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Teil 2: Wie der Turbo-Ausstieg gelingen soll

Teil 2: Wie der Turbo-Ausstieg gelingen soll

17.03.2011, 17:57 Uhr | Spiegel Online, Spiegel Online

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Grundlage für das BMU-Szenario ist der von Rot-Grün beschlossene Atomausstieg - also die Weiterentwicklung des deutschen Kraftwerksparks ohne AKW-Laufzeitverlängerung. Das soll ungefähr so aussehen:

Installierte Bruttoleistung aller Kraftwerke in Gigawatt

Kraftwerk

2010

2020

Steinkohle

28,9

24,4

Braunkohle

22,2

18,5

Erdgas, Öl, Wasserstoff

26,9

29,3

Atom*

19,6

4,0

Wasser**

4,4

4,7

Wind

27,7

45,7

Photovoltaik***

17

51,8

Biomasse

5

8,2

Geothermie

0,0

0,3

EE-Import aus EU

0,0

0,6

Quelle: "Spiegel Online", BMU, Fraunhofer Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik IWES

* ohne Laufzeitverlängerung

** nur Laufwasser, ohne Pumpspeicher (5 Gigawatt)

*** aktualisierter Wert laut BMU-Statistikbericht vom 15.3.2011, zu berücksichtigen ist, dass die Photovoltaik trotz hoher installierter Leistung - je nach Sonnenscheindauer - nur einen geringen Anteil zur Gesamtstromerzeugung beiträgt.

Die einzig neue Technologie, die laut Prognose im Jahr 2020 flächendeckend genutzt werden soll, ist die Windenergie auf dem Meer. Sie soll rund zehn Gigawatt Leistung beisteuern. Die Offshore-Parks sind noch nicht erprobt, Wartung und Bau auf hoher See sind schwierig. Dennoch scheint das Ziel erreichbar: Erste Offshore-Windparks liefern bereits jetzt Strom. Zudem unterstützt die staatliche Förderbank KfW den Ausbau der Offshore-Energie in den kommenden Jahren mit rund fünf Milliarden Euro.

Bundesrepublik droht kein Stromausfall

Der Ausbau von länderübergreifenden Stromnetzen in der EU (Super Grid), durch die Ökostrom nach Deutschland exportiert werden kann, spielt dagegen im 2020-Szenario kaum eine Rolle. Auch teure Energieerzeugungsformen wie die Geothermie kommen nur am Rande vor - trotzdem drohe der Bundesrepublik kein Blackout.

Ein Grund ist die sinkende Stromnachfrage, was eine insgesamt geringere Produktion ermöglicht. So geht die Stromerzeugung laut BMU-Prognose bis 2020 leicht zurück - von 600 Terawattstunden auf 568 Terawattstunden. Grund ist eine gesteigerte Energieeffizienz. Verbrauchsärmere Industriemotoren und Pumpen spielen dabei ebenso eine Rolle wie stromsparende Haushaltsgeräte und das Abschaffen von Elektroheizungen. Zudem wird angenommen, dass 2020 in Deutschland rund 1,3 Millionen Menschen weniger wohnen als jetzt.

Die Senkung des Verbrauchs um 30 Terawattstunden ist eher moderat: Das Institut für Energie und Umweltforschung hat 2009 in einer Studie ausgerechnet, dass bis 2020 Einsparungen von mehr als 50 Terawattstunden möglich wären.

Ersatz für die letzten vier Gigawatt

Laut diesem BMU-Szenario wären 2020 noch Atommeiler mit einer Kapazität von rund vier Gigawatt am Netz. Um auch diese bis Ende des Jahrzehnts überflüssig zu machen, müsste es laut IWES mehr Gaskraftwerke geben als geplant. Ihre Kapazitäten müssten in etwa denen der abgeschalteten Meiler entsprechen - also vier Gigawatt. Um sicher zu gehen, dass die Strommenge stets ausreicht, müssten zudem zwei bis drei Kohlekraftwerke am Netz bleiben - oder es müssten zusätzlich Windanlagen mit einer Leistung von rund 14 Gigawatt gebaut werden.

