Der
Anteil elektrischer Energie am Primärenergiebedarf
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Elektrische Energie spielt
zwar schon heute bei der Energieversorgung eine wichtige
Rolle, trotzdem ist ihre Bedeutung, gemessen am totalen
Primärenergiebedarf, noch relativ gering. Daher ist es auch
gerechtfertigt, den Anteil an elektrischer Energie, der aus
erneuerbaren Energien gewandelt wird, z. Z. noch mithilfe
der Substitutionsmethode zu
berechnen und damit praktisch "aufzuwerten". Diese Situation
wird sich erst dann wandeln, wenn erneuerbare Energien die
Hauptlast der Energieversorgung übernehmen werden und damit
die elektrische Energie ihre eindeutige Stellung als Endenergie verliert
und mehr zu einer Form der Sekundärenergie
wird. Denn sie wird dann auch einen großen Teil der
chemischen bzw. thermischen Energie ersetzen müssen. |
Die erneuerbaren Energien in Deutschland (im
Wesentlichen Windkraftanlagen(WKA) und
Fotovoltaikanlagen(PVA)) sind stark fluktuierend,
ihr Beitrag zur Energieversorgung ändert
sich stündlich. Trotzdem, über das Jahr
gemittelt, hat ihr Beitrag ständig zugenommen. In
der Abbildung rechts sind die publizierten Daten
des BMWK
und des Statistik-Portals
benutzt worden um zu zeigen, wie er sich in
Deutschland seit 1990 verändert und 2022 einen
Wert von ca. 40% erreicht hat. Gleichzeitig zeigt
diese Abbildung auch, dass dieser steigende
Beitrag zu immer größeren Stromexporten in unsere
Nachbarländer geführt hat. Im Jahr 2019 ergaben
sich folgende Export-Import Überschüsse:
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![](9-3-1-02-02.gif)
Anteil
erneuerbarer Energien an der Nutzung
elektrischer Energie in Deutschland
(gestrichelt)und 4facher Saldo (Export-Import)
elektrischer Energie (Punkte),
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AT
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PL
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CH
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NL
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LU
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CZ
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DK
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SE
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FR
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12.6
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10.0
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7.9
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5.7
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4.5
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3.9
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3.4
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-0.7
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-12.4
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Das Stromsaldo (Export-Import) Deutschlands im Jahr
2019 mit seinen Nachbarländern (in TWh/a).
Also war in diesem Jahr Österreich der Hauptabnehmer des
deutschen Überschussstroms, während der meiste Strom aus
Frankreich importiert wurde - und dabei handelte es sich
sicherlich nicht um "grünen" Strom. Auch Deutschland hat
sicherlich nicht immer "grünen" Strom exportiert: Der
Überschuss beruht i.W. auf der Tatsache, dass fossile
Kraftwerke nicht beliebig abgeschaltet werden (können), wenn
der erneuerbare Strom zufällig in das Netz drängt. Das führt
regelmäßig dazu, dass das Stromangebot die Stromnachfrage
übersteigt, was zu minimalen Preisen an der Strombörse und damit zu überhöhten
Preisen für deutsche Privathaushalte führt (siehe unten) - eine Folge des Austausches
freier Markt- durch staatliche Regelmechanismen. Ganz
unglaublich wird die Situation, wenn der Strom überhaupt
keinen Abnehmer mehr findet und WKAs und PVAs einfach
"abgeregelt" (also abgeschaltet) werden müssen. Dieser nur
noch "virtuelle Strom" wird aber den Anlagebetreibern von
den Privathaushalten weiterhin mithilfe des deutschen
Wetterdiensts bezahlt ( Eisman).
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Man muss davon
ausgehen, dass in Zukunft das deutsche
Wirtschaftssystem fast ausschließlich auf der
Nutzung elektrischer Energie aufgebaut sein wird.
