Nettostromerzeugung zur öffentlichen Stromversorgung 9a
‚Erstes Halbjahr 2018 =
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20.39 (7.5%) 11.23 (4.2%) " €

© Erneuerbare 2x
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© Nicht Erneuerbare
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22.99 (8,5%)

   
 

   

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@ Biomasse
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© Solar | | TWh (96)
© Kernenergie \

© Braunkohle N
© Steinkohle ‚
oöl

© Gas '
© Andere 159,95 (58,9%)

66.73 (24.5%) 22.28 (8.2%)

34.68 (12.7%)

Quelle: Fraunhofer ISE

Anteile der Energieträger 2018

Ergänzen Grafik 2019

Anteile der Energieträger 2019: Windkraft liefert erstmals den größten Anteil am Strommix, der Anteil
erneuerbarer Energieträger an der elektrischen Energie konnte durch ein sonnen- und windreiches Jahr 2019
um rund 5% auf insgesamt 46% gesteigert werden.

Eine Sonderrolle kommt den Pumpspeicherwerken zu. Sie nutzten früher meist billigen Nachtstrom, um Wasser
von einem Unterbecken in ein Oberbecken zu pumpen und lieferten durch Ablassen des Wassers elektrische
Energie dann tagsüber genau zu den Zeiten, in denen kurzfristig viel elektrische Energie benötigt und auch teurer
vom Netzbetreiber eingekauft wurde. Sie sind nach wie vor die einzigen großtechnischen Anlagen, die durch ihre
Funktionsweise elektrische Energie zwischenspeichern und wieder freisetzen können. Je größer die möglichen
Preisdifferenzen beim Strom zu unterschiedlichen Zeiten, desto besser können sie ihre Funktion erfüllen. Durch
die Zunahme erneuerbarer Energie im System nehmen heute die Preisschwankungen ab, auch in Zeiten mit
großem Energiebedarf wird weniger zusätzliche Energie benötigt. Der wirtschaftliche Betrieb von
Pumpspeicherkraftwerken gestaltet sich durch die Veränderungen in Energiewirtschaft und Energiepolitik immer
schwieriger.

Für ein Verständnis zum Mix der Energieträger ist zudem eine Unterscheidung der Begriffe Grundlast, Mittellast
und Spitzenlast hilfreich. Darunter ist folgendes zu verstehen:

Grundlast: Die Grundlast ist die Strommenge, die kontinuierlich und jeden Tag 24 Stunden lang benötigt wird.
Als grundlastfähige Energieträger bezeichnet man solche Energieträger, die rund um die Uhr sicheren Strom
produzieren können.

Mittellast: Tagsüber steigt der Strombedarf durch die Tätigkeit der Wirtschaft an, diese Steigerung wird als
Mittellast bezeichnet.

Spitzenlast: Sie beschreibt kurze Zeiträume mit sehr hohem Strombedarf, wie z.B. den Arbeitsbeginn in
Wintermonaten, wenn die Wirtschaft in kurzer Zeit viel Energie zum „Hochfahren“ verbraucht.

Heute werden diese Lasten aus allen zur Verfügung stehenden Energieträgern und auf Grundlage der EEG-
Regelungen bedient, sowohl durch volatile als auch gesicherte Energieträger.

Mittellast

benötigte Energiemenge

  
 
 

ERIERP Grundlast

Tageszeit

0:00 6:00 12:00 18:00 0:00

3. Das energiepolitische Dreieck

Das energiepolitische Dreieck ist eine Vereinfachung zum Verständnis von Entscheidungen in der
Energiewirtschaft. Wir betrachten es im ersten Schritt unabhängig von Aspekten rund um Energiewende und
Klimaschutz. \

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| %,
Das energiepolitische Dreieck *%,
%
(Versorgungs-)
Sicherheit
Wirtschaftlichkeit Umweltschutz

(Bezahlbarkeit)

Das energiepolitische Dreieck als Schema für Entscheidungsgrundlagen
und Zielkonflikte in der Energiewirtschaft

