Energiewende und Energiebedarf

01.09.2021 Christoph Trares

Daniel Wetzel schreibt in seinem WELTplus-Artikel “Der Irrtum vom relevanten Ökostrom”:

[…]  “Im sonntäglichen ´Presseclub` der ARD [Presseclub vom 15.8.2021, Einschub exnexion] war es nur eine Randbemerkung. Doch sie löste in den sozialen Medien Unglauben, Kritik und Diskussionen aus: Dass Wind- und Solarenergie ´nach jahrzehntelangen Milliardensubventionen heute nur etwas mehr als vier Prozent des Primärenergieverbrauchs decken, finde ich erschreckend `, erklärte in der TV-Runde Axel Bojanowski, Chefreporter Wissenschaft der WELT. Der Unglaube war zunächst groß: Hat Ökostrom nicht einen Anteil von über 45 Prozent? Andere hatten gehört, dass erneuerbare Energien einen Anteil von 16 Prozent am Gesamtbedarf haben. Unterschätzt die Bezugsgröße ´Primärenergieverbrauch` nicht den wahren Beitrag und die Leistungsfähigkeit erneuerbarer Energien?

Die Antwort ist: Ja und nein. Grundsätzlich hatte Bojanowski die Größenordnung korrekt wiedergegeben. In der letzten grafischen Darstellung der Bundesregierung zeigen die Energiedaten für das Jahr 2018, dass Windenergie einen Anteil von drei Prozent am Primärenergieverbrauch Deutschlands hatte. Solarstrom kam da auf 1,3 Prozent. Zusammen mit der Wasserkraft kamen die ´neuen Erneuerbaren` auf einen Gesamtanteil von nur 4,8 Prozent.”

Quelle Grafik

Tatsächlich wird ein großer Teil der Primärenergie des Primärenergiebedarfs in Form von “Wärmeenergie”, die nicht weiter nutzbar ist verschwendet. Während Kohlekraftwerke die Energie noch in Form der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) zumindest zum Teil in ein Fernwärmenetz einspeisen können, wird die Wärmeenergie, die bei der Verbrennung von Kraftstoffen in einem Verbrennungsmotor entsteht, weitgehend in die Umwelt emittiert. Der Wirkungsgrad der gewandelten Primärenergie aus Kohle, Erdgas, Benzin, Diesel ist dennoch nicht besonders hoch. Wenn dieser über 50% liegt, ist das schon viel. Ein Kernkraftwerk wandelt sogar nur ein Drittel der erzeugten Wärmeenergie in Strom um. Deshalb ist der Primärenergiebedarf im Bereich der Energiewende kein verlässlicher Gradmesser. Fossile Energieträger, Kernkraftwerke sollen ja abgeschafft und durch eine direkte Stromerzeugung ersetzt werden. Deswegen führt die Verwendung des Begriffs des Endenergiebedarfs wesentlich weiter. Das ist die Energie, die tatsächlich eingesetzt wird. Natürlich wird diese Energie von den diversen Verbrauchern nicht zu 100% verwertet. Doch die Wärmeverluste sind erheblich geringer. So gering, dass mit der Wärmeabstrahlung eines PKW-Elektromotors im Winter keine Fahrzeug-Innenheizung betrieben werden kann. Dafür wird extra Strom benötigt, was selbstverständlich die Reichweite des Fahrzeugs beeinflusst.

Der Primärenergiebedarf liegt bei etwa 3.500 TWh pro Jahr. Die Endenergie hingegen bei 2.500 TWh. Wobei von diesen rund 2.500 TWh aktuell (2020) etwa 600 TWh Strom sind.

Quelle Grafik

Ein knappes Viertel trägt die aktuelle Stromerzeugung zur Endenergie bei. Wobei in etwa die Hälfte mittels regenerativer Energieträger gewonnen wurde. Das sind um die 13% Anteil der regenerativen Stromerzeugung an der aktuell benötigten Endenergie.

Weshalb kommt das Umweltbundesamt nun auf knapp 20% Anteil der erneuerbaren Energieträger am Bruttoendenergieverbrauch?

Quelle Chart

Ein nicht unerheblicher Anteil des Endenergiebedarfs wird durch Biomasse bereitgestellt. Nicht in Form von Strom, sondern als Gas, Biodiesel usw. Das macht die restlichen 6-7% aus. Die rot umkreisten Punkte im Chart sind die Zielwerte, die beide 2020 erreicht wurden.

Realistisch gerechnet wurde im Jahr 2020 knapp 20% der benötigten Endenergie regenerativ erzeugt. Ob das in der Bewertung viel oder wenig ist, sei dahingestellt. Mit den 80%, die noch vor Deutschland liegen, türmen sich für die nächsten Jahr jedenfalls Herausforderungen und Aufgaben auf, die erst mal bewältigt werden wollen. Geht es doch nicht nur um weitere Stromerzeugung mittels Windkraft und Photovoltaik. Der weitere Ausbau bringt in Zukunft immer mehr überschüssigen Strom, der, wenn er denn nicht in Form von Wasserstoff gespeichert werden kann, billig an das benachbarte Ausland abgegeben werden muss. Wenn nicht sogar Geld mitgegeben werden muss, damit der Strom abgenommen wird. Nehmen wir das Beispiel Norwegen. Als Batterie Deutschlands wurde das Land u. a. bei der Einweihung der Pipeline “NordLink” gefeiert.

Vom 9. bis 15.8.2021 wurden 89,78 Gigawattstunden (GWh) aus Norwegen importiert. Preis pro MWh: 94,88 €. In der gleichen Woche exportierte Deutschland 28,74 GW nach Norwegen. Einnahmen: 49,63€/MWh. Die Gesamtrechnung:

Norwegen ist Batterie für Deutschland, aber eine recht teure. Genau wie zum Beispiel die Schweiz, Österreich und Polen. Klicken Sie auf die Quelle der Grafik und schauen Sie selbst.

Bei den obigen Berechnungen des handelt es sich um den Sachstand 2020/2021. Wenn Elektromobilität in erheblichem Umfang eingeführt wird (zum Beispiel 14 Mio E-Fahrzeuge bis 2030), wenn das Heizungssystem auf Wärmepumpen umgestellt wird, fällt erheblich mehr Strombedarf an. Um diesen Bedarf regenerativ zu decken, sind viele, viele Windkraft- und Photovoltaikanlagen nötig. Angenommen 100 TWh von den 775 fossilen TWh Verkehr (siehe Grafik oben) müssten bis 2030 per Windkraft und Photovoltaik erzeugt werden, dann sähe der Ausbaubedarf für die nächsten 9 Jahr so aus:

Quelle mit Gestaltungsmöglichkeiten

Von der Umstrukturierung der Industrie wurde bisher noch nicht gesprochen. Dort wird neben viel zusätzlichem Strom auch eine enorme Menge Wasserstoff benötigt, der, wenn er grün sein soll, ebenfalls nur mittels regenerativ erzeugten Stroms hergestellt werden darf. Selbstverständlich sollte dieser Wasserstoff auch aus dem Ausland importiert werden. Doch da wird es noch einige Zeit brauchen, ehe die notwendige Infrastruktur nach Afrika oder Südamerika aufgebaut wurde.

Christoph Trares Vertriebsleiter (CSO) der enexion Group. Diplom-Betriebswirt. Seit 2003 in leitenden Funktionen bei Siemens, Lufthansa und der Pharmabranche.