Energiewende: Mehr Grünstrom geht nicht

Prof. Dr. Ing. Hans-Günter Appel

Windpark, Energiewende (Foto: Durch Artur Synenko/Shutterstock)
Windpark, Energiewende (Foto: Durch Artur Synenko/Shutterstock)

Deutschland soll nach dem Willen der Bundesregierung und der Bundestagsparteien (mit Ausnahme der AfD) in wenigen Jahrzehnten vollständig mit Strom aus regenerativen Energien (Wind, Sonne, Biomasse, Wasserkraft) versorgt werden. Die Fakten über die derzeitige Versorgung und die Zukunftspläne werden dargestellt. Jede Grünstromanlage muss durch ein konventionelles Kraftwerk gleicher Leistung gestützt werden, das einspringt, wenn der Wind nicht weht und die Sonne nicht scheint.

Strombedarf in Deutschland

Zur besseren Übersicht werden Kosten, Leistungen und Strommengen gerundet. Deutschland braucht eine elektrische Leistung zwischen 45.000 und 85.000 Megawatt (MW). 1.000 MW  leistet ein Kernkraftwerk oder ein  großes Kohlekraftwerk. Der Leistungsbedarf ist während des Tages am höchsten und sinkt deutlich in den Nachtstunden. An den Wochenenden gibt es eine weitere Minderung. Im Winter brauchen wir im Durchschnitt mehr Leistung als im Sommer.

Zur Deckung des Leistungsbedarfs haben wir (noch) die konventionellen Kraftwerke, also die Kern-, Kohle- und Gaskraftwerke  mit einer installierten Leistung von 100.000 MW. Sie sind über ganz Deutschland in der Nähe von Großverbrauchern verteilt. So werden lange Transportwege mit Stromverlusten vermieden. Die Kraftwerksleistung muss größer sein als die Spitzenleistung im Netz, da immer einige Kraftwerke in Revision sind  und andere Kraftwerke mit Teilleistung fahren, um das Netz stabil zu halten. Bei größerer Nachfrage erhöhen sie ihre Leistung, bei geringerer Nachfrage wird die Leistung gedrosselt.

Nach einer politischen Entscheidung sollen die Kernkraftwerke in den nächsten Jahren stillgelegt werden und durch Kohle- und Gaskraftwerke ersetzt werden. Der Bau der neuen Kraftwerke ist aber ins Stocken geraten. Mit dem Abschalten der Kernkraftwerke droht eine Versorgungslücke. Die Stromversorgung wird akut weiter gefährdet durch die Forderung grüner Ideologen, nämlich auch noch intakte Kohlekraftwerke abzuschalten.

Kosten der konventionellen Stromerzeugung

Bisher war die Stromversorgung mit konventionellen Kraftwerken planbar. Strom steht jederzeit in der gewünschten Menge zur Verfügung, wenn der Brennstoff (fossile Energieträger) in ausreichender Menge vorgehalten wird. Strom aus den konventionellen Kraftwerken ist nicht nur planbar, sondern aufgrund der Jahrzehnte langen kontinuierlicher Entwicklung auch am preiswertesten. Die günstigsten Kraftwerke sind die Kern- und Braunkohlenkraftwerke mit Produktionskosten von ca. 3 Cent/kWh. Die Steinkohlenkraftwerke produzieren den Strom für ca. 5 Cent/kWh. Gasturbinen erzeugen den Strom für ca. 8 Cent/kWh. Etwas günstiger sind Gas- und Dampfkraftwerke (GuD) mit Erzeugungskosten von 6 – 7 Cent/kWh. Die heißen Abgase der Gasturbine werden hier zur Dampferzeugung für eine nachgeschaltete Dampfturbine genutzt. GuD-Kraftwerke lassen sich jedoch nur langsam regeln und sind aufgrund begrenzter Gasturbinenleistung auch in Ihrer Regelleistung unterhalb der kohlegefeuerten Dampfkraftwerke angesiedelt.

Kosten der Grünstrom-Erzeugung

Politisch wird seit rund 20 Jahren die Stromversorgung aus Sonne, Wind und Biomasse vorangetrieben. Dieser „grüne“ Strom muss nach dem Erneuerbaren-Energien-Gesetz (EEG) in das Stromnetz  – marktwirtschaftswidrig gesetzlich erzwungen – eingespeist werden, egal, ob er gebraucht wird oder überschüssig ist. Die nach dem EEG gezahlte Einspeisevergütung ist lukrativ. Sie wird dem Erzeuger für 20 Jahre gewährt. Unter diesen Bedingungen sind in den letzten beiden Jahrzehnten rund 30.000 Windgeneratoren mit einer installierten Leistung von 50.000 MW gebaut worden, sowie1,5 Millionen Solaranlagen mit einer installierten Leistung von gleichfalls 50.000 MW und 9.500 Biogasanlagen mit einer installierten Leistung von 7.000 MW. Die durchschnittliche Einspeisevergütung für den „grünen“ Strom betrug im letzten Jahr 15 Cent/kWh.

