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»Ein vollständig auf erneuerbaren Energien beruhendes Stromsystem ist möglich«

Studie des WWF Deutschland, 16.10.2018

Der Übergang zu einem vollständig auf erneuerbaren Energien beruhenden Stromsystem ist auch unter Berücksichtigung des Mehrbedarfs an Strom darstellbar, der aus einer Dekarbonisierung des Verkehrs- und des Wärmesektors entsteht, wenn die gesamten Treibhausgasemissionen Deutschlands im Vergleich zu 1990 um 95% gesenkt werden sollen. Der Übergang zu einem vollständig auf erneuerbaren Energien beruhenden Stromsystem ist in unterschiedlichen technologischen Ausformungen möglich. Signifikante Systemkostenunterschiede ergeben sich für die untersuchten Varianten unter Berücksichtigung aller Segmente des Stromsystems (Erzeugung, Netze, Speicher etc.) nicht.

In der Gesamtsicht ist ein solcher Ausbau der erneuerbaren Energien auch unter Berücksichtigung konservativer Ansätze für die nutzungs-, akzeptanz- und naturschutzbedingten Flächenrestriktionen möglich. Es müsste neben der Nutzung weitestgehend restriktionsfreier Flächen nach 2045 ein kleiner Anteil der mit weichen Restriktionen verbundenen Flächen für die regenerative Stromerzeugung in Anspruch genommen werden. Dies gilt nicht für den Fall, dass der Windkraftausbau an Land leicht abgedämpft wird und ein schwerpunktmäßiger Ausbau der Solarstromerzeugung wie im Szenario Fokus Solar erfolgt. Die Stromerzeugungen aus Onshore-Windkraft- und Freiflächen-PV-Anlagen bilden die mit Blick auf Flächenrestriktionen entscheidenden Teilsegmente eines regenerativen Energiesystems.

Bei der Regionalisierung der Stromerzeugungsanlagen auf Basis erneuerbarer Energien und bei den Investitionen in die zugehörigen langlebigen Infrastrukturen gilt es daher die topografischen Begebenheiten und flächenseitigen Restriktionen verstärkt zu berücksichtigen. Eine deutlich gezieltere Regionalisierung des Ausbaus erneuerbarer Stromerzeugung sowie eine frühzeitige und proaktive Adressierung der verschiedenen regenerativen Stromerzeugungsoptionen und entsprechender Flächeninanspruchnahmen bildet eine zentrale Voraussetzung für den erfolgreichen Übergang zu einem nachhaltigen Energiesystem. Restriktionsseitig relevante Flächen sind oft auch von hoher ökonomischer Attraktivität für die Entwicklung von Projekten der regenerativen Stromerzeugung. Die entsprechenden Nutzungskonflikte können durch allgemeine Rahmenbedingungen nur sehr eingeschränkt gelöst werden und sind daher eher auf der planerischen Ebene zu adressieren. Die Grundlagen für diese planerischen Herausforderungen müssen jedoch deutlich verbessert werden.

Die kombinierte Nutzung von Flächen für regenerative Stromerzeugung einerseits und für geeignete Stromsysteminfrastruktur, Landwirtschaft oder Forstwirtschaft andererseits ist in jedem Fall ein sinnvoller Ansatz, um den Flächenverbrauch zu begrenzen. Dies gilt auch für die kombinierte Nutzung von Flächen für die Wind- und Solarstromerzeugung. Die weitgehende Nutzung von gebäudeintegrierter (Aufdach-)PV-Stromerzeugung ist aus Sicht der effektiven Flächennutzung eine sinnvolle übergeordnete Strategie. Sie ist jedoch einerseits kapazitätsseitig begrenzt und wird bei maximalem Ausbau nur einen Beitrag von rund 23% der insgesamt notwendigen Regenerativstromerzeugung erbringen können. Andererseits ist sie mit höheren (System-)Kosten verbunden, insbesondere wenn sie umfassend über Eigenverbrauchssysteme umgesetzt werden soll. Zudem ist die weitgehende Nutzung von gebäudeintegrierter PV-Stromerzeugung entscheidend abhängig von der entsprechenden Investitionsbereitschaft der jeweiligen Gebäude- bzw. Dacheigentümer.

Für das Erreichen der Energiewende-Ziele ergeben sich dadurch signifikante Risiken. Der großräumige Netzausbaubedarf im Rahmen unterschiedlich ausgeprägter Pfade für den Ausbau der regenerativen Stromerzeugung wird Zukunft Stromsystem II – Regionalisierung der erneuerbaren Stromerzeugung sich in der Summe nur wenig unterscheiden. Um aber auch für Einzelprojekte die nötige Robustheit zu ermitteln, sollten breiter gefächerte Entwicklungsvarianten für das Stromsystem berücksichtigt werden, als dies in der aktuellen Netzentwicklungsplanung der Fall ist. Dies gilt insbesondere für die beiden hier untersuchten Ausprägungen der regenerativen Stromerzeugung für die Zeithorizonte nach 2030, aber auch für die Variante eines in der hier vorgelegten Studie nicht analysierten, in jedem Fall aber untersuchungswürdigen stärkeren Ausbaus der Offshore-Windstromerzeugung. Die Datengrundlagen für die Strategieentwicklung und die zugehörige Energiesystem- und Infrastrukturmodellierung auf regionaler, nationaler bzw. übergeordneter Ebene, die eine realistische und umfassende Berücksichtigung und Einordnung von Flächenrestrik-tionen erlauben, sind stark verbesserungswürdig.

Die vollständige Studie finden Sie hier.

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