Paradoxa der Energiewende

Die sogenannte Energiewende wird zwar viel diskutiert, mitunter wird aber durchaus Unterschiedliches darunter verstanden: Während auf der einen Seite hauptsächlich die dezentrale und erneuerbare Stromerzeugung im Vordergrund steht, wird auf der anderen Seite die Minimierung (bzw. Eliminierung) des CO2-Ausstosses als Hauptmerkmal angesehen. Im deutschsprachigen Raum bedeutet Energiewende gleichzeitig auch Atomausstieg also die Abschaltung bestehender Kernkraftwerke und häufig auch eine Art Technologieverbot, sodass keine neuen Kernkraftwerke gebaut werden können. Der Atomausstieg wurde nach der Fukushima-Katastrophe 2011 durch die Parlamente geboxt und damit die Energiewende zwangsläufig eingeleitet. Heikel an dieser Sache ist, dass die Elektrizitätsbranche sehr lange Investitionszyklen kennt und Entscheide häufig Jahrzehnte im Voraus in die Wege leitet. Auf kurzfristige Schocks reagiert die Branche nur träge. Diese Trägheit betrifft vor allem die grossen Betreiber von konventionellen Kraftwerken (Kernkraftwerke, Erdgaskraftwerke), welche immense Geldsummen an ihre Infrastruktur gebunden haben und Jahrzehnte im Voraus kalkulieren. Dementsprechend überrumpelt fühlte sich die Branche, als nach Fukushima die neuen erneuerbaren Energien wie Photovoltaik- (PV) und Windkraftanlagen mit dem Dünger von staatlichen Fördermassnahmen wie Pilze aus dem Boden schossen. Besitzer und Betreiber dieser dezentralen Anlagen waren häufig nicht mehr die grossen Energiebetreiber, sondern viele kleine, häufig private Akteure. Schon bald summierte sich die installierte Leistung dieser vielen kleinen Anlagen zu einem beachtlichen Anteil und die produzierte Menge Strom stieg von Jahr zu Jahr weiter an. In Deutschland stammte 2013 bereits 25 Prozent der Stromerzeugung von Erneuerbaren. Die Erneuerbaren wurden also innert kürzester Zeit erwachsen, werden aber in Deutschland weiterhin wie Kinder behandelt. So geniessen sie auch im Jahr 2014 einen Einspeisevorrang.

Sihlsee Oktober 2014

Wetterabhängige Stromproduktion

Solarzellen auf dem Dach und Windräder an Küsten und auf Hügeln produzieren nur dann Strom, wenn es die Witterung zulässt. So ist die Stromproduktion aus PV einerseits stark tageszeitabhängig (in der Nacht wird nie Strom erzeugt) anderseits jahreszeitabhängig (im Sommer ist die Strahlung deutlich erhöht), aber auch wetterabhängig. Die Stromproduktion aus Windenergieanlagen fluktuiert ebenfalls. Die tageszeitlichen und jahreszeitlichen Unterschiede sind aber deutlich geringer. Bei geeigneter Witterung wird sofort PV- und Windstrom produziert und diese Produktion ist kaum regelbar: Die produzierte Menge Strom ist, bei gegebener Anzahl Anlagen, nur abhängig vom Wetter, nicht aber von den Marktbedürfnissen. Das Wetter und nicht der Kunde entscheidet, wann Strom aus neuen erneuerbaren Energien produziert wird. Gleichzeitig werden die Erneuerbaren vom Staat mit einer Einspeisevergütung gefördert. Unabhängig vom vorherrschenden Marktpreis für Strom erhalten die Produzenten von erneuerbaren Energien bei der Einspeisung ihres produzierten Stroms ins Netz einen festgelegten Preis. Da die erneuerbaren Energien zur Stromproduktion keine teuren Betriebsstoffe wie Heizöl, Kohle, Gas oder Uran, sondern die gratis zur Verfügung stehende Sonnen-, Wind-, Erdwärme- und Wasserenergie benötigen, entsteht eine einzigartige Preisbildung auf dem Strommarkt. Da die Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien keine Brennstoffkosten haben und ihre Produktion nicht regelbar ist (also genau dann produziert wird, wenn es das Wetter zulässt), bieten sie ihre Energie am Markt „gratis“ an (Einspeisevorrang). Relativ billig wird am Markt die Stromerzeugung aus Kernenergie und Kohle angeboten. Teuer und weniger gefragt ist Strom aus Erdgas und Erdöl (Merit Order Prinzip). Obwohl die Erneuerbaren „gratis“ am Markt anbieten, erhalten sie den Strompreis des letztbietenden Erzeugers. Der Unterschied zwischen angebotenem Preis und Marktpreis entspricht der Marge, mit der die fixen Kosten gedeckt werden müssen.

