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Energiepolitik in Deutschland

Auf dem Weg zu einer ganzheitlichen Energiewende

Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien - Fragen & Antworten

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Das Erneuerbare-Energien-Gesetz

Das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) gilt als Motor für den Ausbau Erneuerbarer Energien in Deutschland und somit eines unserer wichtigsten Klimaschutz­instrumente. Zentrales Element der Energiewende ist neben dem Energiesparen und der Energieeffizienz die Umstellung der Energieerzeugung von fossilen und nuklearen Brennstoffen auf erneuerbare Energieträger in den Bereichen Strom, Wärme und Verkehr. Da mit der Energiewende auch in den Sektoren Wärme und Verkehr (z. B. für die Elektromobilität) zunehmend Strom aus erneuerbaren Energien benötigt wird, ist künftig mit einem insgesamt steigenden Strombedarf zu rechnen.

Die Transformation hin zum verstärkten Einsatz erneuerbarer Energieträger stellt unser derzeitiges Energiesystem vor große Herausforderungen. Gleichzeitig bieten die erneuerbaren Energien auch Chancen für eine nachhaltige und sichere Energieversorgung.

Erneuerbare Energien haben Vorrang

Das EEG regelt den sogenannten Einspeisevorrang Erneuerbarer Energien. Betreiber von Erneuerbare-Energien-Anlagen haben Anspruch auf unverzüglichen und vorrangigen Anschluss ihrer Anlage an das Stromnetz, darüber hinaus auf unverzügliche und vorrangige Abnahme des gesamten zur Einspeisung angebotenen Stroms sowie dessen Übertragung und Verteilung. Zu diesem Zweck ist der Netzbetreiber verpflichtet, seine Netzkapazität auszubauen. Im Falle von Einspeisemanagement, also netzbedingten temporären Abschaltungen von Windenergieanlagen, werden die Anlagenbetreiber für ihre entgangenen Einnahmen entschädigt.

Vergütung von Windstrom

Lange Zeit erwarb jeder Betreiber von Windenergieanlagen bei Netzanschluss den Anspruch auf eine gesetzlich definierte Vergütung pro Kilowattstunde, ausgezahlt über einen Zeitraum von 20 Jahren. Zunächst war dies ein fester Einspeisetarif, der 2014 von der gleitenden Marktprämie abgelöst wurde – sozusagen ein variabler Aufschlag auf den Markterlös. Seither sind die Anlagenbetreiber verpflichtet, ihren Strom direkt an der Börse zu vermarkten. Vorher übernahmen dies die Übertragungsnetzbetreiber, nun in der Regel Direktvermarkter. Eine gesetzlich festgelegte Degression sorgte zudem dafür, dass die Vergütungssätze für Neuanlagen kontinuierlich sanken.Das EEG dient damit in erster Linie einem Zweck: die unterschiedlichen Wettbewerbsbedingungen der Energieträger auszugleichen. Da der Ausstoß von klimaschädlichem CO2 nur in geringem Maße Bestandteil des Strompreises ist, können saubere, CO2-freie Technologien wie Windenergie ihren größten Wettbewerbsvorteil nicht ausspielen und werden so permanent strukturell benachteiligt. Erst ein angemessener CO2-Preis kann einen fairen Wettbewerb schaffen und Erneuerbare Energien zunehmend unabhängig von garantierten Preisen machen.

Erneuerbare Energien ermöglichen eine nachhaltige und klimaverträgliche Stromversorgung. Allerdings weht der Wind nicht überall gleich stark und die Sonne scheint nicht immer. Die Wasserstände in Talsperren und Flüssen hängen vom jahreszeitlichen Wettergeschehen ab.

Biologische Rohstoffe brauchen Zeit, um nachzuwachsen. Die Erdwärme lässt sich je nach den geologischen Gegebenheiten nicht überall erschließen. Um diese Nachteile auszugleichen, kommt es bei der Stromerzeugung aus weitestgehend erneuerbaren Energien auf den flexiblen Mix der verschiedenen klimafreundlichen Energieträger und Speicher sowie den Um- und Ausbau der notwendigen Energieinfrastruktur an.

