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VonThomas Eulenpesch

Das Erneuerbare-Energien-Gesetz

Durch die Einführung des Gesetzes für den Ausbau erneuerbarer Energien (Erneuerbare-Energien-Gesetz) wurde seitens der deutschen Bundesregierung das Ziel gesetzt, die Nutzung von erneuerbaren Energien verstärken und somit den fortlaufenden Klimawandel entgegenzuwirken.[1]

Die Einführung dieses Gesetzes begünstigte daher auch einen deutlichen Zuwachs von erneuerbaren Energien innerhalb der Bundesrepublik Deutschland in den vergangenen Jahren. Als Vorläufer dieses Gesetzes kann das sogenannte Stromeinspeisegesetz, welches im Jahr 1991 eingeführt wurde angesehen werden. Dieses Gesetz verpflichtete die Stromkonzerne dazu, 80 % der jeweils gültigen durchschnittlichen Strompreise an Produzenten von erneuerbaren Energien zu zahlen.[2]

Durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz wird den erneuerbaren Energien einen deutlichen Vorrang auf dem deutschen Energiemarkt eingeräumt. Dies bedeutet, dass den Produzenten von erneuerbaren Energien stets das Recht steht, die durch die jeweilige Produktionsform erzeugte Energie in den Strommarkt einzuspeisen.

Zusätzlich erhalten Produzenten von erneuerbarer Energie Sicherheit, ihr erzeugte Energie über einen Zeitraum von 20 Jahren zu einem bestimmten Preis am Markt abzusetzen. Diese Einspeisevergütung hängt unter anderem von der jeweiligen Form der Erzeugung ab.[3]

Damit auch kleinere Erzeuger von erneuerbaren Energien dazu animiert werden derartige Anlagen installieren, erhalten diese meist Kilowattstunde eine höhere folgenden als Betreiber von größeren Anlagen. Zudem soll durch die Subvention von kleineren Anlagen zur Erzeugung von erneuerbaren Energien der Strukturwandel in diesem Sektor begünstigt werden.

Zudem wird durch die Förderung von vielen Kleinanlagen auch ein dezentraler Aufbau eines Netzes zur Versorgung des deutschen Strommarktes mit erneuerbaren Energien ermöglicht. Somit wird einer gewissen Zentralisierung, wie sie aktuell auf dem deutschen Strommarkt vorzufinden ist, denn dort ist nur eine geringe Anzahl von Stromerzeugern vorzufinden. Diese erzeugten ihrerseits vornehmlich Strom aus nicht erneuerbaren Ressourcen wie beispielsweise Braunkohle.[4]

Auch wenn die Erzeugung von Atomstrom im Vergleich zu Braunkohle etwas umweltfreundlicher ist, wurde durch die Bundesregierung beschlossen, dass kein Strom mehr durch Atomkraftwerke erzeugt werden. Unter Berücksichtigung der Verknappung von Ressourcen und den Klimawandel war es daher notwendig, geeignete Maßnahmen zur Erzeugung von Strom fördern ohne negative Auswirkungen auf die Umwelt fördern.[5]

Die Nutzung von erneuerbaren Ressourcen zur Erzeugung von Energien wird daher aufzunehmen von der Bevölkerung akzeptiert. Auch wenn den Betreibern der Anlagen seitens des erneuerbaren Energien Gesetzes eine bestimmte anfallende Vergütung gewährleistet wird, kann dies nur bedingt als Subventionen angesehen werden. Stattdessen handelt es sich auf Seiten der Stromkonzerne seitens des Strommarktes um eine Pflicht zur Abnahme des durch erneuerbaren Energien erzeugten Stromes.

