![\"\"](\"https://makroskop-assets.fra1.digitaloceanspaces.com/wp/web/app/uploads/2017/01/20170120_Gerhardt_Abb05.png\")
Es ist richtig, dass sich die Emissionsentwicklung in Deutschland den Anschein erwecken könnte, dass zwar Milliarden in den Ausbau erneuerbarer Energien gesteckt werden, wir aber mit deren Reduktion nicht vorankommen. Richtig ist auch, dass durch den Kernkraftausstieg erst einmal emissionsintensive Kohlekraftwerke diese Position teilweise einnehmen.
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Jedoch muss man sich vor Augen führen, dass Deutschland in einen europäischen Strommarkt eingebunden ist und deswegen der Bilanzrahmen der Emissionen auch nur Europa sein kann. So ist der Nettostromexport von Deutschland in seine Nachbarländer von 6 TWh im Jahr 2011 (Atom-Moratorium) auf 48 TWh in 2015 angestiegen (siehe hier).
\nDies führt dazu, dass in Deutschland mehr Emissionen anfallen, aber dafür auch im Ausland eingespart werden. Für die EU-28 in Summe kann man eine kontinuierliche Reduktion der Emissionen feststellen (hier als relative Entwicklung dargestellt seit dem Jahr 2010).
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Grundsätzliche Kritik gibt es oft an der Nicht-Funktionsfähigkeit des europäischen Emissionshandelssystems, welches Großkraftwerke und weite Teile der Industrie erfasst. Richtig ist, dass hier durch die europäische Wirtschaftskrise Überkapazitäten im Markt vorhanden sind. Deswegen kann man zwar nicht grundsätzlich unterstellen, dass die Emissionen derzeit gedeckelt werden. Dennoch führt jede weitere Kilowattstunde aus Wind- und Solarstrom, die mit dem EEG gefördert wird, dazu, dass eine Kilowattstunde weniger mit fossilem Strom bereitgestellt werden kann. Je nachdem welches Grenzkraftwerk dadurch verdrängt wird, wird auch entsprechend CO2 eingespart.
\nUm Klimaziele überhaupt erreichen zu können, bedarf es einer hohen Stromkapazität. Denn nur Wind- und Solarenergie stehen mit hohen Flächenpotenzialen zu vertretbaren Kosten zur Verfügung. Und Strom muss zukünftig stark dazu eingesetzt werden, auch die Energieverbräuche im Bereich Gebäudewärme, Verkehr und Industrieprozesswärme zu dekarbonisieren. Dies bedeutet aber auch, dass man nicht alles, was man heute versäumt, später wieder aufholen kann. Ein Ausbau von Wind- und Solarenergie bedarf einer Anpassung der Infrastruktur (Stromnetze, Fertigungskapazitäten, Personal, Häfen und Schiffe, …). Langfristig ist diese Infrastruktur zudem durch den Ersatz von Altanlagen gebunden, so dass der Ausbau nicht mehr beliebig gesteigert werden kann. Der Bereich der Gebäudewärme weist lange Lebensdauern und Investitionszyklen auf (Sanierung, Austausch von Heizungen, Bau von Wärmenetzen). Um überhaupt mittelfristig handlungsfähig zu bleiben, darf das Ausbautempo heute nicht verlangsamt, sondern muss in den meisten Bereichen gesteigert werden.
\nAuch zu den Kosten der Energiewende gibt es mehrere Untersuchungen (z.B. hier), wobei sich die Mehrkosten (auch ohne Gutschriften durch externe Effekte beim Klimaschutz) im Rahmen halten. Zudem bestehen grundsätzlich positive volkswirtschaftliche Wirkungen durch die Investition in produktive Infrastruktur. Grundsätzlich ist die Kostendiskussion vor allem eine Verteilungsfrage. So tragen vor allem Haushalten, Gewerbe und Mittelständler die Kosten und die energieintensive Industrie profitiert von Ausnahmeregelungen im Bereich EEG-Umlage und Netzentgelte und gefallenden Börsenpreisen. Welche Rolle hier bestehende Kernkraftwerke auf kürzere oder längere Sicht spielen, ist eine Frage der Sicherheit und muss von entsprechenden Fachleuten beantwortet werden. Es gibt aber keine technische oder ökonomische Notwendigkeit, die Laufzeiten zu verlängern, um Klimaziele einzuhalten.
\nKritisch wurde diskutiert, inwiefern eine wetterabhängige Energieversorgung überhaupt funktionieren kann, wenn sie in Zeiten mit wenig Wind und Solarstrahlung (Dunkelflaute) immer auf thermische Kraftwerke angewiesen ist. Hier muss man sich aber Folgendes verdeutlichen.