Kernkraftwerke liefern eine stabile Energiemenge, die ersetzt werden muss - schließlich soll auch dann genug Strom verfügbar, wenn die Nachfrage unerwartet steigt. Den Berechnungen zufolge könnten 2020 zu Spitzenzeiten rund 84 Gigawatt Strom nachgefragt werden. Wären in solchen Momenten nicht genug Kapazitäten da, etwa weil der Wind nicht weht, könnte das Netz zusammenbrechen. Gaskraftwerke sind in einer solchen Situation besonders gut als Ausgleich geeignet: Man kann sie binnen Minuten hochfahren, um zusätzlichen Strom zu produzieren.

Gaskraftwerke können auch öko werden

Gaskraftwerke wären zudem der ökonomischste Weg, um die vier verbleibenden Atommeiler zu ersetzen. Sie erhöhen zwar die Abhängigkeit Deutschlands von Importen aus Russland - aber sie könnten rasch gebaut und später mit Gas aus erneuerbaren Energien (Biogas, Windgas, Solargas) betrieben werden.

Und wo kommt der übrige Strom her? Laut BMU aus denselben Quellen wie bisher. So sollen Kohlekraftwerke 2020 noch immer rund 43 Gigawatt Kapazitäten beisteuern. Hinzu kommen die bereits vorhandenen Gas-, Öl- und Wasserstoffkraftwerke mit Kapazitäten von rund 30 Gigawatt - und ständig verfügbare Stromreserven der erneuerbaren Energien in Höhe von 16,6 Gigawatt.

Gesicherte Leistung erneuerbarer Energien 2020

Energieerzeugung

Kapazität in Gigawatt

Kraft-Wärme-Kopplung

2,2

Biomasse

1,2

Biomethan

2,0

Holz-Kondensations-Kraftwerke

1,0

Pumpspeicherkraftwerke

4,8

Wasserkraft

2,4

Windkraft

2,6

Solar

0,3

Geothermie

0,1

Gesamt

16,6

Quelle: "Spiegel Online", BMU, IWES

Laut BMU sind die erneuerbaren Energien deutlich beständiger als ihr Ruf. Biokraftwerke produzieren sehr zuverlässig Strom - sofern man von möglichen Ernteausfällen absieht. Wasserkraftwerke sind ebenfalls die meiste Zeit im Jahr ein Energiegarant; nur im Winter, wenn Flüsse zufrieren, fallen sie aus. Auch Pumpspeicherkraftwerke sind in Zeiten großer Stromnachfrage verwendbar: Sie werden nachts, wenn der Stromverbrauch niedrig ist, mit Wasser gefüllt - und treiben damit tagsüber ihre Stromturbinen an.

Irgendwo weht immer Wind

Bei Wind- und Solarkraftwerken gilt das Motto: Die Masse macht's. Denn die Sonne scheint schließlich vor allem zur Mittagszeit, wenn der Energiebedarf am größten ist. Und irgendwo in Deutschland weht immer Wind. Ein paar Gigawatt sichere Leistung kommen zum Zeitpunkt der Jahreshöchstlast also auch bei den unsteten Energiequellen zusammen.

Insgesamt kommt Sterner nach dieser Rechnung auf 77 Gigawatt verfügbare Kapazität und 16,6 Gigawatt zuverlässige Reserve aus den erneuerbaren Energien.

Die erneuerbaren Energien sollen 2020 insgesamt 227 Terawattstunden Strom pro Jahr erzeugen - mehr als 40 Prozent der gesamten Stromproduktion. Das alte Modell, laut dem Atom- und Kohlekraftwerke einen gewissen Teil der Energie kontinuierlich liefern (die sogenannte Grundlast), gilt dann nur noch eingeschränkt. Es ist stets eine große Menge Ökostrom in den Netzen, der zusätzliche Bedarf - die sogenannte Residuallast - wird größtenteils von Gaskraftwerken geliefert. Nur ein kleiner Teil des Stroms wird kontinuierlich von Kohlekraftwerken eingespeist. Atommeiler wären ganz überflüssig.

Weiter mit Teil 3: Was der Turbo-Ausstieg kostet

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