Erneuerbare Energien

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Als erneuerbare Energien (auch mit Majuskel : Erneuerbare Energien ) oder regenerative Energien werden Energieträger bezeichnet, die im Rahmen des menschlichen Zeithorizonts praktisch unerschöpflich zur Verfügung stehen [1] [2] oder sich verhältnismäßig schnell erneuern. Damit grenzen sie sich von fossilen Energiequellen ab, die sich erst über den Zeitraum von Millionen Jahren regenerieren. Erneuerbare Energiequellen gelten, neben höherer Energieeffizienz , als wichtigste Säule einer nachhaltigen Energiepolitik ( englisch sustainable energy ) und der Energiewende . [3] Zu ihnen zählen Bioenergie , Erdwärme , Wasserkraft , Meeresenergie , Sonnenenergie und Windenergie . [4]

Der Begriff „erneuerbare Energien“ ist nicht im streng physikalischen Sinne zu verstehen, denn Energie lässt sich nach dem Energieerhaltungssatz weder vernichten noch erschaffen, sondern lediglich in verschiedene Formen überführen. Auch aus erneuerbaren Energien gewonnene sekundäre Energieträger (Elektrizität, Wärme, Kraftstoff) werden oft unpräzise als erneuerbare Energien bezeichnet. [5] Als Bezeichnung für thermische Energie , die aus Geothermie , Solarthermie oder Bioenergie gewonnen wird und für die indirekte Nutzung von Sonnenenergie durch Solararchitektur wird auch der Begriff erneuerbare Wärme verwendet. Elektrizität aus erneuerbaren Energiequellen wird auch als Grünstrom und Ökostrom bezeichnet.

Der Ausbau der erneuerbaren Energien wird in vielen Staaten weltweit vorangetrieben. [6] [7] Im Jahr 2012 deckten die erneuerbaren Energien (EE) etwa 19 % des weltweiten Endenergiebedarfs in den Sektoren Strom, Wärme und Verkehr. Im Stromsektor lag der Anteil 2013 bei 22,1 %. In mindestens 144 Staaten weltweit gibt es Ausbauziele für erneuerbare Energien, in 138 Staaten existieren Fördermaßnahmen für ihre Verbreitung, darunter in 95 Entwicklungs- und Schwellenländern. [8] Besonders ehrgeizige Ziele hat sich China gesetzt, wo der Anteil Erneuerbarer Energien von 2013 bis 2017 um 50 % gesteigert werden soll. Zugleich übertrafen in diesem Jahr die Investitionen in erneuerbaren Energien erstmals die Investitionen in konventionelle Kraftwerke. [9

Erneuerbare Energiequellen

Die Basis für die erneuerbaren Energien bilden die drei Energiequellen Kernfusion der Sonne , Gezeitenkraft aufgrund der Planetenbewegung und Geothermie des Erdinneren. Die mit Abstand ergiebigste Form ist dabei die Sonnenenergie, deren jährliches Energieangebot auf der Erde 3.900.000.000 PJ beträgt. Geothermie stellt 996.000 PJ bereit, während die Gravitation 94.000 PJ liefert. [1]

Sonnenenergie (Strahlungsenergie)

Die Sonne emittiert große Mengen Energie, die als Solarstrahlung ( elektromagnetische Welle ) die Erde erreichen. Die von der Sonne auf die Erde abgestrahlte Leistung beträgt circa 174 PW ( Petawatt ). Etwa 30 % der Strahlung wird reflektiert, sodass circa 122 PW die Erde (Erdhülle und Erdoberfläche) erreichen. Das sind etwa 1.070 EWh (Exawattstunden) im Jahr und damit derzeit circa das 7.500 fache des Weltjahresenergiebedarfs .

Sonnenenergie lässt sich direkt oder indirekt vielfältig nutzen. Die direkte Nutzung erfolgt mit Photovoltaikanlagen sowie als Sonnenwärme , daneben „liefert“ die von der Atmosphäre und von der Erdoberfläche absorbierte Sonnenenergie mechanische, kinetische und potentielle Energie. Potentielle Energie entsteht, indem durch atmosphärische Prozesse Wasser in höhere Lagen transportiert wird. Die Sonnenenergie erzeugt zudem in der Atmosphäre durch meteorologische Prozesse Winde. Diese Winde (= bewegte Luftmassen) enthalten kinetische Energie ( Windenergie ); sie erzeugen auf den Meeren Wellen ( Wellenenergie ). Pflanzen absorbieren die Strahlung im Zuge der Photosynthese und fixieren sie in Biomasse , die zur Energiewandlung genutzt werden kann. Auch die Nutzung der Umgebungswärme mittels Wärmepumpen mit oberflächennahen Erdwärmekollektoren oder von Luft-Luft-Wärmepumpen zählt zur Solarenergie.

Grundsätzlich kann die Energie der Sonne neben der direkten Nutzung auch in Form von Bioenergie, Windenergie und Wasserkraft verwertet werden. Mögliche Nutzungsformen sind:

  • Solarenergie
    • Photovoltaik ( Photovoltaikanlage )
    • Solarthermie ( Sonnenkollektor , Sonnenwärmekraftwerk )
    • Solarchemie
    • Aufwindkraftwerk
  • Bioenergie (aus Biomasse in unterschiedlichster Form)
    • Holz
    • Pflanzenöl
    • Biodiesel
    • Bioethanol und Cellulose-Ethanol
    • Biogas
    • BtL-Kraftstoffe
    • Biowasserstoff
    • Muskelkraft ( Fahrrad , Göpel , Draisine , Arbeitskraft von Nutz- und Zugtieren )
  • Wasserkraft
    • Staudämme und Staumauern
    • Laufwasserkraftwerke , Wassermühlen , Strombojen
    • Wellenenergie des Meeres
    • Strömungsenergie des Meeres
    • Meereswärme
    • Osmosekraftwerk (Unterschiedlicher Salzgehalt von Süß- und Salzwasser)
    • Gnepfe ( Hammerwerke )
    • Schöpfräder , Wasserkunst , Hydraulischer Widder
  • Windenergie
    • Windkraftanlage
    • Flugwindkraftwerk
    • Windmühlen
    • Segelschiff

Geothermie (Erdwärme)

Die im Erdinneren gespeicherte Wärme stammt zum einen von Restwärme aus der Zeit der Erdentstehung . Zum anderen erzeugen dort radioaktive Zerfallsprozesse primordialer Radionuklide und die durch Gezeitenkräfte verursachte Reibung zwischen fester Erdkruste und flüssigem Erdkern laufend weitere Wärme. Sie kann für Heizzwecke (vor allem oberflächennahe Geothermie ) oder auch zur Stromerzeugung (meist Tiefengeothermie ) genutzt werden.