Dadurch erhalten Produzenten erneuerbaren Energien eine gewisse Absicherung, dass diese ihren Strom auf dem Markt zu bestimmten Preisen absetzen können. Dabei muss jedoch berücksichtigt werden, dass durch die Förderung der erneuerbaren Energien zusätzliche Kosten für die Verbraucher entstehen.[6]

Durch die Einführung dieses Gesetzes ziehen die Verbraucher auf dem deutschen Markt zunehmend ökologisch erzeugten Strom. Sprechen ist auch ein kontinuierlicher Ausbau der erneuerbaren Energien in der Bundesrepublik Deutschland vorzufinden. Durch diese Förderung konnte in diesem Jahr erstmals erreicht werden, dass die erneuerbaren Energien den Hauptenergieträger auf dem deutschen Markt darstellen. Dennoch stellt die Erzeugung von Strom durch die Verbrennung von Kohle weiterhin einer der wichtigsten Energieträger in Deutschland dar.[7]

Daran ist insbesondere daran zu erkennen, dass die Quote der erneuerbaren Energien am gesamten Energiemix nur langsam ansteigt. Dennoch wurde durch die Einführung dieses Gesetzes ein eigenständiger Wirtschaftszweig in der Bundesrepublik Deutschland gefördert somit letztendlich auch die Gesamtwirtschaft. Besondere wurden dadurch neue Unternehmen im Bereich der Solartechnik und Windenergie gegründet.[8]

Somit konnten auf neue Arbeitsplätze in der Bundesrepublik Deutschland geschaffen werden. Daher kann die Einführung des Erneuerbaren Energien Gesetz auch als Vorteil für die Wirtschaft und die Umwelt eingestuft werden. Durch die genutzten Technologien sowie innovative Entwicklungen zeichnet sich die Bundesrepublik Deutschland auch im Bereich der erneuerbaren Energien durch eine Vorreiterstellung aus. Demnach ergeben sich eine Vielzahl von unterschiedlichen Vorteilen aus der von erneuerbaren Energien und der Einführung des Erneuerbaren Energien Gesetzes.[9]

[1] Vgl. Schumacher, J. (Hrsg.) (2014) Naturschutzrecht im Klimawandel: Juristische Konzepte für naturschutzfachliche Anpassungsstrategien, S. 353

[2] Vgl. Reeker, M. (2004) Kostenentwicklung erneuerbarer Energien: Eine Erfahrungskurvenanalyse des Erneuerbare-Enerigen-Gesetzes, S. 137ff

[3] Vgl. Konstantin, P. (2013) Praxisbuch Energiewirtschaft: Energieumwandlung, -transport und –beschaffung im liberalisierten Markt, 3. Auflage, S. 114

[4] Vgl. Michliachki, M. (2009) Die Schlüsselrolle der deutschen Stromwirtschaft im europäischen Emissionshandel, S. 30

[5] Vgl. Konstantin, P. (2013) Praxisbuch Energiewirtschaft: Energieumwandlung, -transport und –beschaffung im liberalisierten Markt, 3. Auflage, S. 101

[6] Vgl. Hennicke, P., Fischedick, M. (2007) Erneuerbare Energien: Mit Energieeffizienz zur Energiewende,        S. 87

[7] Vgl. Handelsblatt (2014) Die Kehrseite der Energiewende

[8] Vgl. Müller-Platenberg, C. (Hrsg.) (2008) Der Bildungsprozess beim Aufbau der Solidarischen Ökonomie,  S. 110

[9] Vgl. Sliwiok-Born, D. (2014) Wettbewerb statt EEG-Umlage?, S. 135

VonThomas Eulenpesch

Einsatz von sogenannten Smart Grids

Damit dezentrale Anlagen zur Energieerzeugung effektiv und effizient auf dem deutschen Strommarkt genutzt werden können, ist eine Kommunikation zwischen den einzelnen Anlagen und einer übergeordneten Steuerungszentrale notwendig. Dies gilt insbesondere unter Berücksichtigung der hohen Volatilität bei der Energieerzeugung durch erneuerbare Energien.

Diese Kommunikation führt entsprechend auch zu einem stetig zunehmenden Volumen an Daten und Informationen, die zwischen Erzeuger, Energieversorger, Verbraucher und weiteren Akteuren an den Märkten ausgetauscht werden müssen. Dieser Austausch kann über einen sogenannten Smart Grid erfolgen. Hierbei handelt es sich um ein intelligentes Netzwerk, dass die Akteure miteinander verbindet und die benötigten Informationen mittels Informations- und Kommunikationstechnologie sammelt. Als Beispiel hierfür können die Sammlung von Daten hinsichtlich des Einspeiseverhaltens, aber auch die Sammlung von Daten von bestimmten Verbrauchern genannt werden.