Bei einem Dreieck gibt es immer den Zielkonflikt, da man sich einem Eckpunkt nur nähern kann, wenn man sich
von mindestens einem der anderen Eckpunkte entfernt. Das bedeutet, wenn ich einem der Ziele Sicherheit,
Umweltschutz oder Wirtschaftlichkeit näherkommen möchte, werden andere Ziele weniger gut erfüllt. So sind
Investitionen in den Umweltschutz mit Kosten verbunden, die Energie teurer und in diesem Sinne weniger
wirtschaftlich machen. Ebenso kann durch Maßnahmen des Umweltschutzes die Effizienz der Energieerzeugung
sinken, z.B. durch die Installation von Filteranlagen für Schadstoffe, die. dem Gesamtprozess erzeugte Energie
entziehen. Das energiepolitische Dreieck hilft zu verstehen, dass Entscheidungen immer in einem Abwägen
dieser drei Bereiche getroffen werden. Wer nur an Wirtschaftlichkeit denkt, vernachlässigt Umweltschutz und
Sicherheit, wer nur an Umweltschutz denkt, vernachlässigt entsprechend Sicherheit und Bezahlbarkeit. Zum
Umweltschutz zählen z.B. Maßnahmen wie Filteranlagen für Feinstaub und andere Emissionen von
Kohlekraftwerken oder die Rekultivierung von Tagebauflächen, ebenso müssen beim Bau von Windkraft- oder
Solaranlagen auf landwirtschaftlichen Flächen oder in Waldgebieten im selben Umfang Ausgleichsflächen
geschaffen und nach bestimmten Bedingungen umweltfreundlich aufbereitet werden. Auch der Rückbau dieser
Anlagen muss unter umweltverträglichen Gesichtspunkten stattfinden. Insofern ist der Bereich Umweltschutz im
energiepolitischen Dreieck unabhängig von der Energiewende zu sehen, die diesem Ziel natürlich in den
vergangenen Jahren deutlich mehr Gewicht gibt. Das energiepolitische Dreieck ist ein Entscheidungsschema, das
unabhängig von Energiewende und aktueller Klimaschutz-Debatte schon immer vereinfacht Zielkonflikte sichtbar
macht und so auch vielfältig in Vorträgen und Veröffentlichungen zu Energiethemen zu finden ist. Unter den
veränderten Rahmenbedingungen aktueller Entscheidungen zum Klimaschutz kann es allerdings nicht mehr alle
Zielkonflikte abbilden und nicht mehr alle Entscheidungen erklären. So ist die Vorfahrt für erneuerbare Energien
in das deutsche Stromnetz zum Festpreis eine Entscheidung, die Wirtschaftlichkeit (Bezahlbarkeit) und
(Versorgungs)Sicherheit außer Acht lässt. Mit Blick auf die folgenden Beiträge scheint die Ergänzung eines

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u
weiteren Kriteriums sehr hilfreich, da die drei historischen Merkmale allein aktuelle Entscheidu nicht mehr
vollständig erklären können. Insofern erweitern wir auch für künftige Darstellungen in der kleiner Rtimaschule
das Dreieck zu einem Viereck, in dem „Akzeptanz“ als viertes Merkmal eingeführt wird. May
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NEU! Das energiepolitische Viereck %
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(Versorgungs-) Ä
u - Akzeptanz
Sicherheit R
Wirtschaftlichkeit - Umweltschutz

(Bezahlbarkeit)

Um den zunehmenden Einfluss gesellschaftlicher bzw. politischer Akzeptanz auf energiepolitische
Entscheidungen zu verdeutlichen, empfiehlt sich die Erweiterung des energiepolitischen Dreiecks zu einem
Viereck.

Das Merkmal „Akzeptanz“ gab bereits bei der Entscheidung zum Atomausstieg den entscheidenden Ausschlag.
Atomenergie erfüllt die Ziele Wirtschaftlichkeit und Versorgungssicherheit. Selbst beim Umweltschutz mit Blick
auf viel diskutierte Emissionen gilt Kernkraft in vielen Ländern als emissionsarm (CO>-Reduzierer) und
umweltfreundlich. Die fehlende gesellschaftliche bzw. politische Akzeptanz in einem Land kann dennoch dazu
führen, dass über einen Energieträger unabhängig von einer Abwägung der Fakten zu Wirtschaftlichkeit
Sicherheit und Umweltschutz entschieden wird. So war und ist es beim Atomausstieg Deutschlands der Fall.

