Die Ökostromlücke, ihre Effekte und wie sie gestopft werden kann

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Effekte der Windenergiekrise auf Strompreise und CO2-Emissionen sowie Optionen, um das 65-Prozent-Erneuerbare-Ziel 2030 noch zu erreichen

Falls der Zubau von Windkraftanlagen an Land weiterhin stockt, wird Deutschland seine Ausbauziele für Erneuerbare Energien bis 2030 deutlich verfehlen. Dies gilt vor allem dann, wenn die Stromnachfrage durch den zusätzlichen Strombedarf der Industrie ansteigt. Ein erheblich stärkerer Ausbau von Photovoltaik und Windenergie auf See kann die Ökostromlücke aber nur zum Teil schließen, eine Stärkung von Wind an Land bleibt notwendig – so eine am 04.03.2020 veröffentlichte Untersuchung von Agora Energiewende.

Strommasten, Windenergie und Autobahn im Thüringer Wald - Foto © Agentur Zukunft für Solarify

Strommasten, Windenergie und Autobahn im Thüringer Wald – Foto © Agentur Zukunft für Solarify

Ohne entschlossene Gegenmaßnahmen erreicht Deutschland bis 2030 lediglich einen Anteil von 55 Prozent Erneuerbaren Energien am Strommix und nicht die im Koalitionsvertrag vereinbarten 65 Prozent. Um diese Ökostromlücke zu schließen, muss das Ziel für die Windenergie in Nord- und Ostsee gegenüber den bisherigen Planungen von 20 auf mindestens 25 GW Leistung angehoben und entweder der jährliche Solarzubau auf 10 GW mehr als verdoppelt werden oder aber der Ausbau der Windenergie an Land wieder auf sein langjähriges Niveau von 4 GW ansteigen. Falls all dies misslingt, ist mit höheren Strompreisen im Großhandel zu rechnen, Deutschland wäre vermehrt auf Strom aus dem Ausland angewiesen und die CO2-Emissionen im Stromsektor würden um 5 bis 20 Millionen Tonne im Jahr steigen.

„Die Krise der Windkraft geht jetzt ins dritte Jahr. Das macht es bereits jetzt zu einer echten Herausforderung, die Erneuerbare-Energien-Ziele für 2030 zu erreichen. Damit stehen auch die Strompreise und die Klimaschutzziele unter Druck“, sagt Patrick Graichen, Direktor von Agora Energiewende. „Um das zu ändern, müssen Bundesregierung und Bundesländer jetzt rasche und entschlossene Maßnahmen für den Ausbau der Erneuerbaren Energien ergreifen. Das heißt, wir brauchen ausreichend Flächen für den Bau von Windrädern, schnellere Planungs- und Genehmigungsverfahren, eine Solaroffensive und eine ambitionierte Planung für den Ausbau der Offshore-Windenergie. Je länger die Politik bei der Energiewende zaudert, desto größer wird die Ökostromlücke und desto fataler werden die Folgen.“

Die Autoren der Studie haben insgesamt fünf Szenarien nebeneinander gestellt, in denen der Zubau von Photovoltaik, von Windkraftanlagen auf See und jenen an Land variiert. Um die CO2-Emissionen und Börsenstrompreise abschätzen zu können, legten sie den Berechnungen zwei unterschiedliche Wetterjahre zugrunde.

Trendszenario kommt nur zu 55 Prozent Ökostrom bis 2030

Zunächst berechneten sie, wie sich eine Fortsetzung des geringen Zubaus von Wind-Onshore auswirken würde, wobei sie von 2023 immerhin eine Verdoppelung der aktuellen Zubauzahl auf zwei GW annehmen. Die installierte Leistung von Windkraftanlagen auf See wächst in dieser Variante entsprechend der Regierungsziele bis 2030 auf 20 GW. Außerdem werden jährlich zusätzlich 4 GW neue Solaranlagen zugebaut, das entspricht dem Wert von 2019. In diesem Trendszenario erreichen Erneuerbare Energien bis 2030 lediglich einen Anteil von 55 Prozent am Strommix. Grundlage der Berechnungen sind ein Bruttostromverbrauch von 600 Terawattstunden, etwa 20 TWh mehr als die Regierung bislang in ihren Plänen vorsieht. Denn die Autoren gehen von einem leichten Anstieg des Stromverbrauchs durch Elektroautos und neue Wärmepumpen aus. Der Börsenstrompreis beträgt in diesem Szenario zwischen 59,1 und 63,5 Euro pro MWh (2019: 37,7 Euro).  Die Menge der deutschen Stromexporte sinkt per Saldo von 35,1 TWh im Jahr 2019 auf 6,7 TWh im Jahr 2030.