Auf der nachfolgend dargestellten Abbildung sind sowohl dezentrale Anlagen zur Energieerzeugung wie Windkraft- und Solaranlagen sowie Anlagen zur Kraft-Wärme-Kopplung, aber auch intelligente Gebäude erkennbar. Diese sind mittels Datenschnittstellen an ein zentrales Rechenzentrum angebunden.[2]

Über das zentrale Rechenzentrum ist auch eine Anwendung an die Strombörse möglich. Im Weiteren wird durch die Sammlung der Daten an zentraler Stelle auch die Möglichkeit geschaffen, Prognose für die nächsten Tage abzuleiten und den aktuellen Stand mit dem Plan abzugleichen. Die Prognosen dienen entsprechend dazu. die Fahrpläne für die nächsten Tage zu gestalten, sodass koordiniert werden kann, zu welchem Zeitpunkt auf welche Art und Weise am günstigsten Energie in das Netz eingespeist werden kann. Durch die Nutzung von Echtzeitinformationen können beispielsweise Ausfälle von Kraftwerken unmittelbar registriert und Gegenmaßnahmen eingeleitet werden. Es ermöglicht somit eine effektive und effiziente Integration einer Vielzahl von kleinen und großen Anlagen.[3]

Smart Grinds sind somit im Kontext von virtuellen Kraftwerken von grundlegender Bedeutung. Denn diese übernehmen die Aufgaben der Vernetzung und Kommunikation zwischen einer zentralen Koordinierungsstelle und den dezentralen Anlagen zur Energieerzeugung. Nur so ist es möglich, die Stärken des virtuellen Kraftwerkes vollständig auszuschöpfen.

 

[2] Vgl. ABB Asea Brown Boveri (2010) Smart Grid – Das Netz wird intelligent.

[3] Vgl. Felden, C., Hofmann, J. (Hrsg.) (2013) IT für Smart Grids, S. 50.

VonThomas Eulenpesch

Service: Heizen mit regenerativer Energie

Bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe entstehen Schadstoffe, die die Umwelt enorm belasten. Umweltfreundliche Alternativen bieten Sonnenenergie, Wind oder Umweltwärme Hier sind die Ressourcen praktisch unerschöpflich.
Die Umstellung auf regenerative Energie ist zwar oft noch teurer als die klassische Gas- oder Ölheizung, wird aber zum Beispiel vom Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BafA) mit Investitionszuschüssen unterstützt
(www.bafa.de). Auch Bausparverträge können für solche Maßnahmen eingesetzt werden.
Heizen mit Umweltwärme

Umweltwärme befindet sich im Boden, im Grundwasser oder in der Luft. Wärmepumpen nutzen dieses natürliche Wärmepotenzial und machen damit Eigenheimbesitzer nahezu unabhängig von fossilen Energieträgern. Mit
Wärmepumpen ist es möglich, Wärme entgegen dem Temperaturgefälle zu verschieben, also vom Kalten ins Warme. Die Funktionsweise ist dabei fast identisch mit der eines Kühlschranks. Während der Kühlschrank allerdings
Wärme entzieht und nach außen abgibt, entzieht die Wärmepumpe dem Außenbereich die Wärme und gibt sie als Heizenergie an das Haus ab. Nachteil: Die Wärmepumpe verbraucht Strom.
Heizen mit Biomasse

Biomasse ist alles, was aus Pflanzen sowie Tieren und deren Ausscheidungen besteht. Bei der Nutzung von Biomasse wird nicht mehr Kohlendioxid freigesetzt, als zuvor von den Pflanzen aufgenommen wurde. Damit trägt Biomasse erheblich zum Klimaschutz bei. Sie ist äußerst vielseitig und kann sowohl für die Erzeugung von Wärme und Strom eingesetzt werden als auch für Kraftstoffe. Nachteil: Der Anbau von Energiepflanzen kann mit der Nahrungsmittelproduktion konkurrieren. Für umweltbewusste Immobilienbesitzer sind Pelletheizungen eine interessante Alternative zu herkömmlichen Energieträgern. Pellets werden aus naturbelassenen Holzspänen hergestellt, also einem nachwachsenden Rohstoff. In Sägewerken fallen sie in großen Mengen als Abfälle an, die auf diese Weise wirtschaftlich genutzt werden können.
Heizen mit Sonnenenergie