Installierte Leistung der Grünstrom-Anlagen wird nicht erreicht

Nach diesen Zahlen müssten die Wind- und Solaranlagen die konventionellen Kraftwerke ersetzen können, allerdings zu Erzeugungskosten, die im Mittel dreimal höher sind. Doch das ist ein großer Irrtum. Strom liefern diese Anlagen nur, wenn Wind weht und die Sonne scheint. Die Leistung der Windgeneratoren schwankt mit der dritten Potenz der Windgeschwindigkeit. Verringert sich die Windgeschwindigkeit auf die Hälfte, so fällt die Leistung auf ein Achtel ab. Andere, nämlich konventionelle Kraftwerke müssen immer bereitstehen, um die Schwankungen aufzufangen.

Die Erzeugung des wetterwendischen Wind- und Solarstroms ist nicht planbar und liegt deutlich unter der installierten Leistung. Im Jahresmittel erreichen Windgeneratoren an Land etwa 20 Prozent und Solaranlagen etwa 10 Prozent der installierten Leistung. Während die konventionellen Kraftwerke Ihre installierte Leistung auch ganzjährig erbringen, erreichen die Wind- und Solaranlagen  mit der installierten Leistung von 100.000 MW real nur eine mittlere Jahresleistung von 15.000 MW. Es wird geplant, die derzeitigen Anlagen zu verdreifachen auf 45.000 MW mittlere Jahresleistung, um so unter Einschluss des Biomasse-Stroms einen Grünstromanteil von 80 Prozent an der deutschen Stromversorgung zu erreichen.

Doch schon heute haben die Grünstromanlagen bei Starkwind und Sonnenschein eine Leistung, die immer häufiger den Bedarf übersteigt. Es müssen dann Anlagen abgeschaltet werden, oder der teuer eingespeiste Strom wird als Abfall unter Zuzahlung (negative Börsenpreise) über die Börse entsorgt. Bei einer Verdreifachung der installierten Leistung wird diese Situation fast täglich auftreten und den Strompreis weit mehr als verdoppeln. Bezahlbare und ausreichend große Stromspeicher sind technisch nicht in Sicht. Für die nächsten Jahrzehnte bleiben solche Speicher mit Sicherheit ein Traum. 80 Prozent  Grünstrom sind gänzlich unrealistisch, wenn die Versorgung wie bisher sicher sein soll. Dazu wird der gesamte konventionelle Kraftwerkpark weiter benötigt, der einspringen muss, wenn die Sonne nicht scheint und der Wind nicht weht.

Anlagekosten

Die öffentlichen Medien breiten gerne als Erfolgsbotschaft aus, was an Grünstromleitung alles schon installiert ist und immer noch wird. Sie verschweigen, dass diese Leistungen bei Weitem nicht erreicht werden. Über die dadurch steigenden Strompreise wird nur andeutungsweise berichtet und sogar in Aussicht gestellt, mit mehr Grünstromanlagen werde der Strompreis sinken. Dies ist technisch nicht möglich. Es sind Wunschräume von verblendeten Ideologen.

Die installierte Leistung bestimmt, was die Investition in Stromerzeugungsanlagen kostet. Als Faustregel gilt: für eine installierte Leistung von 1 Megawatt muss 1 Million Euro investiert werden. In Deutschland wurde also neben den konventionellen Kraftwerken, die 100 Milliarden Euro gekostet haben, nochmals die gleiche Summe für den Bau von Grünstromanlagen aufgewendet, die jedoch nur 30 Prozent zur Stromerzeugung beitragen können. Es ist ein schlechtes Geschäft. Nur durch interventionistisch verordnete Finanzhilfen, den lukrativen EEG-Vergütungen, können die Anlagen betrieben werden. Nach Auslaufen der Vergütungsfrist und der Abschreibungen wird Grünstrom billiger. Aber der Wert des nicht planbaren wetterwendischen Grünstroms bleibt auch dann noch deutlich unter den Erzeugungskosten. Die Anlagen müssen daher nach Auslaufen der Förderung stillgesetzt und verschrottet werden. Was soll dann folgen ?