Wie weit wir von diesem Zeitpunkt noch entfernt
sind, ergibt sich aus dem direkten Vergleich
zwischen dem Bedarf nach elektrischer Energie (ohne
diesen "aufzuwerten") und dem Primärenergiebedarf,
wie er in der Abbildung rechts für die Zeit nach dem
Jahr 1980 gezeigt ist. Die Daten für Deutschland,
die USA und die Welt insgesamt sind den
Zusammenstellungen der EIA
entnommen. Dabei ergeben sich deutliche Unterschiede
zu den Daten (gestrichelt in der Abbildung rechts),
welche vom BMWK
(siehe Tab. 21) publiziert wurden. Diese Tabelle ist
nicht eindeutig:
- Entweder benutzt man die Zeile 23 ("Aufkommen"
=
Endenergie),
welche auch den Stromimport beinhaltet und i.A.
vom BMWK für statistische Analysen benutzt wird.
- Oder man benutzt Zeile 33 ("Verwendung" =
Nutzenergie),
welche mit den Daten der EIA übereinstimmt1).
Diese halte ich für die maßgebliche Information.
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Zwischen Nutz- und Endenergie bestand im Jahr 2015 eine
Differenz von fast 30%, die vom BMWK mit Stromexporten und
Verlusten (Eigenverbrauch und Pumpstromverbrauch) erklärt
werden. Dass beide von etwa gleicher Größenordnung sein
sollen, erschließt sich mir nicht, zumal die BRD praktisch
keine Pumpspeicher besitzt. Eher vermute ich, dass sich
dahinter auch die Beiträge aufgrund des "virtuellen Stroms"
verbergen (siehe oben).2)
Es ist aber zu hoffen, dass der Vergleich zwischen
verschiedenen Ländern dann ein korrektes Ergebnis liefert,
wenn die Daten aus derselben Quelle (EIA) stammen und
dieselbe Methodik benutzt wurde. Demnach hat der Anteil der
elektrischen Energie am PEB sowohl weltweit wie auch
in den USA und der BRD langsam zugenommen. Setzt sich diese
Entwicklung kontinuierlich fort, dann sollte auch im Jahr
2050 der Anteil der elektrischen Energie immer noch bei
unter 20% des PEB liegen und dies sollte im
Rahmen einer stetigen Wirtschaftsentwicklung ohne allzu
großen Strukturwandel möglich sein. Erwünscht ist
allerdings, dass sich bereits nach 2020 dieser Anteil in der
BRD vergrößern wird. Einmal weil die Versorgung mit
Primärenergie aus den fossilen Energieträgern zurückgeht ( Kohleausstieg), oder weil es
tatsächlich gelingt, eine Energieversorgung hauptsächlich
aus erneuerbaren Energien aufzubauen, wie es im deutschen Energiekonzept
vorgeschlagen wird.
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Werden die Vorschläge
diese Konzepts verwirklicht, wird der deutsche
Primärenergiebedarf im Jahr 2050 zu fast 50%
mithilfe der elektrischen Energie gedeckt, die zum
wesentlichen Teil aus erneuerbaren Quellen stammt.
Die Daten in den 20 Jahren zwischen 2001 und 2022 widersprechen aber dieser
Zielvorgabe: Wenn mit statistischen Methoden
analysiert, ergeben sie nur einen Anteil von 37±3%
aus erneuerbaren Quellen. Und auch dieses reduzierte
Ziel ist nur mithilfe eines radikalen
Strukturwandels der Energieversorgung zu erreichen,
und das wird für deutsche Energieabnehmer, besonders
für die Privathaushalte, sehr teuer (siehe z. B. das
BEE Szenarium).
Um wie viel, da unterscheiden sich die Aussagen der
"Experten", und daher sollte man sich einfach die
Daten ansehen. In der Abbildung auf der rechten
Seite sind die Strompreise verglichen, welche deutsche
und USamerikanische3)
Privathaushalte von 1991 bis 2019/22 jährlich
zu zahlen hatten (siehe auch hier und hier). Für Privathaushalte in
der BRD ist die elektrische Energie mehr als doppelt
so teuer als in den USA, blieb bis zum Jahr 2000
aber praktisch konstant. Erst danach hat der
deutsche Strompreis dramatisch zugenommen, also zu
der Zeit, als das EEG
2000 in Kraft trat und Energie aus
erneuerbaren Quellen subventioniert wurde.
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![](9-3-1-02-03.gif)
Die Entwicklung der Strompreise für private
Haushalten in Deutschland und den USA. Nicht berücksichtigt
ist die Inflationsrate. Die Kurven sind
lineare Fits an die Daten, welche für
Zeiten nach 2000 der erwarteten
Zunahme der Energiepreise entsprechen.