Solarthermie-Anlagen gewinnen Wärme aus der Energie der Sonneneinstrahlung. Solarenergie ist praktisch in unbegrenztem Maße verfügbar, klimaneutral und kostenlos. Mit ihrer Hilfe lässt sich zwar nicht ein ganzes Haus wärmen, jedoch Heizung und Warmwasserbereitung wirkungsvoll unterstützen. Die Anlagen sind häufig mit den bestehenden Heizsystemen kombinierbar.

Gut zu wissen: Energiesparen im Haushalt

Durch einfache Veränderungen des Verhaltens kann jeder im Haushalt seinen Energieverbrauch reduzieren. Das kostet keinen Cent, spart
aber viele Euro. Hier ein paar Anregungen:

Waschmaschine voll beladen, denn halb befüllt verbraucht sie genauso viel Energie.
Es geht auch ohne Trockner: Wäsche an der Leine trocknen lassen.
Beim Backofen die Umluftfunktion nutzen. Die Zubereitungszeit verkürzt sich und die Temperatur kann bis zu 40 Grad niedriger eingestellt werden.
Geschirrspüler wenn möglich direkt an die Warmwasserversorgung anschließen. Das spart Strom, denn das Wasser muss nicht mehr vom Gerät selbst aufgeheizt werden.
Wohnung im Winter drei bis viermal am Tag stoßlüften. Dabei wird die Luft innerhalb weniger Minuten komplett ausgetauscht. Bei gekipptem Fenster kühlen die benachbarten Wände aus und die
sind mit Decken und Fußböden die größten Wärmespeicher.

VonThomas Eulenpesch

Energieverbrauch in Deutschland

Im Jahr 2015 wurden durch die deutschen Privathaushalte ungefähr 636 Terawattstunden Energie verbraucht. Dies entspricht ungefähr einem Viertel des gesamten Energieverbrauchs in der Bundesrepublik Deutschland. Seit dem Jahre 1990 ist dieser Verbrauch jedoch bereits um rund 4 % gesunken. Die Höhe wird dabei auch von den klimatischen Bedingungen beeinflusst.[1]

Rund Zweidrittel des Energieverbrauchs entfällt dabei auf die Beheizung von Wohnräumen. Hierfür werden überwiegend Erdgas und Mineralöl verwendet. Im Weiteren werden auch erneuerbare Energien und Fernwärme sowie in geringen Teilen elektrische Energie und Kohle zur Beheizung der Wohnräume eingesetzt. Ein weiterer Energieverbrauch ergibt sich aus der Erwärmung von Wasser, aber auch aus der Kühlung von Wohnräumen. Auf die Beleuchtung der Wohnräume entfällt lediglich rund 1,7% des Endenergiebedarfes.

Obwohl der Endenergieverbrauch nur marginal gesunken ist, konnten die Kohlendioxidemissionen der privaten Feuerungsanlagen von 129 Millionen Tonnen im Jahre 1990 auf 85 Millionen Tonnen im Jahr 2015, was einer Reduktion von rund 34 % entspricht, deutlich zurückgefahren werden. Dies konnte insbesondere durch Modernisierung von Heizungsanlagen und dem damit gesunkenen Verbrauch an fossilen Energieträgern sowie dem zunehmenden Einsatz von erneuerbaren Energien in Form von Wärmepumpen oder einer Solarunterstützung der Heizungsanlagen mittels Wärmekollektoren erreicht werden.[2] Bei der Betrachtung einzelner Haushalte ergibt sich jedoch das Bild, dass aufgrund des Trends zu größeren Wohnflächen und einer geringeren Anzahl von Haushaltsmitgliedern, der durchschnittliche Energieverbrauch pro Haushalt ansteigt. Dieser Trend wird jedoch dadurch aufgehalten, dass eine zunehmende energetische Modernisierung von Gebäuden stattfindet und auch immer effizientere Technologien und Leuchtmittel eingesetzt werden.

 

[1] Vgl. Umweltbundesamt (2017) Energieverbrauch privater Haushalte.

