Rettet die deutsche Energiepolitik!

Peak demand parity - Wenn mehr erneuerbarer Strom erzeugt als verbraucht wird. Worüber keiner redet - Teil Eins

Deutschland leidet an einem Luxusproblem: Es hat zu viel Strom. Die Erneuerbaren wachsen schneller als anvisiert, aus dem Atomausstieg wird ausgestiegen, und nebenbei werden weitere Kohlekraftwerke geplant – ironischerweise dank des Emissionshandels, der die Kohlekraft eigentlich verteuern sollte. Wenn das Angebot die Nachfrage übersteigt, sollten die Preise ja sinken. Aber die Strompreise steigen. Wird der teure Solarstrom gar zu sehr gefördert?

Lange wurden die erneuerbaren Energien von den großen Konzernen belächelt. Die Photovoltaik und die Windkraft seien ganz nett, würden aber nie mehr als ein Nischendasein fristen (Der Überlebenskampf der Kernenergie). Früher wies der Spiegel daraufhin, dass die Windkraft nur 0,7 % unserer Stromversorgung ausmacht, dann waren es nur 4% (Windenergie hat Zukunft). 2010 sind es vielleicht "nur" 9%. 2009 hieß es, der Solarstrom würde nur 1% ausmachen; 2010 wird er wohl einen Anteil von 2% gehabt haben.

Das ist in Wattstunden gemessen. Misst man dagegen in Watt, kommt etwas Interessantes dabei heraus. 2004 schrieb ich in Bezug auf Zahlen der IEA (International Energy Agency), Deutschland könne wohl 30% seiner Stromerzeugung alleine durch die gebäudeintegrierte Photovoltaik decken (Warum das bewölkte Deutschland einen PV-Boom auslösen kann). Das stimmt, wenn man nur die geeigneten Dachflächen berücksichtigt. Heute wissen wir aber bei 2% Solarstrom, dass wir bald zu Spitzenzeiten mehr erneuerbaren Strom haben könnten, als wir verbrauchen. Wie jeder Bürger im Internet stündlich sehen kann, nehmen die Windkraft und der Solarstrom immer wieder große Teile des Kuchens ein.

Obige Grafik zeigt, dass Deutschland normalerweise zwischen 45 und 70 GW an Strom verbraucht (blaue Säulen). Bei einer Spitzennachfrage von maximal 80 Gigawatt im November und eher 60 oder weniger im Sommer hat Deutschland neben den rund 27 Gigawatt an installierter Windkraft-Leistung ganze 17-18 an Photovoltaik bis jetzt installiert (die offiziellen Zahlen für 2010 stehen noch aus) - knapp 12 davon alleine in den letzten zwei Jahren. Durchschnittlich kommt also knapp 10 GW an Leistung heraus, aber zu Spitzzeiten können durchaus 20 GW oder mehr erzeugt werden - Tendenz steigend. Im Augenblick verdrängen die Windkraft und Solarstrom Grenz- und Mittellastkraftwerke, bald sind aber die unflexiblen Grundlastmeiler dran.

Was heißt das? Bei rund 8 GW an PV haben wir ungefähr 1% unserer Stromversorgung von der Sonne. Wie man sehen kann, wird man aber bei einer Spitzenleistung von 40 GW an sonnigen Sonntagen fast alles andere verdrängt haben - vielleicht sogar die Windkraft, aber sicherlich wird man etliche Kohle- und Atommeiler mittags fast ganz runterfahren müssen.

Was gut fürs Klima ist, muss aber nichts gut fürs Netz sein. Sollte man am nächsten Tag den Strom aus diesen Meilern brauchen, weil der Himmel bewölkt ist und der Wind nicht stark bläst, wird es schwierig (und teuer) sein, die Kohlemeiler wieder anzuschmeißen - diese werden dann nämlich erstmal mit Öl auf Trab gebracht. Es ist sogar fraglich, ob Atommeiler überhaupt tageweise rauf- und runtergefahren werden können. Nach dem großen Stromausfall Nordamerikas 2003 hat es bis zu 12 Tagen gedauert, um alle Atomkraftwerke zum Laufen zu kriegen (siehe "Forget Nuclear" von Amory B. Lovins, Imran Sheikh, and Alex Markevich).

Für nächstes Jahr rechnen die vier großen Netzbetreiber mit einem PV-Zubau von weiteren neun Gigawatt. Sie tun es, damit die Strompreise angeblich wegen der erneuerbaren Energien steigen, denn sie wollen die Konkurrenz nicht, d.h. so viel Zubau ist bereits eingepreist (sieh: "Der Preis ist heiß" in 11/2010 von "neue energie", leider nicht online). Die Pläne der Bundesregierung sind aber bescheidener und liegen offiziell (noch) bei 3,5 Gigawatt. Ende 2009 gab es knapp zehn Gigawatt an installierter PV, was folgende Berechnung leicht macht: Wenn tatsächlich 2010-2011 weitere 18 Gigawatt (im Schnitt 9 pro Jahr) dazu kämen, dürfte Deutschland bereits Ende 2011 rund 30 Gigawatt an Windkraft neben rund 28 Gigawatt an Photovoltaik haben.