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4. Speicherung und Übertragung im Energiesystem

Zuletzt sollen als Grundlagen die Speicher- und Übertragungsmöglichkeiten im deutschen Energiesystem
betrachtet werden.

Zur Speicherung: Heute ist eine Speicherung von Energie im Stromnetz in großen Maßstäben nicht möglich. Wird
zu viel Energie erzeugt, kann diese nicht für Zeiten mit Energiemangel zwischengespeichert werden. Das ist nur
im kleinen Maßstab (Einfamilienhäuser, autarke ländliche Dörfer etc.) möglich. Zwar wird eifrig an der
Erforschung von Speichertechnologien für große Energiemengen geforscht. Experten gehen heute aber davon
aus, dass erst nach 2020 überhaupt Aussagen möglich sind, welche Speichertechnologien für eine Anwendung
im großen Maßstab die richtigen sind. Diese müssen dann entwickelt und für die Anwendung umgesetzt werden.
So wurden für sogenanntes „grünes Gas“, bei dem mittels Elektrolyse aus Wind- oder Solarstrom Gas zur
späteren Umwandlung in elektrische Energie gewonnen wird, zwar vor knapp zehn Jahren kleine

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Demonstrationskraftwerke geschaffen, seitdem ist aber nichts mehr passiert. Aktuell widmen sich; iele
Modellprojekte diesem Thema, meist ist dabei von Wasserstoff oder Hz die Rede. $o soll in der Lausit2,ein
Wasserstoff-Referenzkraftwerk entstehen. Im Jahr 2019 wurden bundespolitisch verschiedene Modellvorha
in diesem Bereich angeschoben, die mit Blick auf Planung, Forschung, Entwicklung und Umsetzung noch eini

" Jahre bis zum ersten Praxiseinsatz benötigen. Sie sollen überschüssigen Wind- oder Solarstrom in Wasserstoff &

“, (oder grünes Gas) umwandeln, das als Energiespeicher funktioniert und später wiederum in elektrische Energie

gewandelt werden kann. Es wird voraussichtlich noch ein Jahrzehnt vergehen, bis aus diesen Modellprojekten
erste großtechnische Anlagen entwickelt werden können. Niemand kann heute sagen, wann Energiespeicher im
großen Maßstab zur Verfügung stehen werden.

Heute können lediglich Pumpspeicherwerke einen Energieüberschuss nutzen und Wasser aus einem Fluss oder
Unterbecken in ein Oberbecken pumpen, um dann bei Energiemangel das Wasser abfließen zu lassen und die
daraus erzeugte Energie wieder ins Stromnetz abzugeben. Als Speicher spielen diese Anlagen aufgrund ihrer
geringen Anzahl, des lediglich kurzfristigen Ausgleichs ‚sowie der mangelnden Wirtschaftlichkeit für die
wachsenden Anforderungen an eine langfristige Speicherung allerdings kaum eine Rolle. Auch Vorhaben im
Bereich von Batteriespeichern verfügen nur über sehr geringe Kapazitäten. So soll in der Lausitz eine Big Battery
mit einer Leistung von 50 MW entstehen, das entspricht 0,05 Gigawatt. Zum Vergleich: Bei starkem Wind fallen
an einem Tag hunderte Gigawattstunden Strom an, für die es künftig einer Speicherung bedarf. Technologien
dazu stecken weltweit noch in den Kinderschuhen, müssen nun also schnell entwickelt werden, wenn der weitere
Ausbau von Anlagen für Wind- und Solarstrom bei einer emissionsarmen, aber stabilen Stromversorgung helfen
soll.