Wie kann Strom aus erneuerbaren Energien gespeichert werden?

Energiespeicher spielen beim Ausbau der erneuerbaren Energien eine Schlüsselrolle. Strom kann auf vielfältige Art und Weise gespeichert werden. Ziel ist es, effiziente Speicher mit einem hohen Wirkungsgrad, also wenig Energieverlust, zu entwickeln. Wie wirkungsvoll die verschiedenen Technologien sind, hängt auch davon ab, ob der gespeicherte Strom direkt wiedereingesetzt wird oder als umgewandelter Energieträger in einen anderen Sektor übergeht und später genutzt wird. Bei Strom-zu-Strom-Speichern verbleibt der Strom im Stromsystem. Die heute verbreiteten Lithium-Ionen-Akkus können bereits den größten Teil der zugefügten Energiemenge aufnehmen. Dennoch arbeiten Batteriezellforscher, z. B. in Nordrhein-Westfalen am MEET Batterieforschungszentrum in Münster, an höheren Energiedichten, längerer Lebensdauer und höheren Ladezyklen-Zahlen. Das ist vor allem für die Reichweite von Elektroautos interessant. Weil Batteriespeicher unabhängig von ihrer Größe schnell zwischen Aufnahme und Abgabe von Strom wechseln können, sind sie ein wichtiger Baustein für den Ausbau der erneuerbaren Energien.

Bei „Power-to-X“-Technologien wird der Strom („Power“) in mehreren Schritten in andere Energieträger gewandelt, die dann bei Bedarf auf unterschiedliche Arten genutzt werden. Das können flüssige oder gasförmige Brennstoffe, Wärme, Kälte oder Chemikalien sein. Als physische Speicher dienen dann Gaskavernen, Wärmespeicher oder -netze oder Tanks für Kraftstoffe. Die auf diese Weise hergestellten Gase können wie herkömmliches Erdgas in Gaskraftwerken als Brennstoff eingesetzt werden – und damit wieder Strom produzieren. Der Wirkungsgrad bei Power-to-Gas-Prozessen mit Rückverstromung wird derzeit auf rund 30 Prozent oder verfahrensabhängig auch weniger geschätzt. In einem Energiesystem mit großen Anteilen erneuerbarer Energien kann Wasserstoff ein wichtiger Langzeitspeicher sein. So kann Wasserstoff per Elektrolyse aus überschüssigem erneuerbaren Strom gewonnen werden und in den Sektoren Wärme, Verkehr und Industrie als sektorenkoppelnder Energieträger zum Einsatz kommen. Grob betrachtet, bleibt bei der Stromspeicherung umso mehr nutzbare Energie erhalten, je weniger Umwandlungsschritte dabei gemacht werden. Die Bandbreite der verschiedenen technischen Verfahren ist groß. Manche Prozesse, wie die Umwandlung von Strom in Wasserstoff mittels Elektrolyse, sind lange erprobt, andere befinden sich noch in unterschiedlichen Versuchsstadien. Weil die Investitionskosten relativ hoch sind, gibt es eine ganze Reihe an zukunftsweisenden Modellprojekten und Forschungsvorhaben, die verschiedenen Technologievarianten im Reallabor erproben.

Wie wird die Versorgungssicherheit bei einer wetterabhängigen Stromerzeugung in einem Energiesystem aus weitestgehend erneuerbaren Energien gewährleistet?