Offensichtlich setzte der Anstieg der deutschen
Strompreise erst nach der Verabschiedung des EEG
durch den Bundestag im Jahr 2000 ein.
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Vergleicht man die Entwicklung des deutschen Strompreises
mit dem Anteil der elektrischen Energie aus erneuerbaren
Quellen (siehe oberste Abbildung), so fällt die deutliche
Korrelation zwischen beiden auf: Seitdem letzterer stark
zugenommen hat, ist auch der Strompreis stark gestiegen. Und
man sollte derartige Übereinstimmungen nicht mit Floskeln,
wie "zufällig" oder "irrelevant" abtun, denn sie sind auch
der wesentliche Beweis4)
dafür, dass die Zunahme des CO2-Gehalts der
Erdatmosphäre für die Erhöhung der mittleren Temperatur der
Erdatmosphäre verantwortlich ist.
Betrachtet man die Abbildung oben rechts, dann hat sich in
20 Jahren der deutsche Strompreis mehr als verdoppelt,
während der Börsenpreis für
elektrische Energie im Wesentlichen konstant geblieben ist.
Extrapoliert man den Strompreis für Privatabnehmer bis in
das Jahr 2050 (dem Zieljahr des Energiekonzepts), so würde
dies eine Zunahme um ca. 340% bedeuten. Vermutlich wird es
dazu nicht kommen, denn die Mehrheit der Wähler wird der
Regierung auf diesem Weg nicht folgen. Es muss also etwas
geschehen, um diesen Aufwärtstrend der Strompreise zu
stoppen. Ende 2015 wurde von der Bundesregierung daher
beschlossen, bei Großanlagen die bisherige Förderung
mithilfe von garantierten Subventionen durch einen Ausschreibungsmechanismus
zu ersetzen - ein erster Schritt hin zu einem freieren
Energiemarkt.
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Und dies hat auch
tatsächlich zu einem, wenn auch nur geringem,
Rückgang der Förderung geführt, wie in der Abbildung
rechts dargestellt. Die benötigten Fördermittel,
relativ zu Dachanlagen bis 10 kWp, sind zwar um ca.
40% gesunken, aber mit den 2020 geförderten
Großanlagen wurden auch nur ca. 0.27% des
deutschen Bedarfs an elektrischer Energie (571.7
TWh/a) gedeckt - viel zu wenig, um einen merklichen
Einfluss auf die deutschen Strompreise zu haben.
Diese sind übrigens etwa 6mal höher als die
Garantiepreise (siehe Abbildung oben)!
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![](9-3-1-02-04.gif)
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Bei Auktionen in 2020 vergebene installierte
Leistung von deutschen PV-Großanlagen (rote
Balken, linke Skala) und die erzielten
Garantiepreise für Netzenergie (grüne Kurve,
rechte Skala).
Daten vom BMWK.
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1) Auf
meine Anfragen hat allein die "Energy Information
Administration (EIA)" geantwortet. Demnach bezieht diese
ihre Informationen von der "International Energy Agency
(IEA)" und benutzt
- die Substitutionsmethode für die Berechnung des
Primärenergiebedarfs,
- den Nettowert für die elektrische Energie, d.h. die
Verluste durch den Eigenbedarf der Wandlungsanlagen, die
Energiespeicherung und den Energietransport zum
Empfänger werden nicht berücksichtigt.
Ich halte diese Methodik für tatsachengerechter als die des
BMWK.
2) Es ist schon verwunderlich, dass Tab. 21 seit
2015 nicht mehr ergänzt wurde - als ob dem BMWK selbst nicht
klar ist, welche Daten hier publiziert werden.
3) Die Strompreise variieren in den
USamerikanischen Bundesstaaten wesentlich stärker als in den
deutschen! Im Juli 2017 betrug
z. B. der Strompreis in Connecticut 0.2023 USD/kWh, in
Washington aber nur 0.0987 USD/kWh. Bei den hier gezeigten
Daten handelt es sich um "mittlere" Preise, wobei nicht klar
ist, wie gemittelt wurde.
4) Dies ist natürlich kein Beweis! Siehe hierzu
auch die Fußnote 3 in Kap. 6.4.
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