Zwei Ausbauszenarien („Fokus Solar“ und „Fokus Wind“) erreichen 65-Prozent-Ziel

Wie sich diese Ökostromlücke bei einem Stromverbrauch von weiterhin 600 TWh schließen lässt, zeigen die Autoren dann in zwei Ausbauszenarien.

  1. Im Szenario „Fokus Solar“ wird die Windausbaukrise durch einen beschleunigten Zubau von PV-Anlagen ausgeglichen: Die neu installierte PV-Leistung wächst hierbei bis 2023 auf jährlich 10 Gigawatt und bleibt dann bis 2030 auf diesem Wert. Parallel sollen bis 2030 25 GW statt der bisher vorgesehenen 20 GW Windenergieanlagen auf See gebaut werden. Die Windkraft an Land erholt sich von 2023 an bei zwei GW Zubau pro Jahr.
  2. Im Szenario „Fokus Wind“ erholt sich der Windkraftausbau an Land stärker: Bis 2022 steigt er zunächst auf 3,5 GW und bis 2030 dann auf 5,1 GW jährlich. In diesem Szenario pendelt sich der PV-Zubau dauerhaft bei 4 GW jährlich ein und die Zielkapazität für Windkraft auf See steigt ebenfalls auf 25 GW.

Im Vergleich zum Trendszenario mit Ökostromlücke liegt der Börsenstrompreis in diesen beiden Szenarien um 3 bis 10 €/MWh niedriger. Je nach Wetterjahr werden jeweils zwischen 8 und 18 Millionen Tonnen CO2 weniger im Stromsystem ausgestoßen. Berücksichtigt man, dass im Trendszenario die Stromimporte stark steigen und somit CO2-Emissionen vermehrt ins Ausland verlagert werden, fallen die tatsächlichen Emissionsminderungen sogar noch höher aus.

Zwei weitere Ausbauszenarien („Sektorkopplung Fokus Solar“ und „Sektorkopplung Fokus Wind“) erreichen das 65-Prozent-Ziel bei gestiegenem Bruttostromverbrauch

In zwei weiteren Szenarien haben die Autoren berechnet, wie sich das 65-Prozent-Ziel bei einem auf 650 TWh gestiegenen Bruttostromverbrauch erreichen lässt. Damit berücksichtigen sie, dass mit der Umstellung von industriellen Prozessen auf klimafreundliche Technologien die Nachfrage nach Strom steigen wird.

  1. Im Szenario „Sektorkopplung: Fokus Wind“ vervierfacht sich der Zubau von Windkraftanlagen an Land bis 2023 zunächst auf 3,5 GW jährlich, um dann bis 2030 auf 6,3 GW zu wachsen. Der Zubau von PV-Anlagen müsste bereits von 2022 an bei 6 GW jährlich liegen und die Zielkapazität von Offshore-Windkraftanlagen müsste bis 2030 mit 28 GW nochmals höher liegen.
  2. Im Szenario „Sektorkopplung: Fokus Solar“ wird ein Solarzubau von jährlich 10 GW ab 2023 unterstellt. Der Ausbau der OnshoreWindenergie an Land steigt hier bis 2022 zunächst auf 3,5 GW jährlich, um bis 2030 weiter auf 5,1 GW pro Jahr zu wachsen. Der Ausbau der Windenergie auf See wird bei 25 GW bis 2030 angenommen.

In diesen Sektorkopplungsszenarien wird das 65-Prozent-Ziel trotz des höheren Stromverbrauchs erreicht; die CO2-Emissionen des Stromsektors liegen um 5 bis 15 Millionen Tonnen unter denen des Trendszenarios und der Stromexport liegt per Saldo in etwa auf dem aktuellen Niveau.

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