\nWenn man sich auf eine Extremsituation bezieht, geht es dabei um Leistung. Da diese Extremsituation aber selten auftritt, sind die Auswirkungen auf die Energiebilanz (also das Jahresmittel) gering. Um den Klimanutzen bzw. den CO2-Ausstoß der Stromerzeugung zu bewerten, geht es um Energie (also das Jahresmittel) und nicht um Leistung. Es ist also fachlich grundlegend falsch eine Extremsituation (Leistung) zu bemühen, um generelle Auswirkungen (im Sinne von Energie) zu beurteilen. Und wenn man dennoch den Anspruch hat, die Leistungsbereitstellung langfristig emissionsfrei bereit zu stellen, dann ist grundsätzlich mit der Technologie Power-to-Gas auch die Nutzung von erneuerbaren und strombasiertem Gas mit konventionellen Gasturbinen möglich.
\nGrundsätzlich ist Versorgungssicherheit auch ein europäisches Thema und kann nicht isoliert nur für Deutschland auf Basis historischer Daten zu Last und Erzeugung bewertet werden. Im europäischen Strommarkt ergeben sich große Ausgleichseffekte durch Wetterlagen (insbesondere bei Wind) oder Speicherwasserkraft. Und man sollte sich auch darüber im Klaren sein, dass die Kosten für zusätzliche Gasturbinen nicht ins Gewicht fallen im Vergleich zu den Stromgestehungskosten des Gesamtsystems.
\nMittlerweile bestehen in der Wissenschaft Systemmodelle, welche auf Basis historischer Wetterdaten für ein komplettes Jahr in stündlicher Auflösung eine mögliche und kostenminimale Transformation des deutschen und europäischen Energieversorgungssystem berechnen können. Im Rahmen des Projektes „Interaktion EE-Strom, Wärme und Verkehr“ (Fraunhofer IWES und IBP, IFEU, SUER (2015): Interaktion EE-Strom, Wärme und Verkehr. Kassel; Endbericht, Kurzfassung) wurde beispielsweise der Nachweis angetreten, wie ein europäisches Klimaziel im Jahr 2050 mit sehr hohen Leistungen fluktuierender erneuerbarer Energien funktionieren kann. Hierbei kommen neben dem bestehenden Stromverbrauchsanwendungen viele neue Stromverbraucher in das System, um auch die Emissionen in den Bereichen Gebäudewärme, Verkehr und Industrieprozesswärme reduzieren zu können. Gerade durch neue Sektorkopplungsanwendungen in Verbindung mit mobilen elektrischen oder thermischen Speichern sowie durch Hybridtechnologien, welche bei geringer EE-Erzeugung auf ein thermisches Back-Up-Aggregat zurückgreifen können, ergibt sich die Flexibilität, um auch sehr hohe Anteile von Wind- und PV in das System zu integrieren und effizient zu verwenden. Beispiele hierfür sind dezentrale Wärmepumpen in Gebäuden, Großwärmepumpen in Wärmenetzen, Elektrodenkessel im Bereich Industriedampf, elektrische Autos, Lkws und Busse oder neue elektrische Verfahren in der Industrie.
\nWenn man aus dieser Simulation einmal den Blick auf einen Ausschnitt von 2 Wochen wirft, wird dieses Zusammenwirken von Wind- und Solarstrom mit der Sektorkopplung zu einem effizienten Gesamtsystem deutlich (der gesamte Jahresverlauf in stündlicher Auflösung ist hier zu finden).
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Quelle: Gerhardt, N. (2016): Die Rolle von Sektorkopplung und Flexibilisierung zur kosteneffizienten Zielerreichung. Vortrag im Rahmen der Plattform Strommarkt, BMWi. 21.11.2016, Berlin.
\nDurch die Sortierung dieser einzelnen Jahreszeitreihen zu Jahresdauerlinien (der Höhe nach aber zeitlich unabhängig zueinander) wird deutlich, dass Wind und PV den herkömmlichen unflexiblen Stromverbrauch in bestehenden Anwendungen massiv überspeisen. Zudem ergibt sich durch den europäischen Ausgleich eine weitere Reduktion der verbleibenden Erzeugungslücken, also dem Bereich der positiven Residuallast. Durch den neuen Stromverbrauch kommt es aber in Zeiten mit wenig EE-Einspeisung nur zu einem geringen Anstieg des Stromverbrauchs, so dass relativ wenig thermische Kraftwerke benötigt werden. Stattdessen nimmt der neue Stromverbrauch vorwiegend erneuerbaren Strom auf, so dass sehr wenig Wind-und Solarstrom abgeregelt werden muss (ca. 2%).
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Quelle: Gerhardt, N. (2016): Die Rolle von Sektorkopplung und Flexibilisierung zur kosteneffizienten Zielerreichung. Vortrag im Rahmen der Plattform Strommarkt, BMWi. 21.11.2016, Berlin.
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