Windenergie- und Photovoltaikanlagen spielen gegenwärtig die tragende Rolle beim Ausbau der erneuerbaren Energien. Allerdings erzeugen sie Strom nach Wetterlage und nicht nach Bedarf. Um also in Zeiten einer besonders großen Differenz zwischen Angebot und Nachfrage die Stromversorgung sicherzustellen und die Netze stabil zu halten, müssen die Schwankungen zwischen Erzeugung und Verbrauch flexibel ausgeglichen werden. Herrscht Windstille und ist der Himmel bewölkt, springen auf der Angebotsseite regelbare Erzeugungsanlagen wie Biogasanlagen und Wasserkraftwerke oder Gaskraftwerke ein. Derzeit übernehmen fossile Kraftwerke noch diese Aufgabe. Schwankungen werden zudem von Wasser- und Pumpspeicherkraftwerken ausgeglichen. Auch die Verbraucherseite kann unterstützend helfen, indem zum Beispiel Großabnehmer in der Industrie oder Kühlhäuser ihren Strombedarf – wenn es technisch möglich und betriebswirtschaftlich sinnvoll ist – verschieben. Übersteigt die Erzeugung den Verbrauch, fließt der Stromüberschuss in den Export im europäischen Energiebinnenmarkt und in Speicher, um Erzeugung und Verbrauch zeitlich zu entkoppeln. Das können Großspeicher zum Beispiel auf Quartiersebene sein, aber auch Heimspeicher. Längerfristig kann erneuerbar erzeugter Strom auch in anderen Sektoren wie Wärme oder Verkehr genutzt oder mittels neuer „Power-to-X“-Technologien gespeichert werden. Diese Möglichkeiten gelten derzeit als vielversprechende Lösungsansätze für die Zukunft. Wie das Zusammenspiel von Erzeugern, Speichern und Verbrauchern intelligent gesteuert werden kann, um das Stromangebot in einem überwiegend auf erneuerbaren Energien beruhenden System optimal mit der Nachfrage abzustimmen, erforschen Wissenschaft und Energiebranche derzeit in vielen Pilotprojekten und Modellanlagen. Solange das noch nicht flächendeckend geht, werden Windenergieanlagen in Zeiten von Stromüberschüssen abgeregelt, um die Netzfrequenz stabil zu halten.

Was wird im Erneuerbare-Energien-Gesetz geregelt und welche Ziele hat es?

Mit dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) wird die Nutzung erneuerbarer Energien gefördert. Wer eine Erneuerbare-Energien-Anlage betreibt, wird für jede ins Stromnetz eingespeiste Kilowattstunde Strom vergütet, ausgezahlt über einen Zeitraum von 20 Jahren. Was als fester Einspeisetarif gestartet ist, wurde 2014 von der sogenannten gleitenden Marktprämie – einem variablen Aufschlag auf den Markterlös für den Strom – abgelöst. Anlagenbetreiber müssen seitdem ihren Strom direkt an der Börse vermarkten. Was vorher die Übertragungsnetzbetreiber übernommen

haben, läuft nun in der Regel über Direktvermarkter. Eine gesetzlich festgelegte Degression sorgte zudem dafür, dass die Vergütungssätze für Neuanlagen kontinuierlich sanken. Diese Fördersystematik wurde mit der Novellierung des EEG im Jahr 2017 überarbeitet. Seitdem wird die Höhe der ausgezahlten Vergütung für neue Anlagen per Ausschreibung ermittelt. Auf diese Weise soll der Zubau besser gesteuert werden. Bekommt der Betreiber den Zuschlag, um eine neue Anlage zu bauen, erhält er für den erzeugten Strom weiterhin die Marktprämie. Ihre Höhe bemisst sich am individuellen Zuschlagswert und richtet sich nach der Technologie sowie der Anlagengröße. Absicht des Gesetzgebers ist es, mit der Förderung die Investition in eine klimafreundliche Stromerzeugung wirtschaftlich attraktiv zu machen und die unterschiedlichen Wettbewerbsbedingungen der Energieträger auszugleichen. Deshalb räumt das EEG dem Strom aus erneuerbaren

Energien sozusagen Vorfahrt im Netz ein: Neue Anlagen müssen unverzüglich und vorrangig ans Netz angeschlossen und der eingespeiste klimafreundliche Strom vorrangig vor dem Strom aus anderen Quellen übertragen und verteilt werden.

Wie wird die Förderung durch das EEG finanziert?