[2] Vgl. Umweltbundesamt (2017) Energieverbrauch privater Haushalte.

VonThomas Eulenpesch

Dezentrale Energieversorgung

i der sogenannten dezentralen Energieversorgung erfolgt eine verbrauchernahe Produktion der benötigten Energie. Somit steht diese Form der Energieerzeugung im Gegensatz zur klassischen Form der Energieerzeugung in großen Kraftwerken.[1]

Für die dezentrale Erzeugung von Energie war in den vergangenen Jahren auch ein zunehmender technischer Fortschritt, insbesondere im Bereich der Informations- und Kommunikationstechnik, aber auch im Bereich der dafür notwendigen Erzeugungsanlagen notwendig. Beispielsweise konnte erst durch eine Vernetzung von Anlagen eine effizientere Bereitstellung und Nutzung von Energie erreicht werden. Auch wird beispielsweise eine Steuerung von Windkraftanlagen erst mittels Netzwerk- und Mobilfunkinfrastrukturen ermöglicht.

Im Weiteren gewann die dezentrale Energieversorgung zunehmend an Bedeutung durch die zunehmende Liberalisierung der Energiemärkte sowie das verstärkte Bewusstsein der Bürgerinnen und Bürger für umweltpolitische Aspekte und den schonenden Einsatz von Ressourcen.[2]

Somit kann die dezentrale Energieversorgung als Abkehr von der bestehenden Top-Down-Versorgungsstruktur mit zentralen Kraftwerken hin zu einer Stromerzeugung im sogenannten Downstream-Bereich der Wertschöpfungskette angesehen werden. Ein wichtiger Faktor für die dezentrale Energieversorgung ist, wie bereits zuvor erwähnt, die Liberalisierung des Strommarktes in Deutschland gewesen. Bis zu den 1990ern war der deutsche Strommarkt durch eine zentrale Struktur geprägt, die von wenigen Energieversorgungsunternehmen dominiert wurde. Durch ihre Quasi Monopolstellung erfolgte auch nur in einem sehr geringen Umfang eine technische Weiterentwicklung.[3]

Erst durch die europäische Gesetzgebung und die damit verbundene Neuregelung des Energiewirtschaftsrechts wurden die Grundsteine für eine Liberalisierung des Strommarktes gelegt. Ziel hierbei war es einerseits eine verbraucherfreundliche, aber auch eine umweltverträgliche und leistungsgebundene Versorgung der Öffentlichkeit mit Energie sicherzustellen. Dabei wurde der Fokus auf einen zunehmenden Einsatz von erneuerbaren Energien gelegt.[4]

Die Liberalisierung des deutschen bzw. des europäischen Strommarktes führte entsprechend auch zu einem zunehmenden Marktwettbewerb. In diesem Kontext muss jedoch auch hervorgehoben werden, dass die Versorgungssicherheit für die Bürgerinnen und Bürger, aber auch für die Unternehmen von grundlegender Bedeutung ist. In den vergangenen Jahren hat der Anteil von dezentralen Energieanlagen stetig zugenommen. Hierbei handelt es sich insbesondere um Windenergie- und Photovoltaikanlagen sowie um Blockheiz- und Biogaskraftwerke. Aber auch kleinere Wasserkraftwerke und die Nutzung von Brennstoffzellentechnologien erfreuen sich einer zunehmenden Beliebtheit.[5]

Durch die zunehmende Anzahl von dezentralen Energieanlagen, die mitunter auch von lokalen Stadtwerken betrieben werden, soll die Versorgungssicherheit entsprechend gewährleistet werden. Meist handelt es sich dabei um das Angebot von nachhaltiger und regenerativer Energie, dessen Preise zumindest in den vergangenen Jahren noch oberhalb der Preise für konventionelle Energie lagen. Aufgrund der beschränkten Energiedichte sind diese Kraftwerke entsprechend auch dezentral angesiedelt. Andererseits wird sowohl in der Bevölkerung als auch in der Politik ein zunehmender Fokus auf den Einsatz von regenerativen Energieträgern gelegt. Ziel ist es in Zukunft auf Energieträger wie Kohle, Kernkraft und andere fossile Brennstoffe bei der Energieerzeugung zu verzichten.[6]

