Die sichere Komplettversorgung der Bundesrepublik mit erneuerbaren Energien ist möglich und realistisch – auch wenn die zentralen Erzeugungstechnologien Photovoltaik und Windkraft volatil und vom Wetter abhängig einspeisen. Die umfassenden Berechnungen eines Forscherteams des Deutschen Instituts für Wirtschaftsforschung (DIW) in Zusammenarbeit mit den Wissenschaftlern des Fachbereichs Wirtschafts- und Infrastrukturpolitik der TU Berlin zeigen, dass damit nicht nur die Versorgungssicherheit – und zwar in jedem der 38 deutschen Regierungsbezirke – sondern auch die Netzstabilität garantiert ist.
300 Gigawatt Solar und 220 Gigawatt Wind notwendig
Bei ihrer Berechnung haben sie den Energiebedarf der Industrie ebenso einbezogen, wie den steigenden Strombedarf aufgrund der Sektorenkopplung. Auch geografische Besonderheiten kalkulierten die Forscher ein. Dazu gehören die Zahl der Sonnenstunden oder die Windstärke in den unterschiedlichen Regionen. Insgesamt kalkulieren die Autoren mit einem Strombedarf von 1.070 Terawattstunden, der am Ende der Energiewende abgedeckt werden muss.
Dazu kommen noch 139 Terawattstunden, um zusätzlich Wasserstoff als saisonales Speichermedium sowie synthetische Kraftstoffe in ausreichenden Mengen zu erzeugen. Dafür werden 300 Gigawatt Photovoltaikleistung, 218 Gigawatt Windkraftleistung an Land und etwa 20 Gigawatt Windkraft auf See gebraucht. Dazu kommen noch Elektrolyseure mit einer Leistung von 83 Gigawatt und 27 Gigawatt Batteriespeicherleistung mit entsprechender Akkukapazität. Außerdem sind noch etwa 90 Gigawatt Leistung aus Wasserstoffturbinen notwendig.
Netzausbaukosten mit einpreisen
Die Vollversorgung mit diesem Ausbau gelingt aber nur, wenn die notwendigen Netzausbaukosten mit eingepreist werden. Andernfalls würden sich der Ausbau der Erzeugungsanlagen auf die Offshore-Windkraft verlagern. Deren Ausbau steigt dann auf 50 Gigawatt Leistung. Entsprechend würden diese Anlagen die Windkraft an Land und die Photovoltaik zurückdrängen. Insgesamt bliebe der Ausbau an Leistung gleich.
Es gibt allerdings einen Unterschied bei den Speichertechnologien. Diese würde sich in Richtung Wasserstoff weg von den Batteriespeichern verschieben. Außerdem würde sich der Netzausbaubedarf mehr als verdoppeln, da die Erzeugungsanlagen nicht mehr in der Nähe der Verbraucher gebaut werden.
Dezentraler Ausbau in der Nähe der Verbraucher
Deshalb raten die Autoren unter Federführung von Claudia Kempfert vom DIW und Christian von Hirschhausen von der TU Berlin zum bürgernahen dezentralen Ausbau eines Energiesystems basierend auf regenerativen Quellen. Mit dem Bau der Ökostromanlagen in der Nähe der Verbraucher wird das Energiesystem effizienter. Vor allem spart die dezentrale Energieversorgung einen andernfalls notwendigen Netzausbau.
Bürgerbeteiligung für mehr Akzeptanz
Mit der dezentralen Versorgung sind die einzelnen Regionen weitgehend unabhängig von in- und ausländischen Stromimporten. Zudem könnten Bürger nicht nur von niedrigeren Strompreisen, sondern auch von der Beteiligung an den Erzeugungsanlagen profitieren, wenn der Ausbau mit entsprechenden Teilhabemodellen unterlegt ist. Dies ist wiederum ein Beitrag zur Akzeptanz der Energiewende. Ein entscheidendes Argument für den dezentralen Ausbau ist aber auch, dass dadurch das Risiko für zentrale Netzengpässe und Stromausfälle – insbesondere auch durch zunehmend zu erwartende Hackerangriffe – drastisch sinkt.
Die komplette Studie finden Sie auf der Internetseite des DIW zum kostenlosen Download.
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