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06 Spezial. Erneuerbare Energien
Zukunft erneuerbarer
Energien in Deutschland.
Für eine zuverlässige Stromversorgung müssen Einspeisung und Verbrauch
zu jedem Zeitpunkt ungefähr übereinstimmen. Im Jahre 2050 sollen sich
wechselhafte Energiequellen wie Wind und Fotovoltaik so ergänzen,
dass die Gesamtleistung dem Verbrauch entspricht.
einen vergleiChBaren uMBruCh in der wirTsChaFT hat es
bislang nicht gegeben. Laut dem „Energiekonzept 2050“ der Bundesregierung
könnte sich Deutschland im Jahre 2050 zu 100 Prozent mit
Strom aus erneuerbaren Energien versorgen. In rund vier Jahrzehnten,
so der Plan, sollen Sonne, Wind, Biomasse und Wasser das Land größtenteils
mit Energie versorgen. Die erneuerbaren Energien schützen
schließlich die Umwelt und schonen das Klima. Wenn der Plan gelingt,
wird Deutschland zum Modell für neues nachhaltiges Wirtschaften
und als Musterkandidat in der Welt dastehen. Die Republik wird füh-
rend sein in der Entwicklung und Produktion energiesparender
Zukunftstechnologien und letztere werden Exportschlager sein.
Doch bis zum Ziel ist es noch ein weiter Weg.
anteil erneuerbarer Energien bei 80 prozent
Heute wird der Hauptteil der erneuerbaren Energie durch Windkraft
mit sechs Prozent und Biogas mit 5,5 Prozent erzeugt. Strom aus Wasserkraft
macht 3,3 Prozent und aus Fotovoltaik zwei Prozent aus.
Doch schon im Jahre 2020 soll der Anteil erneuerbarer Energien bei
Fotos: EnBW
Ob Bioerdgasanlage, Wasserkraftwerk oder Fotovoltaikmodule: erneuerbare Energien gewinnen in Deutschland zunehmend an Bedeutung.
der Stromerzeugung bei 35 Prozent liegen – das wäre ungefähr
doppelt so viel wie heute. Bis zum Jahre 2030 plant die Bundes-
regierung mit einem Anteil von 50 Prozent, der schrittweise bis
zum Jahre 2050 auf 80 bis 100 Prozent ansteigen soll.
Einfach wird der grundlegende Umbau der Energieversorgung
allerdings nicht. Schließlich geht es darum, das Energieproblem
dauerhaft zu lösen. Einerseits muss die Strominfrastruktur an den
dezentralen und schwankenden Ökostrom angepasst werden.
Andererseits bringt nur die intelligente Verknüpfung der einzelnen
Energieerzeuger, gekoppelt mit einer leistungsfähigen Vorhersage
und kombiniert mit ausreichend dimensionierten Speichern, eine
konstante Stromversorgung. Hierzu testet das Fraunhofer Institut
bereits verschiedene Szenarien, sodass laut Dr. Kurt Rohrig, Experte
für Windenergie und Energiesystemtechnik beim Fraunhofer
Institut IWES, „eine Vollversorgung mit erneuerbaren Energien
realistisch ist und dass bei Windflaute oder geringem Sonnenschein
nicht die Lichter ausgehen."
Umbau zum intelligenten Stromnetz
In den kommenden zehn Jahren werden die Netzbetreiber in
Deutschland kräftig investieren müssen: für neue Hochspannungsleitungen,
Umspannwerke und Transformatoren. Es steht eine
Rundumerneuerung der Netzinfrastruktur zu sogenannten Smart
Grids bevor. Smart Grids (deutsch: „Intelligente Stromnetze") stehen
für die Vernetzung von Stromverbrauchern und Stromerzeugern
untereinander. Sie ermöglichen eine dezentrale Steuerung der Elektrizitätsversorgung
sowie eine zeitliche Optimierung des Elektrizitätsverbrauchs.
Der größte Teil des Stroms wird derzeit in konventionellen Grundlastkraftwerken
erzeugt, die von den Stromversorgern und zahlreichen
Stadtwerken verteilt über das gesamte Land betrieben werden.
Dabei steht Deutschland im europäischen Vergleich gut da: Im Verlauf
des Jahres 2011 wird der Anteil des Stroms aus den regenerativen
Energiequellen wie Wasserkraft, Sonne und Wind auf 18 Prozent
ansteigen. Die Spitzenposition beim Ökostrom hält die Wind-
kraft. Dafür drehen sich mehr als 21.000 Windräder zwischen
Bayerischem Wald und Nordseeküste.
Für den Ausbau der regenerativen Energie ist die Steigerung des
Anteils bei Windkraft entscheidend: Rund 20 Prozent des gesamten
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Stroms sollen die Windräder im Jahre 2020 ins Netz einspeisen.
Die Ausbeute pro Windrad wird laut Branchenexperten weiter
steigen: Künftige Anlagen sollen im Mittel 5,5 Megawatt produzieren
– derzeit bringen sie es auf durchschnittlich zwei bis drei Megawatt.
Die eigentliche Zukunft der Windkraft soll auf hoher See liegen,
in sogenannten Offshore-Windparks. Allerdings stehen die
Windräder selbst im Offshore-Bereich circa 15 Prozent der Zeit still,
sodass die Versorgungssicherheit nur im Verbund mit anderen Energieträgern
gewährleistet ist.
Doch ganz ohne fossile Energieträger wird es auch in Zukunft nicht
gehen. Im Fokus stehen dabei vor allem Kohle- und Gaskraftwerke,
die sich schnell und günstig hoch- und wieder runterfahren lassen
und damit bestens zum Ausbalancieren der Wind- und Sonnenkraft
geeignet sind. Neue klimafreundliche Kraftwerke sollen die bisherigen
Kohlekraftwerke ersetzen. Deshalb setzt die Bundesregierung auf
CCS-Anlagen. In diesen wird Kohlendioxid abgeschieden, verflüssigt
und damit umweltfreundlicher gemacht. In ferner Zukunft aber zahlen
sich die Investitionen in erneuerbare Energien aus: Ab dem Jahre 2030
soll Deutschland deutlich seine Kosten in der Energieproduktion senken
– so die Meinung namhafter Forscher aus der Energiebranche.
Langfristig könnten Stromspeicher Abhilfe schaffen. Je nach Bedarf
nehmen sie Energie auf oder geben sie ab und gleichen somit die
Fluktuation aus. Doch ihre Möglichkeiten sind begrenzt: Batterien
sind relativ leistungsschwach und teuer, für Druckluftspeicher fehlt
es an unterirdischen Kavernen, in denen die Luft zusammengepresst
gespeichert werden kann. Und Anlagen, die Energie in Wasserstoff
verwandeln, haben einen niedrigen Wirkungsgrad.
Am besten geeignet sind Pumpspeicherkraftwerke. Bei Stromüberschuss
pumpen sie Wasser in ein höher gelegenes Becken, bei Strombedarf
läuft das Wasser wieder in die Tiefe und treibt Generatoren
zur Stromerzeugung an. Die Technik ist seit Jahrzehnten etabliert,
doch die Landschaft in Deutschland lässt kaum noch Neubauten zu.
Zum Nulltarif wird die Umstellung auf klimafreundlichen Ökostrom
mit einem intelligenten Stromnetz für die Verbraucher wohl nicht zu
bekommen sein. Mit intelligenten Stromzählern werden sich klassische
Stromfresser wie Waschmaschine oder Trockner gezielt steuern
lassen. So werden die Verbraucher die Betriebszeiten an den tageszeitlich
schwankenden Strompreis anpassen können.
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