Zum Übertragungsnetz: Ein weiteres Kriterium im Stromsystem ist die Leistungsfähigkeit des
Übertragungsnetzes, vor allem, um Energie aus dem windreichen Norden Deutschlands in den bezüglich
Wirtschaft und Bevölkerung deutlich stärkeren Südwesten zu bringen. Der Ausbau der bisher geplanten
Übertragungsnetze mit einer Gesamtlänge von 7.700 Kilometern kommt nur sehr langsam voran. Realisiert
waren Ende 2018 erst 950 Kilometer, davon 30 Kilometer im gesamten Jahr 2017. Bereits genehmigt sind 1.800
Kilometer, noch zu genehmigen 5.900 Kilometer, noch umzusetzen 6.750 Kilometer (Stand Jahresbeginn 2019).
Langwierige Planungs- und Klageverfahren infolge der mangelnden Akzeptanz bei der betroffenen Bevölkerung
verzögern den Netzausbau. Man kann heute schwer sagen, wie viele Jahre bzw. Jahrzehnte er noch benötigen
wird. Seit geraumer Zeit wird über Möglichkeiten zur Planungsbeschleunigung diskutiert, bislang ergebnislos. Die
Übertragungsnetze sind auch die Grundlage, um die verstärkt auf dem Meer ausgebaute Windenergie dorthin
zu transportieren, wo sie benötigt wird.

5. Energiesystem und Stromsystem

Im Rahmen des noch folgenden Beitrags zur Energiewende wird ausführlich auf Energieträger über das hier
dargestellte Stromsystem hinaus eingegangen. Zum besseren Verständnis soll abschließend schon einmal der
Unterschied zwischen dem Bedarf an elektrischer Energie und dem gesamten Energiebedarf, zwischen Strommix

und Energiemix in Deutschland ergänzt werden. Der gesamte Energiemix macht die Herausforderungen deutlich,’

die mit der Vermeidung von fossilen Energieträgern und Emissionen verbunden sind. Da in den Bereichen Wärme
(Ölheizungen, Gasheizungen) und Verkehr (Kraftstoffe) z.B. vorwiegend Mineralöle und Erdgas zum Einsatz
kommen, steigt der Anteil fossiler Energieträger am gesamten Energiemix auf 86%, während Erneuerbare heute
14% des gesamten Energiebedarfs decken. " \

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"Berechnungen auf der Basls des Wirkungsgradensatzen. Quelle für 1990-Umwltbundesamt auf Basls AG Enarglabilanzen, Auswertungstuballen nur ee
jBls 1999 Emeurbre Energien m ansägen Enrgetihem, ab 2000 gene assung, Sanige für die Bundassepsblik Deutschland 1990 bis 2017, Stand 07/2018; für 2018-Umweltbundasarnt
Energerlger ind Mchemeuerbre AB, Abe ıme und Außenhandelnald von Fenwärne und Basis AG EneplaMlanzee, Piainwargimubench Sand 1272018

Norge Anzaben

Anteile der einzelnen Energieträger am gesamten Energiebedarf in Deutschland über elektrische Energie und das
Stromsystem hinaus.

6. Ausblick

Die Grundlagen zum Energie- bzw. Stromsystems erleichtern in kommenden Beiträgen das Verständnis bei der
Betrachtung auch anderer Sektoren insbesondere hinsichtlich Emissionen und Klimaschutz. Dabei hilft die
Unterscheidung in sichere und volatil erzeugte Energie sowie die Einführung der Akzeptanz als ein Kriterium, das
zusätzlich Einfluss auf Entscheidungen nimmt. Anmerkungen zur Sicherheit, Bezahlbarkeit, Speicherung und
Übertragung helfen bei späteren Darstellungen zu erkennen, welche Forderungen tatsächlich einen realistischen
Beitrag für den globalen Klimaschutz liefern können.

These für Live Abstimmung

Deutschlands Stromsystem kann bis spätestens 2030 auf elektrische Energie aus Kohle
verzichten.

Tachooptionen:

-links: stimme überhaupt nicht zu

-Mitte: stimme zur Hälfte zu

-rechts: stimme völlig zu

Oder

Für den Erfolg der Energiewende sollteri rechtliche Klagemöglichkeiten gegen Wind- und
Solaranlagen verboten werden.

Tachooptionen:

-links: stimme überhaupt nicht zu

-Mitte: stimme zur Hälfte zu

-rechts: stimme völlig zu