In Deutschland, Österreich und der Schweiz finden sich hauptsächlich Niederenthalpie-Lagerstätten . In diesen Lagerstätten strömt die Wärme aus den tieferen Schichten aber nicht in dem Maße nach, wie sie durch eine geothermische Anlage entnommen wird, so dass sich der Bereich der Entnahmestelle abkühlt und die Entnahme nur über einen begrenzten Zeitraum von einigen Jahrzehnten möglich ist, nach der eine Regeneration des Wärmereservoirs notwendig wird. Oberflächennahe Anlagen können allerdings im Sommer mit Wärmeenergie aus Kühlprozessen aufgefüllt werden, indem die Transportrichtung der Energie umgekehrt wird. Geothermieprojekte erfordern eine sorgfältige Erkundung und Analyse der geologischen Gegebenheiten, da Eingriffe in den Schichtenaufbau schwerwiegende Folgen haben können.

Wechselwirkung der Erde mit Sonne und Mond (mechanische Energie)

Die Anziehungskraft ( Schwerkraft ) von Sonne und Mond (und anderen Himmelskörpern) verursacht in und auf der rotierenden Erde die Gezeiten, wobei die Drehgeschwindigkeit der Erde durch diese Energieumwandlung allmählich abgebremst wird. Die dadurch induzierten Strömungen können in Gezeitenkraftwerken und Meeresströmungskraftwerken genutzt werden. Diese Anziehungskräfte führen außerdem zu Deformationen des Erdkörpers und dadurch in der festen Erde und im flüssigen Erdkern zu Reibung, die dem Erdinneren weitere Wärme zuführt. Die Reibungsenergie beträgt ca. 2,5 TW, das wirtschaftlich nutzbare Potenzial wird auf etwa 9 % dieser Energie geschätzt. [11]

Globale Potentiale

Die auf die Erde eingestrahlte Sonnenenergie entspricht mehr als dem Zehntausendfachen des aktuellen menschlichen Energiebedarfs . [13] Erdwärme und Gezeitenkraft liefern deutlich geringere, aber im Vergleich zum menschlichen Bedarf hohe Beiträge. Rein physikalisch betrachtet, steht damit ein Vielfaches der Energie zur Verfügung, als in absehbarer Zukunft gebraucht werden wird, auch wenn sich das hier genannte theoretische Potential u. a. durch technische und ökologische Belange reduziert. Auch die notwendigen Technologien sowie die Konzepte zur Realisierung einer nachhaltigen Energieversorgung gelten als vorhanden. [14]

Die Internationale Energieagentur (IEA) geht davon aus, dass weltweit bis 2040 ein Fünftel des Primärenergieverbrauchs sowie ein Drittel der Elektrizität durch erneuerbare Energien gedeckt werden. [15] Laut IPCC könnten unter optimistischen Annahmen bis 2050 sogar 77 % des weltweiten Energieverbrauches aus erneuerbaren Energien stammen. [16]

Wissenschaftler der Universitäten Stanford und Davis haben in einem Plan für eine emissionsfreie Welt bis 2030 errechnet, dass die weltweite Umstellung auf Wind-, Wasser- und Sonnenenergie rund 100.000 Milliarden US-Dollar kosten würde, wobei Geothermie- und Gezeitenkraftwerke unter Wasserenergie und Wellenkraftwerke unter Windenergie aufgeführt werden. Diese Berechnung beinhaltet Kosten für Speicherkraftwerke und Maßnahmen für einen intelligenten Stromverbrauch , nicht aber die Infrastruktur zur Verteilung des Stroms. [17] Deutlich höher wären die Kosten für das Festhalten an den fossil-atomaren Energien, wie Berechnungen der Energy Watch Group ergaben. Demnach wurden weltweit im Jahr 2008 zwischen 5500 und 7750 Milliarden Dollar für fossile und atomare Energien ausgegeben; bereits ein Anstieg der Energiepreise um 20 % würde die Ausgaben auf fast 10.000 Milliarden Dollar pro Jahr ansteigen lassen. [18]

Potentiale in Deutschland

Jedes Jahr wird mittels des Sonnenlichts etwa das Hundertfache des deutschen Primärenergieverbrauchs auf Deutschland eingestrahlt. [19] Dazu muss noch das Potential der Geothermie sowie der Windenergie gerechnet werden, wobei alleine die Windenergie an Land über ein nutzbares Potential von ca. 2400 TWh/a (ca. das Vierfache der deutschen Stromerzeugung) verfügt. [20] Prinzipiell ist deshalb eine autarke Komplettversorgung Deutschlands mit erneuerbaren Energien alleine mit heimischen Quellen möglich, auch wenn die meisten 100-%-Szenarien einen Import aus Nachbarstaaten vorsehen, da sich auf diese Weise die Versorgungssicherheit erhöhen sowie der notwendige Speicherbedarf infolge von Ausgleichseffekten reduzieren lassen. [21]

Im Jahr 2008 ging das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit (BMU) in seiner Leitstudie davon aus, dass die erneuerbaren Energien in Deutschland bis 2020 einen Anteil von 30 % an der Stromversorgung erreichen. [22] Damit könnte der ursprünglich bis zu diesem Zeitpunkt geplante Wegfall an Kernenergiekapazitäten (Atomausstieg) vollständig ersetzt werden. Mittlerweile (Dezember 2012) wird von einem deutlich stärkeren Ausbau ausgegangen. Laut Branchenprognose der Erneuerbare-Energien-Industrie können die erneuerbaren Energien in Deutschland bereits im Jahr 2020 mit 48 % knapp die Hälfte des gesamten deutschen Strombedarfs decken. Nach Beschluss der schwarz-roten Bundesregierung aus dem Jahr 2014 soll der Ökostromanteil bis 2020 auf 40–45 % und bis 2035 auf 55 bis 60 % gesteigert werden. [23]