Grünstrom-Dumping macht uns alle ärmer

Verkauft wird der nahezu wertlose Grünstrom  über die Strombörsen. Sein Wert ist deutlich geringer als der jederzeit sicher lieferbare Strom aus den konventionellen Kraftwerken. Er muss also weit unter der Höhe der Einspeisevergütungen verkauft werden. Das längerfristige Verkaufen von Waren unter den Gestehungspreisen ist Dumping. Dumping wird national und international geahndet, weil der Wettbewerb dadurch vernichtet wird. Alle machen Verluste. Der Finanzstärkste überlebt und hat dann eine Monopolstellung und kann die Preise diktieren.

Durch den Verkauf von Grünstrom zu Dumpingpreisen geraten die meisten konventionellen Kraftwerke in die Verlustzone, weil sie in die Dumpingpreise einsteigen müssen. Nur die Grünstromerzeuger haben keine Probleme. Sie erhalten weiterhin die lukrativen Einspeisevergütungen. Die Dumpingkosten des Grünstroms muss nach dem EEG der Stromverbraucher tragen mit immer weiter wachsenden Strompreisen. Grünstrom-Dumping trifft also die konventionellen Kraftwerke und die Stromverbraucher und damit die gesamte Volkswirtschaft. Wir werden alle ärmer. An sich wäre das Grünstrom-Dumping ein Fall für die deutschen und europäischen Kartellbehörden. Der Stromverbraucherschutz NAEB hat dieses Dumping angezeigt. Die Antwort lautete kurzgefasst so: Die Vermarktung von Grünstrom ist kein Dumping, sondern Gesetz.

Energieaufwand für Grünstromanlagen

Will man Waren und Dienstleistungen herstellen und liefern, braucht man Energie. Dafür gibt es eine Faustzahl. Diese für viele Bewertungen wichtige Zahl erhält man, indem man den deutschen Primärenergiebedarf  durch das  deutsche Bruttoinlandsprodukt teilt:

knapp 2 kWh für eine Wertschöpfung von 1 Euro. (2 kWh/Euro).

Demnach wurden für die Produktion und Aufstellung der Grünstromanlagen 200 Milliarden kWh Primärenergie benötigt, vorwiegend in Form von Kohle oder Öl. Das sind 20 Millionen Tonnen fossiler Brennstoffe, der Jahresbedarf für 10 große Kraftwerke. Es kann also keine Rede davon sein, die Stromerzeugung aus Sonne und Wind sei emissionsfrei.

Schluss mit der Energiewende

Die Umstellung der Stromversorgung auf regenerative Energien entpuppt als ein über zwanzig Jahre laufendes gescheitertes  und weiterhin scheiterndes Experiment. Kein Ziel wurde und kann erreicht werden. Die Strompreise steigen, die Versorgungssicherheit sinkt, CO2 Emissionen wurden nicht verringert. Die Umwelt wurde stark geschädigt durch Windgeneratoren, die Fledermäuse und Vögel erschlagen. Einige Arten sind dadurch stark gefährdet. Die Verspiegelung der Landschaft durch Fotovoltaik ist ein wachsendes Problem. Monokulturen mit Energiepflanzen wie Mais zerstören die Landschaft und den Lebensraum vieler Tiere.

Es hat sich gezeigt, dass der wetterwendische Grünstrom nur in ein intaktes Stromnetz eingespeist werden kann, das ausreichend Regelkraftwerke hat, die die schnell wechselnden Grünstromleistungen ausgleichen. Der maximale Grünstromanteil, den ein Netz verkraften kann, ist bereits erreicht. Der Stromverbraucherschutz NAEB fordert daher, sofort jede Förderung von Wind-, Bio- und Solarstrom zu stoppen, um schnell weiter steigende Strompreise zu vermeiden und die Stabilität des Stromnetzes zu gewährleisten.

Doch viele Politiker mit den Grünen an der Spitze wollen die Energiewende trotz dieser Fakten aus ideologischen Gründen weiter treiben und sogar noch die Kraftwerke abschalten, die mit heimischer Braunkohle betrieben werden. Deutschland wird dann von den Brennstofflieferanten mit Russland als Hauptgasversorger an der Spitze erpressbar. Um eine solche Situation zu vermeiden, wurde fünfzig Jahre lang die deutsche Steinkohlenförderung mit Subventionen aufrechterhalten. Doch heute ist die Bundesregierung mit Zustimmung fast aller Fraktionen dabei, die letzte noch verbliebene heimische Energiequelle, die Braunkohle, aufzugeben.

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