Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme in Freiburg hat eine neue Studie vorgelegt, in der die Wissenschaftler den massiven Ausbau der erneuerbaren Energien fordern. Die vollständige Versorgung Deutschlands mit Strom und Wärme sei technisch machbar, betonen die beiden Autoren Hans-Martin Henning und Andreas Palzer. Verschiedene Szenarien seien möglich, um die Vollversorgung zu erreichen.
Preissprünge bei Gas, Öl und Kohle nicht berücksichtigt
Die Studie analysiert den Umbau der Energieversorgung in Europas wichtigstem Industrieland bis 2050. „Bis dahin werden erstens keine fossilen Energien mehr benötigt“, schreiben die Autoren. „Zweitens muss auch kein Austausch von Strom mit den Nachbarländern stattfinden.“ Deutschland hat also die Chance, seinen Wohlstand und die Energieversorgung der Wirtschaft vollständig aus eigenen Ressourcen zu decken. „Die Gesamtkosten für den Bau, den Erhalt und die Finanzierung für eine auf 100 Prozent erneuerbaren Energien basierende Versorgung mit Strom und Wärme sind nicht höher als die Kosten, die heute für die Versorgung mit Strom und Wärme verwendet werden“, urteilen die Wissenschaftler. „Dabei sind noch keinerlei zukünftig zu erwartenden Preissteigerungen für fossile Energien berücksichtigt, sondern heutige Weltmarktpreise für fossile Energieträger verwendet worden.“ Bei der Vollversorgung fallen zwar keine Brennstoffkosten mehr an, wohl müssen alte Anlagen regelmäßig durch neue ersetzt oder modernisiert werden (Repowering). Die Anlagen müssen betrieben und erhalten werden, also fallen Wartungskosten an. Außerdem müssen die Anlagen einschließlich der Netze und ihr Erhalt finanziert werden, wofür Kapitalkosten in die Berechnungen einflossen.
Viele Wege führen nach Rom
Dabei zeigen die Forscher unterschiedliche Wege auf, die zu ähnlich niedrigen Gesamtkosten gelangen. „Das ist wichtig, weil daraus eine gewisse Flexibilität in der Ausgestaltung des Energiesystems resultiert“, schreiben sie. „Somit können andere Kriterien als nur technisch-ökonomische in die Ausgestaltung einfließen, wie z. B. die unterschiedliche Akzeptanz diverser Maßnahmen oder auch die Beteiligung vieler unterschiedlicher Investoren von Gebäudebesitzern über Kommunen und Stadtwerke bis hin zu Energieversorgungsunternehmen und Netzbetreibern.
Volle Windlast und 330 Gigawatt Solartechnik
Es sei offensichtlich, dass ein massiver Ausbau von Wind auf dem Land und auf der See, sowie eine massive Installation von Solaranlagen – sowohl Photovoltaik zur Stromerzeugung als auch Solarwärmeanlagen – stattfinden müsse, um die Republik vollständig aus regenerativen Quellen zu versorgen. Die Windkraft muss maximal ausgeschöpft werden, auch an Standorten mit schwächerem Windangebot. Die Autoren bezifferten den erforderlichen Zubau in der Photovoltaik auf rund 200 Gigawatt (1.250 Millionen Quadratmeter Modulfläche), in der Solarthermie auf rund 130 Gigawatt (rund 190 Millionen Quadratmeter). Das Gros dieser Fläche ließe sich über Dachanlagen erreichen. Nur rund 400 Quadratkilometer Freiflächenanlagen wären notwendig. Das entspricht einem Karee von 20 mal 20 Kilometern. Ein zentraler Baustein sei die Senkung des Heizwärmebedarfs im Gebäudebestand durch energetische Modernisierung. Der Wärmebedarf der Gebäude sei gegenüber 2011 zu halbieren.
Künstliches Methan als Speicher
Synthetisches Gas als Speicher (Power-to-Gas) erlaubt, Stromüberschüsse über längere Zeit vorzuhalten. Würde Deutschland ein gewisses Maß an Strom importieren, könnten die Kosten zusätzlich sinken. „Dann sind überproportional weniger Energiewandler erforderlich und vor allem keine großflächige Infrastruktur für synthetisches Gas aus erneuerbaren Energien.“ (Heiko Schwarzburger)