Mehr CO2

Die zunehmende Menge neuer erneuerbaren Energien im Strommarkt haben in Europa und vor allem in Deutschland in den letzten Jahren ein im Vorfeld stark unterschätztes Phänomen ausgelöst. Da immer mehr PV- und Windenergieanlagen „gratis“ am Strommarkt teilnahmen, gab es eine regelrechte Stromschwemme und die Strompreise an der Börse sind in der Folge markant gesunken. Im Gleichschritt wurden die Margen für konventionelle Erzeuger (Kohle, Gas, Öl) immer geringer. Dies bekommen zurzeit auch die Betreiber konventioneller Kraftwerke in der Schweiz zu spüren, bspw. die Pumpspeicherkraftwerke in den Alpen. Sobald die Strompreise unter den Brennstoffkosten liegen, bieten die grossen Betreiber von Gaskraftwerken ihre Leistung nicht mehr am Markt an. Solange dies nur einige Stunden im Jahr auftritt ist dies nicht weiter dramatisch. Die Anzahl solcher Stunden hat in den letzten Jahren jedoch stetig zugenommen, so dass einige Kraftwerke kaum noch auf die für einen rentablen Betrieb nötigen Betriebsstunden (Volllast-Stunden) kommen und ihre Kraftwerke schliesslich ganz abschalten. Der Siegeszug der Erneuerbaren wirft die konventionellen Kraftwerke regelrecht aus dem Markt, was jedoch unerwünschte Folgen haben könnte. Die konventionellen Kraftwerke haben nämlich gegenüber PV und Wind einen wichtigen Vorteil. Ihre Stromerzeugung ist nicht abhängig vom Wetter. Wenn also aufgrund der aktuellen Marktsituation kaum noch konventionelle Kraftwerke am Netz sind und eine langanhaltende Inversionswetterlage im Winter ansteht und kaum Strom aus PV- und Windenergieanlagen produziert wird, kann die Stromversorgung nicht weiter aufrecht erhalten werden. Doch nur für diese kritischen Stunden wollen die grossen Betreiber ihre Leistung nicht vorhalten, es sei denn auch sie werden zukünftig finanziell vom Staat unterstützt (Kapazitätsmarkt). Ein weiteres Paradoxa der Energiewende ist, dass die CO2-Emissionen aus der Stromerzeugung in Deutschland in den letzten Jahren trotz des massiven Ausbaus der Erneuerbaren nicht etwa zurückgingen, sondern sogar anstiegen. Der Grund dafür liegt in den sinkenden Strompreisen. Da die Marge auf dem Strommarkt so tief ist, werden kaum noch Gaskraftwerke betrieben, da Erdgas teuer ist. Rentabel sind nur noch alte Kohlekraftwerke, welche bereits amortisiert sind und mit billiger Kohle befeuert werden können. Kohle verursacht aber gegenüber Erdgas viel mehr CO2.

Dieses unerwünschte Nebenphänomen war sicherlich nicht so geplant und zeigt exemplarisch auf, welche Dynamik tiefe Markteingriffe auslösen können. Obwohl unter „Energiewende“ kaum jemand höhere CO2-Emissionen versteht, ist dies in Deutschland zurzeit Realität.

Paradoxa der Energiewende

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