Der Ausbau der erneuerbaren Energien in Deutschland kommt viel zu langsam voran, um das Pariser Klimaziel zu erreichen – so lautet die Quintessenz des „Energiewende-Barometer“, das die Fraunhofer-Institute IEE, ISE und ISI jetzt vorgestellt haben. „Die gegenwärtigen Installationsraten für die erneuerbaren Energiequellen werden absehbar nicht mehr den Verlust von Erzeugungsleistung durch die altersbedingt ausscheidenden Wind- und Solaranlagen überschreiten“, sagt Clemens Hoffmann, Leiter des Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE.
Derzeit sind hierzulande 46 Gigawatt Photovoltaik-Leistung installiert. Um die CO2-Emissionen bis 2050 um 95 Prozent zu reduzieren, muss die installierte Leistung bis dahin auf 215 Gigawatt wachsen. Das entspricht einem Zielzubau von 8,6 Gigawatt pro Jahr – in 2018 wurden aber nur 2,3 Gigawatt brutto installiert. Ähnlich sieht es bei der Windenergie aus: Allein bis 2030 werden 97 Gigawatt Onshore- und 17 Gigawatt Offshore-Leistung benötigt, um den aus der Sektorkoppelung resultierenden Stromverbrauch zu decken und die Klimaziele zu erreichen. Bis 2050 werden dann 49 Gigawatt Offshore- und 173 Gigawatt Onshore-Leistung benötigt. Daraus resultiert ein Zielzubau von 11,1 Gigawatt im Jahr. In 2018 wurden 3,8 Gigawatt neu installiert. Im laufenden und den kommenden Jahren werden es noch deutlich weniger sein, erwartet die Windenergiebranche. „Das ist ein Drama“, kommentiert Hoffmann die derzeitigen Zubauzahlen bei Windenergie und Photovoltaik.
Dieser Kalkulation haben die Fraunhofer Forscher zugrunde gelegt, dass der Stromverbrauch im Zuge der Sektorenkoppelung von heute jährlich etwa 530 Terawattstunden auf etwa 2400 Terawattstunden im Jahr 2050 steigen wird. Davon fallen allerdings nur rund 1000 Terawattstunden im Inland an, der Rest im Ausland – vor allem für die Erzeugung von Power-to-X-Energieträgern, die dann in Deutschland unter anderem für den Flug- und Schiffsverkehr eingesetzt werden. Allein dafür setzen die Forscher 557 Terawattstunden an – für den herkömmlichen Stromverbrauch im Inland dagegen nur 400 Terawattstunden. Auf den inländischen Straßen- und Bahnverkehr entfallen dann 165 Terawattstunden, auf Gebäudewärme und -kälte 149 Terawattstunden, auf national erzeugte Power-to-X-Energieträger 172 Terawattstunden und auf die Industriewärme 114 Terawattstunden.
Grafik: Fraunhofer IEE
Die Fraunhofer-Forscher rechnen vor, dass heute jährlich insgesamt 90 Milliarden Euro für den Import fossiler Energieträger ausgegeben werden. „Wenn wir diese Importe innerhalb von dreißig Jahren überflüssig machen, haben wir die gesamte Energiewende finanziert“, sagt Hoffmann. Er warnt davor, die Energiewende allein unter Kostengesichtspunkten zu diskutieren: „Wir reden hier nicht über Ausgaben, sondern über Investitionen. Die Energiewende ist ein hervorragendes Geschäftsmodell mit sehr guter Rendite – das zudem noch risikoarm ist, weil die Investitionen in die Infrastruktur fließen“, sagt der Leiter des Fraunhofer IEE.
Bei den Erzeugungsanlagen und den Speichern sehen die Fraunhofer-Forscher die technologische Entwicklung auf einem guten Weg. Wichtiger sei derzeit, die Randbedingungen für die Energiemärkte anzupassen. Technologien wie Power-to-X stünden an der Schwelle zur Markteinführung. Nun müssten regulatorische Instrumente so weiterentwickelt werden, dass sie diesen Markteintritt befördern. „Es sollte ein Marktdesign angestrebt werden, das zur Integration der Sektoren beiträgt, dem volatilen Charakter der erneuerbaren Energien als zukünftige tragende Rolle der Energieerzeugung gerecht wird und marktwirtschaftliche Anreize zur Reduktion von Treibhausgasemissionen setzt“, sagt Mario Ragwitz, stellvertretender Leiter des Fraunhofer ISI.
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So groß ist der Unterschied aber nicht zwischen konsumptiven Ausgaben für Brennstoffe und Investitionen. Nur der Vorzieheffekt, den Investitionen bedeuten, unterscheidet sie. Für den einen, der in Kassenstand denkt, ist dieser Vorzieheffekt ein Nachteil, denn er belastet seine Kasse und damit seine Freiheit zu sonstigem sofortigem Konsum. Wer in demographischen Entwicklungen denkt, der empfindet bei einer schrumpfenden Bevölkerung den Vorzieheffekt als Vorteil: Die arbeitende Bevölkerung sorgt für die Zeit ihres Rentnerdaseins, wenn weniger Menschen im Berufsleben stehen werden, vor, indem Einrichtungen vorfinanziert werden, die ihren Nutzen erst über die Jahre produzieren.
Aufgrund des Vorzieheffekts ist insbesondere in der Aufbauphase die Belastung der Kasse wesentlich höher, was natürlich zu Lasten anderen Konsums gehen wird. Theoretisch ist das zwar nur vorüberghend, aber was nützt es einem heutigen Automanager, wenn man ihm sagt „In 20 Jahren haben die Leute wieder mehr Geld, um sich schöne teure Autos zu kaufen“? Und von den potentiellen Autokäufern werden auch nicht alle begeistert sein…
… Derzeit sind hierzulande 46 Gigawatt Photovoltaik-Leistung installiert. Um die CO2-Emissionen bis 2050 um 95 Prozent zu reduzieren, muss die installierte Leistung bis dahin auf 215 Gigawatt wachsen. …
Heute: 46 GW wären bei 200W/m² 46*5=230 *10hoch6 m² = 230 km² (Deutschland hat 357 000 km²)
Momentan 0,064% der Fläche bedeckt mit Fotovoltaik
2050: 215 GW (*4,67) -> 0,3% der Fläche bedeckt mit Fotovoltaik (entspricht 1074 km²)
https://web.archive.org/web/20141228143233/http://www.solarserver.de/news/news-7381.html
-> (2007) Ecofys: Mehr als 2300 Quadratkilometer Gebäudefläche für Photovoltaik und Solarthermie nutzbar