Sonne und Wind: Ohne sie geht’s nicht

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Warum wir erneuerbare Energien ausbauen müssen – und wie ein guter Strom-Mix aussieht 

Bundesweit ist der Atomausstieg beschlossene Sache. Und Baden-Württemberg hat sich mit dem im Jahr 2013 verabschiedeten Klimaschutzgesetz das ehrgeizige Ziel gesetzt, den Ausstoß klimaschädlicher Treibhausgase deutlich zu reduzieren. Für die Stromversorgung bedeutet das vor allem eins: die Umstellung auf erneuerbare Energien. Bis 2050 sollen mindestens 80 % der gesamten Energieversorgung im Südwesten aus regenerativen Quellen wie Sonne, Wind und Biomasse stammen. Eine erste Zwischenetappe wird bereits für 2020 angepeilt – dann sollen die Erneuerbaren 38 % zur Bruttostromerzeugung beitragen, also zur gesamten in Kraftwerken erzeugten Strommenge einschließlich Eigenverbrauch der Anlagen und Leitungsverlusten.

Photovoltaikanlage mit Strommasten und Windrädern im Hintergrund
Aus Sonnen- und Windenergie entsteht der Strom-Mix der Zukunft. // Copyright: Shutterstock/elxeneize

Ein gutes Stück sind wir bereits vorangekommen: Noch 2010 stammte fast die Hälfte des hierzulande produzierten Stroms aus Kernenergie, 2017 waren es nur noch 30,8 %. Der Anteil der Erneuerbaren an der Bruttostromerzeugung lag 2017 hingegen bei 27,5 %. Diese Zahlen machen aber auch klar: Es liegt noch ein weiter Weg vor uns.
Doch wie wird unser künftiger Strom-Mix aussehen? Dafür hat die Landesregierung ambitionierte Ziele festgelegt. Sonne und Wind sollen 2020 ein Viertel der gesamten Stromerzeugung bereitstellen und so zu den wichtigsten Trägern der Energiewende werden. Bundesweit ist das nicht anders, gelten Solar- und Windkraft doch als die preiswertesten und gleichzeitig potenzialträchtigsten regenerativen Stromquellen in Deutschland. Die Technologieentwicklung hat in den vergangenen Jahren große Fortschritte gemacht, im Betrieb verursachen die Anlagen kaum Kosten. 

2017 lag der Anteil der Erneuerbaren an der Bruttostromerzeugung in Baden-Württemberg bei 27,5 %.

Wind kommt, Sonne bleibt

Bis die Zielmarke erreicht ist, sind allerdings noch einige Kraftanstrengungen und Investitionen nötig. Im Jahr 2017 leistete in Baden-Württemberg Photovoltaik (8,7 %) den größten Beitrag der Erneuerbaren zur Bruttostromerzeugung. Der Anteil der Windenergie lag in diesem Zeitraum bei 3,4 %.
Die Vorteile der erneuerbaren Energien sind mittlerweile weitestgehend bekannt: Sie reduzieren den CO₂-Ausstoß, machen unabhängig von Energieimporten und den Weltmarktpreisen. Sie sichern die Energieversorgung langfristig und schonen endliche Ressourcen. Doch die Umstellung bringt auch Herausforderungen mit sich. Gerade Wind und Sonne sind volatil – das heißt sie schwanken im Tages- und Jahresverlauf. Ihr Ertrag ist daher maßgeblich vom Wetter abhängig. Bei absoluter Windstille können noch so viele Windräder den Energiebedarf nicht decken.

Biomasse: flexibel, aber begrenzt 

Das sieht bei Biomasse und Wasserkraft anders aus: Diese beiden Energieträger können bedarfsgerecht und flexibel genutzt und gesteuert werden. Sie bieten zudem Anschlusspotenzial für moderne Speichertechnologien. Allerdings lässt sich der Ertrag von Biomasse und Wasserkraft nicht unbegrenzt steigern. Gerade Biomasse aus Holz und Energiepflanzen braucht Anbauflächen, die von Natur aus begrenzt sind. Die Stromerzeugung mittels Geothermie – also Erdwärme – verursacht wiederum aktuell noch zu hohe Kosten, um eine massentaugliche Alternative zu sein.

Der Mix macht’s 

Im Sinne einer sicheren Versorgung gilt also auch bei den erneuerbaren Energien das Prinzip Diversifizierung. Die wichtigsten Säulen des Strommixes, Sonne und Wind, sind zwar Schwankungen unterworfen, ergänzen sich aber: Häufig weht der Wind vor allem dann, wenn die Ausbeute an Solarenergie gering ist. Und die Sonnenenergie erbringt v. a. im Sommer hohe Erträge, wenn Windkraftanlagen weniger gut ausgelastet sind. Ein Ansatz, um die Schwankungen auszugleichen, kann der Zusammenschluss dezentraler Einheiten auf der Basis von Wind, Sonne und Biomasse zu virtuellen Kraftwerken sein. Dabei ist das virtuelle Kraftwerk selbst eine innovative Software, die die fluktuierenden Erträge koordiniert, die Netze dadurch vor Überlastung schützt und sie so stabiler macht.
Doch allein das wird vorerst nicht ausreichen, um das Angebot und die Nachfrage nach Strom langfristig in Einklang zu bringen. Um auch bei Flaute und bewölktem Himmel ausreichend Elektrizität bereitzuhalten, brauchen wir zunächst noch konventionelle Kraftwerke. Langfristig werden vor allem Speicher, Netzausbau und Lastmanagement zu einer sicheren Stromversorgung auf Basis erneuerbarer Energien beitragen.

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