Laut dem im Januar 2010 von der Agentur für Erneuerbare Energien vorgelegten Potenzialatlas sind die technischen Potenziale in Deutschland zur Nutzung regenerativer Energien noch größtenteils unerschlossen. Der Potenzialatlas berechnet den Flächenverbrauch von heute bis zum Jahre 2020, der für erneuerbare Energien bei deren weiterem Ausbau benötigt wird. Demnach könne beispielsweise die Windenergie an Land bis 2020 ein Fünftel des deutschen Strombedarfs decken. Dafür benötige sie etwa 0,75 % der Landesfläche. Die Bioenergie stelle demnach im Jahr 2020 einen Anteil von 15 % an der gesamten Strom-, Wärme- und Kraftstoffversorgung, wofür eine Fläche von 3,7 Millionen Hektar (heute: 1,6 Millionen Hektar) notwendig sei. Eine Konkurrenz mit der Nahrungsmittelerzeugung (Flächenkonkurrenz) sei aufgrund der EU-weiten Getreideüberschüsse nicht zu befürchten. Auch das Potenzial der Solarenergie sei noch weitgehend unerschlossen. Nur 2,5 % der geeigneten Gebäudeflächen würden bisher für Strom oder Wärme aus der Sonne genutzt. [24]

Ein Gutachten des Sachverständigenrats für Umweltfragen kam 2010 zu dem Ergebnis, dass Deutschland im Jahr 2050 seine Stromversorgung vollständig aus erneuerbaren Energien decken könne. Laut Olav Hohmeyer , Hauptautor des Gutachtens, ist bereits 2030 eine Vollversorgung mit Strom aus erneuerbaren Energien möglich, wenn die konventionellen Kraftwerke frühzeitig abgeschaltet sowie die Netz- und Speicherinfrastruktur angepasst würden. Die Studie enthält eine Reihe von Szenarien, denen zufolge selbst eine rein nationale Vollversorgung mit erneuerbaren Energien möglich sei. Einfacher und kostengünstiger sei jedoch ein Stromaustausch mit Nachbarländern und Regionen. So könne beispielsweise Norwegen zeitweise Stromüberschüsse aus Windenergie aufnehmen und dann Strom aus Wasserkraft zur Verfügung stellen, wenn in Deutschland wenig Wind weht. [25]

Auch das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) kam zu dem Ergebnis, dass die deutsche Energieversorgung (Strom- und Wärmesektor) mit einer Vollversorgung mit erneuerbaren Energien bis 2050 technisch möglich sei und sich finanziell nicht belastend auswirke. Für das Gelingen müssten demnach jedoch vor allem im Wärmesektor noch einige Weichen gestellt werden. So müsse der Heizwärmebedarf für Gebäude durch energetische Gebäudesanierung auf rund 50 Prozent des Wertes aus dem Jahr 2010 sinken. [26]

Ausbau der erneuerbaren Energien

In vielen Ländern findet derzeit ein starker Ausbau der erneuerbaren Energien statt. Neben den klassischen Bereichen Wasserkraft und Bioenergie betrifft dies insbesondere die zuvor unbedeutenden Bereiche Windenergie und Sonnenenergie .

In der internationalen Berichterstattung über Rolle und Potenzial der erneuerbaren Energien haben die beiden Institutionen IEA und IRENA eine herausgehobene Stellung inne. Während die Gründung der IEA im Jahr 1973 eine Reaktion auf die Ölkrise war, fand die Gründungskonferenz der IRENA erst Anfang 2009 in Bonn statt, wobei jedoch ihre Geschichte bereits mit dem 1980 erschienenen Brandt-Bericht beginnt. [28] Neben diesen Publikationen veröffentlicht das Regierungsforum REN21 regelmäßig Statusberichte zum weltweiten Ausbau der erneuerbaren Energien. Der jährlich erscheinende „Global Status Report“ gilt als Standardwerk der Erneuerbare-Energien-Branche. [29]

Nach diesem Bericht verfügten Anfang 2014 mindestens 138 Staaten über politische Ziele zum Ausbau der erneuerbaren Energien oder ähnliche Regelungen, davon waren 95 Schwellen- oder Entwicklungsländer . [8] 2005 waren es 55 Staaten. Während Windenergie derzeit in mindestens 83 Staaten der Erde zum Einsatz kommt, sind Photovoltaikanlagen in über 100 Staaten installiert. Bestimmte erneuerbare Energien sind in manchen Regionen bereits wettbewerbsfähig und können dort günstiger Strom produzieren als fossile Anlagen. [30]

Insgesamt lag der Anteil der erneuerbaren Energien am globalen Endenergiebedarf 2012 bei 19 %. Davon entfiel mit 9 % knapp die Hälfte auf die traditionelle Biomassenutzung , während moderne erneuerbare Energien 10 % lieferten. 78,4 % der Endenergie wurde von fossilen Energieträgern gedeckt, weitere 2,6 % entfielen auf die Kernenergie . [8]

Im Stromsektor wird der Anteil der erneuerbaren Energien weltweit im Jahr 2013 auf 22,1 % geschätzt, während 77,9 % der elektrischen Energie durch fossile Energien sowie durch die Kernenergie produziert wurden. Wichtigste regenerative Energiequelle war demnach die Wasserkraft, die 16,4 % des weltweiten Strombedarfs deckte. Die Windenergie lieferte 2,9 % des Stroms, Biomasse 1,8 % und die Photovoltaik 0,7 %, sonstige Erneuerbare erreichten 0,4 %. [8] In absoluten Zahlen lag die regenerative Stromerzeugung bei ca. 5.070 TWh . [31]

Insgesamt betrug die Installierte Leistung der erneuerbaren Energien Ende 2013 rund 1.550 Gigawatt und damit acht Prozent mehr als im Vorjahr. Im Jahr 2004 waren es noch 800 GW. Während die Leistung von Wasserkraftwerken in dem genannten Zeitraum von 715 GW auf 1000 GW zulegte, stieg die Leistung der anderen erneuerbaren Energien von 85 auf 560 GW, wobei die Windenergie mit einer installierten Leistung von 318 GW den größten Anteil an diesem Anstieg hatte. Ebenfalls sehr stark wuchs die Photovoltaik , die von 2,6 auf 139 GW zulegte. Biomasse stieg von unter 36 GW auf 88 GW, während geothermische und solarthermische Kraftwerke mit 12 bzw. 3,4 GW vergleichsweise unbedeutend blieben. [8]

