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Entwicklung der Energieversorgung in Norddeutschland

Bernd Eikmeier, Karin Jahn, Sven Bode und Helmuth-M. Groscurth

Studie für den Zukunftsrat Hamburg, Bremen / Hamburg, aktualisierte Fassung, Juli 2007

Executive Summary

Bis zum Jahr 2020 werden in den fünf norddeutschen Bundesländern Bremen, Hamburg, Mecklenburg-Vorpommern, Niedersachsen und Schleswig-Holstein etwa zwei Drittel des derzeitigen Kraftwerksbestandes außer Betrieb gehen - zum einen auf Grund des Beschlusses des Ausstiegs aus der Kernenergie, zum anderen aber auch wegen des Alters bestehender fossiler Kraftwerke.

In der vorliegende Studie des bremer energie instituts und des arrhenius Instituts für Energie- und Klimapolitik wird untersucht, welche Rolle der geplante Zubau konventioneller Kraftwerke spielen wird und in welchem Umfang die Nutzung erneuerbarer Energien, der Ausbau der Kraft-Wärme-Kopplung sowie Energieeffizienzmaßnahmen dazu beitragen können, die entstehende Lücke zu schließen. Hierzu wird eine Prognose für den Stromverbrauch in der Untersuchungsregion erarbeitet sowie die mögliche Entwicklung beim Ausbau erneuerbarer Energien und die Potenziale und ein Ausbaupfad der Kraft-Wärme-Kopplung abgeschätzt. Da eine verstärkte Nutzung fluktuierender erneuerbarer Energien höhere Ansprüche an das Lastmanagement stellt und Energiespeicherung erforderlich werden könnte, wurden auch diese Aspekte betrachtet. Die wichtigsten Ergebnisse sind:

  • Die Stromnachfrage wird ohne besondere Maßnahmen zur Förderung der Energieeinsparung bis 2020 fast konstant bleiben. Maßnahmen entsprechend der „Endenergieeffizienz und Energiedienstleistungsrichtlinie“ der EU könnten zu einer Reduktion des Stromverbrauchs bis 2020 um ca. 13 % führen.
  • Die in Norddeutschland installierten Stromerzeugungskapazitäten steigen enorm an, wenn die Prognosen und Planungen so eintreffen wie in der Studie angenommen. Im Jahr 2020 sind nach der vorliegenden Analyse dann doppelt so hohe Erzeugungskapazitäten zu verzeichnen wie im Jahr 2005 (siehe Abbildung I).

Der Anteil der Kapazitäten aus regenerativen Energiequellen erhöht sich von ca. 36 % in 2005 auf etwa 51 % in 2020. Dabei repräsentieren allein die Windkraftanlagen bereits 45 % der dann vorhandenen Kapazitäten.

  • Die erzeugte Strommenge wird bis 2020 um etwa 58 % ansteigen. Der Anteil aus regenerativen Energiequellen erhöht sich in diesem Zeitraum von rund 16 % in 2005 auf ca. 40 % in 2020 (davon 35 % Windstrom). Die aus Windkraftanlagen bereitgestellte Strommenge entspricht dann ca. zwei Dritteln des Stromverbrauches in Norddeutschland.
  • Die Erschließung des wirtschaftlichen Potenzials der Kraft-Wärme-Kopplung kann in der Untersuchungsregion wesentlich zur Stromerzeugung und damit zu einer Verringerung der CO2-Emissionen aus Kraftwerken beitragen.
  • Bereits in 2005 ist in der Untersuchungsregion eine Überproduktion von Strom in Höhe von ca. 21 % zu verzeichnen. Diese steigt bis 2020 auf 88 % an. Wenn zusätzlich eine Verbrauchsreduktion durch die Endenergieeffizienzrichtlinie berücksichtigt wird, dann beträgt sie sogar 131 %. Das bedeutet, dass dann in Norddeutschland rund doppelt so viel Strom erzeugt wie regional benötigt wird (siehe Abbildung II).

Aus dieser Entwicklung ergibt sich ein erhöhter Bedarf an Regelenergie. Sollen die Leistungs- und Arbeitsüberschüsse und -defizite über Speicher ausgeglichen werden, so sind dafür extrem große Speichervolumina erforderlich. Es wäre zu klären, ob hierfür – speziell bei Druckluftspeichern – ein ausreichend großes technisches Potential im Untersuchungsgebiet existiert. Sicher ist dagegen, dass der Bau dieser Speicher mit hohen Investitionen verbunden wären, deren Wirtschaftlichkeit noch zu prüfen ist.

  • Damit Lastmanagement einen Beitrag zur Regelung leisten kann, sind neue Anreizstrukturen für die Verbraucher erforderlich. Ob diese im liberalisierten Markt von alleine entstehen können oder ob es dazu Änderungen der Marktordnung bedarf, sollte näher untersucht werden.
  • Ohne Speicher sind konventionelle Reservekapazitäten vorzuhalten. Diese könnten dann auch zum Ausgleich kurzfristiger Schwankungen herangezogen werden, sofern sich ihre Leistung schnell anpassen lässt. Dies spricht eher für den Ausbau von Gas- als von Kohlekraftwerken. Sowohl beim Kraftwerksbestand als auch bei den Kraftwerksplanungen dominiert jedoch der Brennstoff Kohle, was den formulierten Anforderungen nur bedingt gerecht wird.
  • Mit dem erheblichen Ausbau der Erzeugungskapazitäten, speziell der Kohlekraftwerke,sind enorm ansteigende CO2-Emissionen in Norddeutschland verbunden. In 2020 wird rund 2,4mal so viel CO2 emittiert wie im Jahr 2005. Abbildung III zeigt die Entwicklung, aufgelöst nach Energieträgern bzw. Wandlungstechniken (die Prozessketten sind enthalten). Gutschriften, die sich aus dem Stromexport in anderen Regionen ergeben könnten, sind hier noch nicht berücksichtigt.

Für die Gesamtemissionsbilanz Deutschlands und das Erreichen von CO2-Reduktionszielen ist eine Verlagerung von Emissionen aus Mittel- und Süd- nach Norddeutschland jedoch nicht von Belang. Allerdings stellt ein so massiver Zubau von Kohlekraftwerken ein enormes und wohl kaum zu überwindendes Hemmnis für weitergehende Klimagasreduktionsziele in einer Höhe dar, wie sie von Seiten der Wissenschaft gefordert bzw. für notwendig erachtet werden.