Das Szenario ist jedoch sehr unwahrscheinlich, aber selbst wenn man von den viel bescheideneren 3,5 Gigawatt jährlich ausgeht, dürfte Deutschland im Jahre 2020 rund 50 Gigawatt an PV installiert haben, und die Windbranche rechnet mit 45 GW Windkraft an Land und weiteren zehn Gigawatt Offshore. Macht 50 GW PV plus 55 GW Wind, also 105 GW, um einen Spitzenbedarf von 70-80 GW zu decken. Zwar wird diese ganze erneuerbare Leistung wohl nie gleichzeitig zur Verfügung stehen, doch so viel Wind- oder Solarstrom dürfte immer wieder einem Überschuss führen, z.B. sonntags. Man munkelt deswegen jetzt schon, eine Deckelung könnte bald kommen.

Rechnen wir mal von der anderen Seite: Wenn 8 GW an PV = 1% unseres Stroms sind, müssten wir 240 GW an PV installieren, um auf 30% unserer Stromversorgung zu kommen – was jedoch unmöglich wäre, da wir maximal 70-80 MW verbrauchen und meistens nur zwischen 45-70. Um auf 30% Solarstrom zu kommen, müssten wir also irre Mengen an Elektrizität speichern, was noch gar nicht geht, aber selbst wenn es bald ginge, würde die Speicherung diesen Strom nur teurer machen. Mehr noch: Selbst 10% Solarstrom wäre eine Herausforderung bei etwa 80 GW installierter Leistung.

Und jetzt das Erstaunliche, was vor wenigen Jahren kaum jemand geglaubt hätte: Beim Tempo von 2010 hätten wir bereits 2018 mehr als 80 GW an Solarmodulen installiert. Für die großen Energiekonzerne ist die Photovoltaik keine Nische mehr, die man belächelt, sondern eine reelle Bedrohung.

Doch auch der Ottonormalverbraucher hat kein Interesse daran, gerade die (bisher) teuerste Form der Stromerzeugung am meisten zu fördern - vor allem wenn man den Strom nicht einmal mehr zeitgleich abnehmen kann, weil mehr erzeugt als verbraucht wird.

Wir können die Photovoltaik nicht im Tempo von 2010 weiter ausbauen

Ich bin auch keineswegs alleine mit dieser Einschätzung. So sagte die US-Marktanalystin Paula Mints vor wenigen Monaten:

By 2020 in Germany, it is expected that the amount of PV on the grid will exceed the summer peak…. In 2010, PV and wind were 50% of Germany's maximum winter peak. In 2020 they are expected to exceed the winter peak load.

Es herrscht auch großer Konsens darüber, dass es so wie 2010 nicht weitergehen kann. In ihrem Dringendem Appell zur Rettung des Erneuerbare-Energien-Gesetzes schrieben im Dezember einige der renommiertesten Befürworter der erneuerbaren Energien (und der Photovoltaik) unverhohlen:

Es war jedoch nie der Grundgedanke des EEG, dass die derzeit in der Vergütung noch teuerste Stromerzeugungs-Technologie der erneuerbaren Energien am schnellsten wächst.

Die Liste der Unterzeichner liest sich wie ein Who's who der Experten in erneuerbaren Energien. Sie sind besorgt, dass eine Regierung, die den großen Energiekonzernen nahesteht und nicht immer kompetent wirkt, das Kind mit dem Badewasser ausschüttert - dass also die Überförderung der Photovoltaik dazu führen könnte, dass das komplette Erneuerbare-Energien-Gesetz verworfen werden könnte. Ich bin auch besorgt.

Umweltminister Röttgen sagte im Januar, das EEG dürfte nicht "zur Dauersubvention werden" - richtig! Wir brauchen das EEG, um die Kosten - gerade der PV - im Rahmen zu halten. Bei der Photovoltaik war bisher das große Ziel die Kostengleichheit mit dem Strom aus der Steckdose - die sogenannte "Netzparität" (grid parity auf Englisch). Damit war immer impliziert, dass man bei Erreichen der Netzparität ohne das EEG auskäme - ein törichter Schluss, wie wir im nächsten Beitrag sehen werden.

Wir müssen nicht auf die Netzparität achten, sondern auch auf die "peak demand parity", also die oben beschriebene Parität mit der höchsten Nachfrage nach Strom. Wir werden sogar sehen, dass wir nach der Nachparität das EEG brauchen, um eine weitere Überförderung der Photovoltaik zu vermeiden.