Auch im Jahr 2013 beschränkte sich der Zubau an regenerativer Kraftwerkskapazität vorwiegend auf Wasserkraft, Windenergie und Photovoltaik. Ein Drittel des Zubaus ging auf die Wasserkraft zurück (40 GW), ein weiteres Drittel auf Photovoltaik (39 GW), die damit zum ersten Mal einen höheren Kapazitätszuwachs verzeichnete als die Windkraft (35 GW). Die Länder mit der höchsten installierten Leistung von Stromerzeugungsanlagen sind China, die Vereinigten Staaten, Brasilien, Kanada und Deutschland. Zum ersten Mal überstieg 2013 in China die neu installierte Leistung von Erneuerbare-Energien-Anlagen die von Kernkraftwerken und fossilen Kraftwerken. In der EU überstieg 2013 die neu installierte Leistung der Erneuerbaren erneut die von konventionellen Kraftwerken. [8]

Seit dem Jahr 2000 sind die Stromgestehungskosten der erneuerbaren Energien wie Onshore-Windkraft und insbesondere der Photovoltaik stark gefallen. Mittlerweile können in verschiedenen Staaten unter günstigen Bedingungen Windkraftanlagen und Solarprojekte ohne finanzielle Beihilfen realisiert werden. Dadurch stieg die Zahl von Investitionen in erneuerbare Energien deutlich an. Die Preise für Erneuerbare Energien sind in den vergangenen Jahren schneller und stärker gefallen als erwartet, insbesondere für Photovoltaik. 56 Prozent der neuen Kapazitäten zur weltweiten Stromerzeugung 2013 waren Erneuerbare Energien. Die Investitionen stammten dabei etwa zur Hälfte aus Schwellen- und Entwicklungsländern. China hat 2014 erstmals mehr Kapazitäten im Erneuerbaren-Energien-Sektor neu errichtet als im Kohlesektor. In Indien haben sich die Windkraft-Kapazitäten in den vergangenen zehn Jahren verzehnfacht, angetrieben von stark gesunkenen Kosten. [8] [32]

Die Investitionen in Erneuerbare Energien steigen seit Jahren mit zunehmender Geschwindigkeit; nur in Europa sind sie zuletzt 2015 wieder eingebrochen. [33] Die weltweiten Neu-Investitionen in Erneuerbare Energien übertrafen im Jahr 2014 die Investitionen im konventionellen Sektor. Zugleich trugen sie mit 7,7 Millionen Arbeitsplätzen mehr zur weltweiten Beschäftigung bei als konventionelle Energien. [34] Deutschland lag bei den Investitionen auf Rang 5 (2014). China und Japan investierten überwiegend in Solaranlagen, Europa in Offshore-Windparks. [35] Im Jahr 2013 wurden im Energiesektor insgesamt weltweit 1,6 Billionen Dollar investiert, hiervon mehr als 1 Billion für fossile Energieträger und Kraftwerke und 250 Mrd. für Erneuerbare Energien. [36] Im gesamten Zeitraum 2000–2013 entfielen weltweit etwa 57 % der Investitionen im Sektor der Erneuerbaren Energien getätigt, während 40 % auf fossile Kraftwerke und 3 % auf Kernkraftwerke entfielen. [37]

Im Jahr 2015 wurden 329,3 Milliarden US-Dollar in erneuerbare Energien investiert. Damit stiegen die Investitionen, trotz gesunkener Öl- und Gaspreise sowie ebenfalls gesunkener Kosten für erneuerbare Energien, gegenüber dem Vorjahr um 4 % an. Zudem wurde 30 Prozent mehr Wind- und Solarleistung installiert als 2014. [38]

Die weltweiten staatlichen Subventionen für Erneuerbare Energie betrugen im Jahr 2012 rund 100 Mrd. Dollar. Zum Vergleich: Im selben Zeitraum wurden fossile Energieträger direkt mit 544 Mrd. Dollar und indirekt mit der Nichtbepreisung entstehender Umwelt- und Gesundheitsschäden gefördert, so die Internationale Energieagentur (IEA). [39]

Die folgende Grafik gibt eine Übersicht über die Top 10-Investoren in erneuerbare Energien weltweit: [40]

Investitionen in erneuerbare Energien nach Staat :

Brasilien Südafrika Indien Vereinigtes Königreich Italien Japan Deutschland Vereinigte Staaten Volksrepublik China

Anmerkung: Rest der EU-27 umfasst Belgien, Bulgarien, Dänemark, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, die Niederlande, Österreich, Polen, Portugal, Rumänien, Schweden, Slowakei, Slowenien, Spanien, die Tschechische Republik, Ungarn und Zypern.

Die Studie „ Energy [r]evolution “ von Greenpeace International , dem Global Wind Energy Council (GWEC) und SolarPower Europe, die zusammen mit dem Deutschen Luft- und Raumfahrt Zentrums (DLR) erarbeitet wurde, geht davon aus, dass es technisch möglich und finanziell attraktiv ist sowie Millionen neuer Arbeitsplätze schaffen kann, die globale Energieversorgung bis 2050 vollständig auf Erneuerbare umzustellen. [41]

In Sierra Leone soll bis Ende 2016 etwa ein Viertel des erzeugten Stroms aus erneuerbaren Energien stammen. In der Nähe der Hauptstadt Freetown soll mit 6 MW Leistung Westafrikas größter Solarpark entstehen. [42] Solarenergie spielt auch zur Beleuchtung von Straßen, zum Beispiel in Koindu [43] , eine zunehmend größere Rolle in einem Staat mit jahrzehntelanger Unterversorgung.

Situation in der Europäischen Union

Erneuerbarer Anteil am Bruttoendenergieverbrauch in den EU-28-Staaten in Prozent [44]
2004 2014
EU-28 8,5 16,0
Belgien 1,9 8,0
Bulgarien 9,6 18,0
Dänemark 14,5 29,2
Deutschland 5,8 13,8
Estland 18,4 26,5
Finnland 29,2 38,7
Frankreich 9,4 14,3
Griechenland 6,9 15,3
Irland 2,4 8,6
Italien 6,3 17,1
Kroatien 23,5 27,9
Lettland 32,8 38,7
Litauen 17,2 23,9
Luxemburg 0,9 4,5
Malta 0,1 4,7
Niederlande 2,1 5,5
Österreich 23,3 33,1
Polen 6,9 11,4
Portugal 19,2 27,0
Rumänien 17,0 24,9
Schweden 38,7 52,6
Slowakei 6,4 11,6
Slowenien 16,1 21,9
Spanien 8,3 16,2
Tschechien 5,9 13,4
Ungarn 4,4 9,5
Vereinigtes Königreich 1,2 7,0
Zypern 3,1 9,0

