Wie viele Erneuerbare Energien brauchen wir für ein dekarbonisiertes Deutschland?

Worüber redet die "Öffentlichkeit"? Was berichten die Medien?

92 % der Deutschen finden den Ausbau der Erneuerbaren Energien wie Sonnen- oder Windenergie „sehr wichtig“ oder „eher wichtig“ – sagt die Umweltbewusstseinsstudie 2018 des Umweltbundesamtes. Für 81 % geht die Energiewende in Deutschland zu langsam voran, um das Klima wirksam zu schützen. Trotz dieses ausgeprägten Bewusstseins protestieren Bürger an manchen Orten – aus unterschiedlichen Gründen – gegen den Bau von Stromtrassen oder Windrädern. Unabhängig vom „Wer?“ und „Warum?“ fragten wir uns: Wie viele Erneuerbare Energien wären im Jahr 2050 denn nötig, wenn Deutschland annähernd treibhausgasneutral sein möchte?

Im Projekt Dynamis haben wir untersucht, wie die Reduzierung von Treibhausgasemissionen (THG) und die Umstellung auf eine emissionsfreie Energieversorgung gelingen kann. Herzstück ist das Szenario fuEL, das in den Sektoren Verkehr, Private Haushalte, Industrie, Gewerbe-Handel-Dienstleistung und im Bereitstellungssektor einen möglichen Pfad hin zur Erreichung des 95-%-Ziels darstellt. Nicht überraschend und dafür umso eindringlicher: die Dekarbonisierung gelingt am kostengünstigsten und schnellsten, wenn die Endenergiesektoren zu großen Teilen elektrifiziert werden und der Strommix aus Erneuerbaren Energien bereitgestellt wird. Dafür müssen gerade vor dem Hintergrund des Atom- und Kohleausstiegs Wind und Solarenergie in Deutschland nicht nur aus Emissionsgesichtspunkten konsequent ausgebaut werden. Das Szenario fuEL rechnet mit einem Ausbau bis 2050 wie folgt (Abbildung 1):

 

Installierte Kapazitaeten Erneuerbarer Energien für das Szenario fuEL

Abbildung 1: Installierte Kapazitäten Erneuerbarer Energien für das Szenario fuEL

Ohne eine massive Beschleunigung der Zubauraten innerhalb der nächsten Jahre sind erhebliche Mehrkosten zur Emissionszielerreichung zu erwarten. Um die nötige Ausbaugeschwindigkeit und die entsprechenden Investitionsanreize zu schaffen, könnten Genehmigungsverfahren vereinfacht und beschleunigt, Ausschreibungsvolumina erhöht, Abstandsregelungen überarbeitet und die frühzeitige Bürgerbeteiligung gestärkt werden.

Windräder – die Abstandsdiskussion

Mancherorts hat die fehlende Bürgerbeteiligung schon zu Streit geführt. Windräder drehen sich im Spannungsfeld zwischen Klimaschutz durch CO2-freie Stromerzeugung, Gefahr für Vögel und Fledermäuse und gesundheitliche Bedenken durch Infraschall. Die deutsche Regierung hat die Bedenken ihrer Bürger ernst genommen und mit dem Klimapaket 2030 zum 8. Oktober 2019 eine Mindestabstandsregelung eingeführt. Sie besagt, dass der Abstand eines Windrades von Siedlungen mindestens 1000 m betragen muss (außer eine Gemeinde entscheidet sich freiwillig für einen geringeren Abstand). Angenommen, eine Siedlung besteht aus mindestens fünf Häusern, reduziert dieses Gesetz das Windkraftpotenzial um bis zu 26 %. Dies wird das Ziel, bis zum Jahr 2030 65 % des Strombedarfs über Erneuerbare Energien zu decken, erheblich erschweren. Dabei würde sich nicht nur das Flächenpotenzial für den Neubau von Windkraftanlagen verringern, sondern auch bereits installierte Anlagen wären betroffen.

Windräder – Diskussion über Raumwirkung

Um die Auswirkung auf Anwohner abzuschätzen, wird der Begriff der Raumwirkung von Windenergieanlagen (WEA) diskutiert. Dieser ist nicht eindeutig definiert und eine „tatsächliche“ Raumwirkung einer Windenergieanlage ist kaum quantifizierbar, da viele andere Faktoren dazu beitragen, ob eine Windenergieanlage als positiv oder negativ wahrgenommen wird. Bei der Raumwirkung wird z. B. die Entwicklung der Anlagenhöhe, des Schattenwurfs, der Emissionen und der Auswirkung auf das Ökosystem nicht berücksichtigt.

Um ein Gefühl für die Raumwirkung der installierten WEA im Szenario fuEL zu gewinnen, wurde in Dynamis berechnet, wie viele Menschen in einer Entfernung von 2 km zu einer WEA wohnen, wenn das Potenzial an Windenergieanlagen voll ausgeschöpft wird (Abbildung 2). Aktuell sind es ca. 8,3 Millionen Menschen. Wenn man nun alle zugelassenen Flächen mit Windrädern der neuesten Generation bebauen würde, würde die Raumwirkung bei gleichzeitigem Anstieg der installierten Leistung sinken.

 

Raumwirkung

 Abbildung 2: Raumwirkung der Onshore-WEA im Szenario fuEL

Zum Erreichen ambitionierter Ausbauziele stehen uns somit auch unter Berücksichtigung der so abgeschätzen Raumwirkung ausreichend Potenziale Erneuerbarer Energien zur Verfügung. Allerdings müssen diese mit Ausnahme von Freiflächen-PV-Anlagen voll ausgeschöpft werden.

Fazit

Strom kann emissionsfrei aus Erneuerbaren Energien gewonnen werden, z. B. durch Wind- und Wasserkraft oder aus Sonnenenergie. Wärme und Mobilität hingegen müssen in Zukunft auch durch elektrische Energie bereitgestellt werden, wenn man den CO2-Ausstoß durch die Verbrennung von Energieträgern – sei es Öl, Gas oder Holz – vermeiden möchte. Daher ist der schnelle Ausbau der Erneuerbaren Energien als eine zentrale Säule für eine erfolgreiche und kosteneffiziente Energiewende in Deutschland zu betrachten. Das Projekt Dynamis zeigt mit dem Klimaschutzszenario fuEL einen Weg auf, wie die sektorübergreifende Dekarbonisierung kosteneffizient gelingen kann und welche Weichen dafür heute gestellt werden müssten.

Ausführliche Informationen zum Projekt Dynamis sowie Hauptbericht, Kurzbericht und Datenanhang finden Sie auf der Projektwebsite unter www.ffe.de/dynamis

 

 

 

 

 

 

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