6 Prozent. Neun Prozent wären aus Sicht der Forscher angemessen.
Damit könnten die RWE-Kunden um 1,1 Cent pro Kilowattstunde entlastet werden. Der
Gewinn der vier großen Energieunternehmen lag 2009 bei rund 23 Mrd. Euro, womit sich die
Gewinne laut Studie seit 2002 vervierfacht haben. Zwischen 2002 und 2009 betrug der
Gewinn der vier Energiekonzerne zusammen über 100 Mrd. Euro.[62]
Eigentümerstruktur [Bearbeiten]