Im Jahr 2013 lag der Anteil der erneuerbaren Energien am Bruttoendenergieverbrauch in den EU-28-Staaten bei 15,0 %. Seit 2004, dem ersten Jahr, für das europaweit Daten vorliegen, ist der Anteil in allen EU-Staaten im Steigen begriffen. Der höchste Anteil wurde mit 52 % in Schweden erreicht, es folgen Lettland (37,1 %), Finnland (36,8 %) und Österreich (32,6 %). Das größte Wachstum wiesen Schweden, Dänemark , Österreich, Bulgarien und Italien auf. [44] Im Zeitraum 1999 bis 2009 war der Anteil der erneuerbaren Energien am Bruttoinlandsenergieverbrauch in den EU-27-Staaten bereits von 5 % auf 9,0 % angestiegen. [45]

Die Europäische Union verpflichtete sich am 9. März 2007 verbindlich, den Ausstoß von Treibhausgasen bis 2020 um ein Fünftel im Vergleich zu 1990 zu verringern und den Anteil erneuerbarer Energien im Durchschnitt auf 20 % bis 2020 zu erhöhen. [46] Im Januar 2008 beschloss die Europäische Kommission verbindliche Vorgaben für die einzelnen Mitgliedsstaaten. [47] Die Richtlinie 2009/28/EG (Nachfolger der Richtlinie 2001/77/EG ) verpflichtet die Mitgliedstaaten zur Festlegung nationaler Richtziele für den Anteil erneuerbarer Energien am Stromverbrauch, wobei den einzelnen Staaten hinsichtlich der Fördersysteme im Einzelnen ausdrücklich freie Hand gelassen wird. [48] Der nationale Zielwert bis zum Jahr 2020 nach der EU-Richtlinie 2009/28/EG ist demnach für Deutschland 18 % und für Österreich 34 % des Endernergieverbrauchs durch erneuerbare Energien zu erzielen.

Im Januar 2014 gab die EU-Kommission ein Ziel von 27 Prozent für den Anteil der erneuerbaren Energien am Bruttoendenergieverbrauch der EU im Jahr 2030 an. [49] Nach Prognosen des Ölkonzerns BP werden erneuerbaren Energien zwischen 2013 und 2035 um 136 % zunehmen und damit der am schnellsten wachsende Energieträger in Europa sein (gefolgt von Erdgas mit einem Zuwachs von 15 %). [50]

Prognosen

Im Rückblick betrachtet wurden durch die in den letzten Jahrzehnten gemachten Prognosen und Szenarien die Potentiale der erneuerbaren Energien systematisch unterschätzt, oft sogar sehr stark. Neben Kritikern der Energiewende unterschätzten jedoch häufig auch Befürworter das Wachstum der erneuerbaren Energien. [51]

Die Prognosen der Europäischen Union (EU) und der Internationalen Energieagentur (IEA) weichen dabei besonders stark von der tatsächlichen Entwicklung ab. So wurden die in der 1994 vorgelegten „Primes“-Studie der EU [52] für 2020 angenommenen Werte bereits 2008 deutlich überschritten. Die IEA erwartete in ihrem World Energy Outlook 2002 für 2020 einen Anstieg der Kapazitäten zur Windenergieproduktion auf 100 GW. [53] Dieser Wert wurde 2008, wenige Jahre nach der Veröffentlichung der Prognose, von der tatsächlichen installierten Leistung um mehr als 20 % übertroffen und lag Ende 2014 bereits bei 369 GW. [54] [55] Eine 2015 publizierte Studie der Energy Watch Group und der Lappeenranta University of Technology urteilte, dass die IEA zwischen 1994 und 2014 regelmäßig das Wachstum von Photovoltaik und Windenergie unterschätzt hat. Die von der IEA im Jahr 2010 gegebenen Projektionen für Photovoltaik für das Jahr 2024 wurden demnach bereits im Januar 2015 erreicht (180 GW), was die IEA-Prognose für 2015 um den Faktor 3 übersteigt. Ähnlich habe die IEA die Bedeutung von Kohle, Öl und Atomkraft regelmäßig überschätzt. So gehe die IEA trotz eines Rückgangs der Atomkraft unverändert von einem jährlichen Wachstum von ca. 10 GW im kommenden Jahrzehnt aus. [56]

Die größten Unterschiede zwischen Prognose und Realität des Ausbaus der erneuerbaren Energien in Deutschland ergeben sich für die vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi) in Auftrag gegebenen Studien der Prognos AG . Zum Beispiel war die reale Nutzung erneuerbarer Energien im Jahr 2000 fast dreimal so hoch wie die Prognose von 1998. Die für das Jahr 2020 erwartete Stromproduktion erreichten die erneuerbaren Energien bereits 2007. [57] Der Prognos-Studie von 1984 zufolge würden Windenergie, Photovoltaik, Biogas, Geothermie, Solarthermie und Biokraftstoffe selbst im Jahr 2000 gar keinen Beitrag zur Energieversorgung leisten. [58] Die in der Prognos-Studie von 2005 für 2030 vorhergesagten Werte für Strom aus Bioenergie und Photovoltaik und für Wärme aus erneuerbaren Energien wurden bereits 2007, nur zwei Jahre nach Veröffentlichung der Studie, erreicht. Die prognostizierte Biokraftstoffmenge für 2020 wurde ebenfalls schon 2007 übertroffen. [59]

In Deutschland wird das Ausbauziel bis zum Jahr 2020, zu dem sich Deutschland bei der EU verpflichtet hat, laut Bundesumweltministerium voraussichtlich übertroffen. Statt 18 % Anteil am Endenergieverbrauch würden dann sogar 19,6 % regenerativ erzeugt. Im Stromsektor erwartet das Ministerium einen Beitrag der erneuerbaren Energien von 38,6 %. [60]

Global erwartet IRENA eine Verdoppelung des Erneuerbare-Energien-Anteils bis 2030 [61] . Der Finanzanalyst Bloomberg New Energy Finance sieht einen sog. tipping point bei Wind- und Solarenergie: Die Preise für Wind- und Solarstrom seien in den letzten Jahren stark gefallen und würden heute (1/2014) in einigen Bereichen bzw. Teilen der Welt bereits unter den Preisen der konventionellen Stromerzeugung liegen. Die Preise würden weiter fallen. Die Stromnetze seien weltweit stark ausgebaut worden, so dass diese nun auch Strom aus erneuerbaren Energien aufnehmen und verteilen könnten. Auch hätten die erneuerbaren Energien weltweit dafür gesorgt, dass die Strompreise stark unter Druck geraten seien. Zudem würden die erneuerbaren Energien enthusiastisch von den Verbrauchern aufgenommen. Bereits im Jahr 2014 soll dieser Systemwechsel für sehr viele Menschen offensichtlich werden. [62]