Die zunehmende Liberalisierung des deutschen Strommarktes zeigt somit, dass in Zukunft die Stromerzeugung durch eine zunehmende Anzahl von dezentralen Energieanlagen in unterschiedlicher Art und Weise erfolgen soll. Damit nimmt auch der Bedarf an Großkraftwerken an zentralen Standorten stetig ab. Damit jedoch die Versorgungssicherheit jederzeit gewährleistet werden kann, müssen individuelle Lösungen unter Berücksichtigung der spezifischen Gegebenheiten vor Ort erarbeitet werden. Insgesamt kann die Sicherung der Versorgungssicherheit in den kommenden Jahren des zunehmenden Einsatzes von erneuerbaren Energien, die wie beispielsweise Windkraftanlagen nur beschränkt steuerbar sind, als Herausforderung für den Strommarkt angesehen werden.[7]

Durch die Liberalisierung des Strommarktes wurde jedoch nur der Einsatz erneuerbarer Energien wie Windkraft- und Solaranlagen gefördert. Eine Förderung von Blockheizkraftwerken, die mit fossilen Energieträgern betrieben werden, fand hingegen nicht statt. Vielmehr wurde der Betrieb derartiger Anlagen durch die Liberalisierung und der damit im Zusammenhang stehenden Einspeisevorrang erschwert. Gemäß der erneuerbare-Energie-Gesetze haben erneuerbare Energien stets einen Vorrang bei der Netzeinspeisung.[8] Somit werden durch dieses Gesetz auch dezentrale Kraftwerke, die fossile Energieträger nutzen, benachteiligt.

Jedoch wird dieser Einspeisevorrang zunehmend durch die europäische Kommission kritisiert. In diesem Zusammenhang deuten Pläne der europäischen Kommission darauf hin, dass dieser Einspeisevorrang abgeschafft wird, sobald der Ökostrom einen Anteil von 15 %, gemessen an dem gesamten in Europa erzeugten Volumen elektrischer Energie, erreicht wird.[9] Durch diese geplanten Vorgaben der europäischen Kommission soll entsprechend ein besserer Wettbewerb für alle Energieerzeuger erreicht werden. Dennoch muss dies auch kritisch betrachtet werden, denn bereits jetzt ist zu erkennen, dass Investitionen in erneuerbare Energien auf dem europäischen Markt zurückgefahren werden, was sich entsprechend  nachteilig im Kontext des zunehmenden Klimawandels und der Umsetzung von geeigneten Maßnahmen in diesem Zusammenhang auswirkt.[10]

 

[1] Vgl. Brauner, G. (2016) Energiesysteme: regenerativ und dezentral: Strategien für die Energiewende, S. 158ff.

[2] Vgl. Brauner, G. (2016) Energiesysteme: regenerativ und dezentral: Strategien für die Energiewende, S. 151ff.

[3] Vgl. Nestle, D. (2007) Energiemanagement in der Niederspannungsversorgung mittels dezentraler Entscheidung: Konzept, Algorithmen, Kommunikation und Simulation, S. 13.

[4] Vgl. Synwoldt, C. (2016) Dezentrale Energieversorgung mit regenerativen Energien: Technik, Märkte, kommunale Perspektiven, S. 389.

[5] Vgl. Eiselt, J. (2012) Dezentrale Energiewende: Chancen und Herausforderungen, S. 112.

[6] Vgl. Synwoldt, C. (2016) Dezentrale Energieversorgung mit regenerativen Energien: Technik, Märkte, kommunale Perspektiven, S. 82ff.

[7] Vgl. Karl, J. (2006) Dezentrale Energiesysteme: Neue Technologien im liberalisierten Energiemarkt, 2. Auflage, S. 269.

[8] Vgl. Die Bundesregierung (2013) Energiewende: Energie-Lexikon: Einspeisevorrang.

[9] Vgl. Bundesverband erneuerbare Energien e.V. (2016) Einspeisevorrang für saubere Energien erhalten.

[10] Vgl. IG Windkraft (2017) Änderung der Erneuerbaren-Richtlinie: Stellungnahme der IG Windkraft, S.  2ff.