Um die Förderung des Ausbaus erneuerbarer Energien zu finanzieren, zahlen die Stromverbraucher einen Aufschlag auf den Strompreis, der dazu dient, die Differenz zwischen den Produktionskosten und dem Verkaufserlös von klimafreundlich erzeugtem Strom zu decken. Diese im Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) festgelegte Umlage wird wie andere Gebühren und Abgaben über die Stromrechnung abgerechnet. Auf diese Weise werden alle Bürger an der Finanzierung der Energiewende beteiligt. Einzig Industrieunternehmen, die für ihre Produktion besonders viel Strom benötigen, können eine Begrenzung der EEG-Umlage für sich beantragen. Damit soll die internationale Wettbewerbsfähigkeit der Wirtschaft erhalten bleiben und verhindert werden, dass Unternehmen ihre Produktion ins Ausland verlagern. Die Höhe der EEG-Umlage hat sich in den letzten Jahren immer wieder verändert. Sie wird jährlich durch die Übertragungsnetzbetreiber abgeschätzt. Berücksichtigt werden dabei die Preise an der Strombörse und die Anzahl der neuen Erneuerbare-Energien-Anlagen, die ans Netz gehen. Für das Jahr 2020 beträgt sie 6,756 Cent pro Kilowattstunde.

Welche Ausbauziele verfolgt die Landesregierung in Nordrhein-Westfalen bei den erneuerbaren Energien?

In Nordrhein-Westfalen sind die Windenergie und die Photovoltaik die treibenden Kräfte des Ausbaus der erneuerbaren Energien. In ihrer Energieversorgungsstrategie aus dem Jahr 2019 hat die Landesregierung Ziele für den Ausbau festgelegt: Die Erzeugungsleistung aus Windenergie soll von 5,4 Gigawatt zu Beginn des Jahres 2018 bis zum Jahr 2030 auf 10,5 Gigawatt und bis zum Jahr 2035 auf 12 Gigawatt steigen. Die bestehende Kapazität der Solarenergie soll von 4,6 Gigawatt bis zum Jahr 2030 auf 11,5 Gigawatt und in den folgenden fünf Jahren auf 13 Gigawatt erhöht werden. Bei Wasserkraft und Biomasse sieht die Landesregierung die Ausbaupotenziale hinsichtlich der Stromerzeugung bereits als weitgehend ausgeschöpft an, gleichwohl sollten hier die Möglichkeiten für einen Ausbau bzw. eine Optimierung der Anlagen genutzt werden, um deren wichtigen Beitrag zur Flexibilisierung und Netzdienlichkeit des Energiesystems sicherzustellen.

Wie ist der derzeitige Ausbaustand der erneuerbaren Energien in Nordrhein-Westfalen?

In Nordrhein-Westfalen wird mehr Energie umgewandelt und genutzt als in jedem anderen Bundesland in Deutschland. Als Industrieland mit einer langen Tradition der

Nutzung natürlicher Ressourcen treibt Nordrhein-Westfalen die technologische Entwicklung zum Ausbau der erneuerbaren Energien voran. Im Jahr 2019 waren im Land rund 288.000 Erneuerbare-Energien-Anlagen in Betrieb. Das macht insgesamt eine installierte Leistung von 12,85 Gigawatt. Über das gesamte Jahr wurden 24,7 Terawattstunden klimafreundlicher Strom erzeugt. Rund 17 Prozent des gesamten nordrhein-westfälischen Stromverbrauchs

stammten somit aus erneuerbaren Energien, wobei Windenergie und Biomasse den größten Anteil ausmachten. Im Jahr 2019 wurden bundesweit nur in Niedersachsen und Brandenburg mehr Windenergieanlagen an Land betrieben. Die Landesregierung sieht im Ausbau der erneuerbaren Energien eine große Bedeutung für die künftige Energieversorgung. Das gesamte theoretische Potenzial zu nutzen, wird zwar durch die dichte Besiedelung begrenzt. Die für einen Industriestandort typische, große Anzahl energieintensiver Unternehmen bringen mit innovativen Energietechnologien und -dienstleistungen die Nutzung der erneuerbaren Energien maßgeblich voran.

Bei Fragen steht der Klimaschutzmanager der Stadt Bad Münstereifel, Herr Florian Hammes, unter Tel. 02253/505-294 gerne zur Verfügung.

Kontakt

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