Auch die Deutsche Bank prognostiziert bei der Photovoltaik ein starkes Wachstum. In mindestens 19 Märkten weltweit sei Netzparität erreicht (1/2014). Die Preise für Photovoltaik würden weiter sinken. Es würden sich zunehmend Geschäftsmodelle jenseits von Einspeisetarifen durchsetzen. Das weitere Wachstum sei darin begründet, dass Photovoltaik immer wettbewerbsfähiger werde. [63]

Wandel des Energiesystems

Der Wandel von der konventionellen Energiebereitstellung zu erneuerbaren Energien verändert die Struktur der Energiewirtschaft massiv. Die Stromerzeugung in Großkraftwerken (Kernkraft-, Braunkohle- und Steinkohlekraftwerke) stagniert oder nimmt ab; die Erzeugung in Anlagen mit wenigen Kilowatt (beispielsweise Photovoltaik) bis wenige Megawatt hat zugenommen. Zudem bildete sich binnen kurzer Zeit (seit ca. 2012) eine in der öffentlichen Debatte sehr einflussreiche Divestment-Bewegung , die den Umstieg auf klimaneutrale Energiequellen durch den Verkauf von Beteiligungen an Fossilenergiekonzernen und damit durch einen fundamentalen Bruch des konventionellen Energiesystems zu erreichen versucht. [64]

Ein weiterer wichtiger Aspekt der dezentralen Energieversorgung ist die Verkürzung der Transportwege bzw. der Vermeidung von Transporten (von Brennstoffen wie Heizöl, Erdgas, Kohle). Auch verschiedene Infrastrukturen wie Öl- und Gaspipelines sind nicht bzw. in geringerem Umfang notwendig. Dies gilt insbesondere bei der Nutzung von Biomasse die jeweils vor Ort bzw. lokal bereitgestellt werden kann. Zudem erleichtern Kleinkraftwerke die sogenannte Kraft-Wärme-Kopplung (KWK), bei der die Erzeugung von Strom mit der Nutzung von Abwärme, beispielsweise für Heizzwecke, kombiniert wird und so der Gesamtwirkungsgrad erhöht wird. Bei Großkraftwerken dagegen wird die Abwärme häufig nicht genutzt. Die dezentrale Energieversorgung stärkt zudem die regionale Wirtschaft durch Schaffung von Arbeitsplätzen in Installation, Betrieb und Wartung der Anlagen.

Als großer Vorteil der dezentralen Energiewende gilt ihre schnellere Umsetzbarkeit. Dadurch, dass die Anlagen kleiner sind und damit auch keine großen Investitionen benötigen, sei ihren Befürwortern zufolge ein schnellerer Ausbau der erneuerbaren Energien als mit einer auf Großstrukturen basierenden Energiewende möglich. Zugleich käme es durch viele unterschiedliche Akteure zu mehr Wettbewerb am Energiemarkt. Da Großprojekte hingegen vor allem durch kapitalkräftige Unternehmen wie den etablierten Energiekonzernen gebaut werden müssten, die aufgrund der Konkurrenzsituation zu bestehenden Kraftwerken kein Interesse an einem schnellen Ausbau der erneuerbaren Energien hätten, sei von dieser Seite kein schneller Umbau der Energieversorgung zu erwarten. [65]

Allerdings hat nicht jede Region die Potentiale für eine Selbstversorgung mit Energie. Zum anderen überwiegt in manchen Regionen die Produktion, beispielsweise von Strom mit Windkraftanlagen in Norddeutschland, zeitweise oder häufig den lokalen Bedarf, so dass die Stromnetze zu den Verbrauchern ausgebaut werden müssen.

Kritik finden vor allem Konzepte für eine vollständig autarke Energieversorgung . Betont wird hierbei insbesondere die Versorgungssicherheit durch weitgespannte Netzwerke, durch die sich Überangebot und Mangel in verschiedenen Regionen ausgleichen können. Zum Beispiel würde im Sommer ein Überschuss von Solarstrom aus den Mittelmeerländern geliefert, während im Winter Windstrom aus Nord- und Westeuropa genutzt werden könnte. Auch viele Befürworter einer dezentralen Energieversorgung wie beispielsweise Canzler und Knie gehen davon aus, dass Eigenverbrauch und dezentrale Lösungen in Zukunft zwar eine wichtige Rolle spielen werden, Autarkie jedoch nur in den seltensten Fällen erreicht werde. [66]

Der Umbau der Energieversorgung auf Nachhaltigkeit bedeutet jedoch nicht notwendigerweise ausschließlich dezentrale Versorgung. Einige Konzepte, wie beispielsweise Offshore- Windparks und Solarfarmkraftwerke , oder auch die Studien von TREC , setzen auch bei erneuerbaren Energien auf zentrale Gewinnung und großräumige Verteilung. Ein Beispiel für ein solches Großprojekt ist das Mitte 2009 in Planung gegangene DESERTEC -Projekt. Studien des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) ergaben, dass mit weniger als 0,3 % der verfügbaren Wüstengebiete in Nord-Afrika und im Nahen Osten durch Solarthermische Kraftwerke genügend Strom und Trinkwasser für den steigenden Bedarf dieser Länder sowie für Europa erzeugt werden kann. Alleine in den Mittelmeeranrainerstaaten könnten auf 500.000 km², was 6 % der Fläche dieser Staaten entspricht, das Vierfache der Weltstromerzeugung Ende der 1990er Jahre produziert werden. [67] Die DESERTEC Foundation und die Industrieinitiative Dii GmbH setzen sich für eine solche kooperative Nutzung der Solarenergie ein. Eine Nutzung der Passatwinde im Süden Marokkos soll die solare Stromerzeugung ergänzen.

Neben Desertec sind derzeit noch weitere Projekte in Planung, die einen Beitrag zum Klimaschutz leisten können. Beispiele hierfür sind Gobitec , wo Solar- und Windstrom aus der Mongolei in die dicht besiedelten und industriell hoch entwickelten Räume Ostchinas, Koreas und Japans geliefert werden soll, sowie der Vorschlag der Australian National University in Canberra, Südostasien mit nordaustralischem Solarstrom zu versorgen. Es werden ebenfalls Konzepte zur Errichtung eines globalen Stromnetzes (Global Grid) evaluiert, mit dem das Ziel verfolgt wird, die fluktuierende Erzeugung von erneuerbaren Energien sowie die unterschiedliche Stromnachfrage zu glätten und somit den notwendigen Speicherbedarf zu minimieren. [68] Bei einer Stromübertragung mittels HGÜ-Technik und einer Spannung von 800 kV treten bei Transportentfernungen von 5.000 km Verluste von weniger als 14 % auf. Die Investitionskosten für die Stromleitungen selbst werden mit 0,5 bis 1 ct/kWh prognostiziert. [69]

Heute wird davon ausgegangen, dass die zukünftige Energieversorgung vermutlich aus einer Mischung von dezentralen und zentralen Konzepten bestehen wird. [65] Es gilt als gesichert, dass der Umbau der Energieversorgung weder ausschließlich durch lokale Kleinsysteme noch durch Großstrukturen erfolgen kann, sondern ein Mix aus beiden Varianten erforderlich ist. [70]

Gründe für den Umstieg auf erneuerbare Energien

Klimaschutz

Bei der energetischen Nutzung fossiler Energieträger werden große Mengen Kohlenstoffdioxid (CO 2 ) ausgestoßen. Der menschengemachte Treibhauseffekt ist maßgeblich durch die Zunahme des Verbrauchs fossiler Energieträger verursacht. [71] Da erneuerbare Energien in der Regel deutlich geringere Mengen an Treibhausgasen emittieren, treiben viele Staaten weltweit den Ausbau der erneuerbaren Energien mit ehrgeizigen Zielen voran. [72] Mit dem Ausbau der erneuerbaren Energien und dem damit eingesparten fossilen Brennstoff soll somit der durch die menschliche Wirtschaftsweise verursachte Kohlendioxidausstoß verringert werden. [73] So liegt das mittlere Kohlenstoffdioxidäquivalent von Windkraftanlagen pro Kilowattstunde bei 9,4 g CO 2 , bei Wasserkraftwerken bei 11,6 g CO 2 , bei Photovoltaikanlagen bei 29,2 g CO 2 , bei Solarthermiekraftwerken bei 30,9 g CO 2 und bei Geothermiekraftwerken bei 33,6 g CO 2 , während GuD-Gaskraftwerke ca. 350 bis 400 g CO 2 und Steinkohlekraftwerke etwa 750 bis 1050 g CO 2 pro kWh ausstoßen. [74]

Die Freisetzung von Treibhausgasen erfolgt dabei hauptsächlich bei der Herstellung sowie in geringerem Ausmaß beim Transport der Anlagen, da beim heutigen Energiemix hierfür noch überwiegend auf Energie aus fossilen Energieträgern zurückgegriffen wird, der Betrieb selbst ist emissionsfrei. Diese Emissionen werden jedoch in der Lebenszeit mehrfach amortisiert, so dass netto eine deutliche Einsparung an Klimagasen zu bilanzieren ist. Im Jahr 2012 haben die erneuerbaren Energien in Deutschland 145 Mio. Tonnen CO 2 eingespart, was 15 % der gesamten Emissionen entspricht. [75]

Ein spezieller Fall ist Bioenergie, bei deren Nutzung in Biomasseheizkraftwerken , Biogasanlagen oder als Biokraftstoff in Verbrennungsmotoren CO 2 freigesetzt wird. Dieses wurde jedoch zuvor beim Wachstum der verwendeten Pflanzen im Zuge der Photosynthese gebunden, weshalb die Bioenergie prinzipiell klimaneutral ist. [76] Netto beschränkt sich die tatsächliche CO 2 -Emission also auf den Aufwand an fossiler Energie für land- und forstwirtschaftliche Maschinen ( Dieselkraftstoff ), Mineraldüngerherstellung und anderes. Zu beachten sind allerdings auch die Emissionen der starken Klimagase Lachgas und Methan , die bei bestimmten Anbau- und Nutzungsarten von Biomasse freigesetzt werden können und die Gesamtbilanz der Bioenergien in diesem Fall verschlechtern. [77]

Ob die erhofften ökologischen Vorteile im Einzelfall zutreffen, kann durch eine Ökobilanz festgestellt werden. [78] So müssen beispielsweise bei der Bioenergie auch negative Auswirkungen wie Landverbrauch, Abbrennen von Urwald für Anbauflächen von Sojabohnen oder Ölpalmen (und speziell damit verbundene Reduzierung der Artenvielfalt ), energieintensive Produktion von künstlichen Düngemitteln , Einsatz von Herbiziden und Pestiziden , sowie der verstärke Anbau von Monokulturen wie beispielsweise Mais , den positiven Effekten gegenübergestellt werden.

Endlichkeit fossiler und nuklearer Brennstoffe

Die Vorkommen fossiler Energieträger sind endlich. Dadurch, dass das fossile Energiesystem auf dem Verbrauch begrenzter Bestände von Energierohstoffen basiert, kann es somit nicht von Dauer sein, da die Energierohstoffe nach einer gewissen Zeitspanne verbraucht sein werden. [79] Die Reichweite der fossilen Energieträger wurde im Jahr 2009 auf 41 Jahre bei Erdöl , 62 Jahre bei Erdgas und 124 Jahre bei Steinkohle geschätzt. [80] Das globale Ölfördermaximum ( Peak Oil ) wird von der Internationalen Energieagentur (IEA) etwa auf das Jahr 2020 datiert, was auf die zunehmende Förderung von unkonventionellem Erdöl zurückzuführen ist. Das Fördermaximum bei konventionellem Erdöl wurde bereits 2006 erreicht. [81]

Gemäß Förderanalyse der ökologisch ausgerichteten Energy Watch Group ist es wahrscheinlich, dass um das Jahr 2030 die weltweite Erdölförderung um etwa 40 Prozent gegenüber 2012 zurückgehen wird. Die europäische Gasförderung befindet sich seit dem Jahr 2000 im Förderrückgang. [82] Nach dem Fördermaximum wird mit sinkenden Fördermengen bei gleichzeitig steigendem Weltenergiebedarf gerechnet. Dies schlägt sich in steigenden Preisen nieder. Nach einem Bericht der Landesregierung Schleswig-Holstein zur Energiepreisentwicklung sind beispielsweise von 1998 bis 2012 die Heizölpreise um ca. 290 % und die Erdgaspreise um 110 % gestiegen. Die Strompreise erhöhten sich im selben Zeitraum um 50 %. [83]

Auch Uran und andere Kernbrennstoffe sind begrenzt, weshalb die Kernenergie aufgrund der begrenzten Ressourcen keine Alternative zu den fossilen Energieträgern darstellt. [80] Man geht davon aus, dass die Uranreserven bei gleichbleibendem Verbrauch noch für ca. 60 Jahre ausreichen. [84] Aufgrund dieser Begrenztheit der fossilen und nuklearen Ressourcen sind mittelfristig Alternativen notwendig. Durch die Nutzung erneuerbarer Energiequellen werden diese Ressourcen geschont. Ein frühzeitiger Ausbau der erneuerbaren Energien verlängert die Übergangsphase und könnte so eine wirtschaftliche Abwärtsspirale und Verteilungskonflikte vermeiden. [85] Da die chemische Industrie stark vom Rohstoff Erdöl abhängt, sichert die Ressourcenschonung langfristig die Rohstoffzufuhr.

Aus umwelthistorischer Sicht betrachtet stellt die mit der Industriellen Revolution begonnene industrielle Epoche ein instabiles System dar, das im physisch-energetischen Sinn nicht nachhaltig ist. [86] Phasen mit exponentiellen (materiellem) Wachstum, wie sie seit Beginn der Industrialisierung auftreten, sind grundsätzlich nur temporär möglich, da die Welt physische Grenzen besitzt; ein permanentes Wachstum ist deshalb physikalisch unmöglich. [87] Das fossilenergetische Wirtschaftssystem befindet sich deshalb aktuell in einer „Pioniersituation“ des relativen Energieüberflusses, die nach Ablauf dieser Ausnahmesituation wiederum von der Energieknappheit abgelöst wird. [79] Auf diese aus historischer Sicht kurze Ausnahmesituation weist auch der englische Wirtschaftshistoriker Edward Anthony Wrigley hin, der in der fortgesetzten Abhängigkeit von fossilen Energieträgern vor dem Hintergrund der Endlichkeit der fossilen Energieträgern sowie der durch ihre Verbrennung mitausgelösten globalen Erwärmung einen „Weg in die Katastrophe“ [88] sieht. [89]

Ökonomische Bewertung

Importabhängigkeit

Der Ausbau der erneuerbaren Energien wird überdies mit einer reduzierten Importabhängigkeit und damit einer erhöhten Versorgungssicherheit begründet, mit denen auch eine Erhöhung der inländischen Wertschöpfung einhergeht. [90] Auch politische Abhängigkeiten von einzelnen Staaten (z. B. Russland ), instabilen Regionen (z. B. dem Mittleren Osten ) oder einzelnen Konzernen bzw. Kartellen mit großer Machtfülle ( Gazprom , OPEC ), sollen durch höhere Energieautonomie mittels erneuerbarer Energien und der damit einhergehenden Diversifizierung der Ressourcenbasis verringert werden. [91] Gemäß World Trade Organisation (WTO) bezifferte sich im Jahr 2014 der Import von Brennstoffen auf weltweit 3.150 Milliarden US-Dollar. Dies schlägt sich insbesondere in den Handelsbilanzen von Schwellen- und Entwicklungsländern nieder. So verwendete Indien in 2014 ca. ein Viertel seiner Importausgaben für fossile Brennstoffe. Bei Pakistan belief sich der Anteil auf 30 Prozent, bei China auf 14 Prozent, bei Deutschland auf 9 Prozent. [92]

Wirtschaftswachstum und Wertschöpfung

Eine Studie der Vereinten Nationen unter Leitung von Caio Koch-Weser, ehem. Vizepräsident der Weltbank gelangte 2014 zu dem Ergebnis, dass der schnelle Ausbau der erneuerbaren Energien und andere Klimaschutzmaßnahmen wirtschaftlich sinnvoll sind und das Wirtschaftswachstum beleben. [93] Für Deutschland belegte das Deutsche Institut für Wirtschaftsforschung (DIW), dass der Ausbau der erneuerbaren Energien netto zu einem kräftigeren Wirtschaftswachstum und einem anziehenden Konsum führt. [94] Demnach werde das Bruttoinlandsprodukt im Jahr 2030 um rund 3 % über dem Niveau liegen, das ohne einen Ausbau erneuerbarer Energien erreicht würde. Der private Konsum solle um 3,5 %, die privaten Anlageinvestitionen gar um 6,7 % über dem Niveau liegen, das sich ergeben würde, wenn kein Ausbau erneuerbarer Energien stattfände. Diesen Berechnungen liegt jedoch die Annahme zugrunde, dass es durch den Umstieg auf erneuerbare Energien zu keiner Verschlechterung der internationalen Wettbewerbsfähigkeit durch steigende Energiepreise kommt. In einem weiteren Szenario, in dem eine beeinträchtigte internationale Wettbewerbsfähigkeit angenommen wurde, liegt das BIP im Jahr 2030 um 1,0 % über dem Nullszenario, wobei die Studie über das angenommene Ausmaß der Wettbewerbsbeeinträchtigung, unter der es zu diesem Ergebnis kommt, keine Auskunft gibt. Das DIW hat die volkswirtschaftliche Nettobilanz mit einem Modell untersucht, das auch die gesamtwirtschaftlichen Wechselwirkungen und die internationalen Verflechtungen abbildet. Berechnungsbasis der angenommenen Ausbauzahlen war das Leitszenario 2009 des Bundesumweltministeriums, das einen Anteil der erneuerbaren Energien am deutschen Endenergieverbrauch von 32 % im Jahr 2030 prognostiziert.

Ähnliche Ergebnisse liefert eine Studie der Gesellschaft für Wirtschaftliche Strukturforschung (gws) und des Instituts für Energie- und Umweltforschung Heidelberg : Mehr Erneuerbare und mehr Energieeffizienz bewirken demnach eine höhere Wirtschaftsleistung, zusätzliche Investitionen und Arbeitsplätze sowie langfristig geringere Energiekosten. Da auch andere Staaten künftig ihre Energiesysteme umbauen werden, eröffnen sich Exportmöglichkeiten für deutsche Unternehmen. [95]

Die Wertschöpfung durch erneuerbare Energien wurde für 2012 auf 17 Milliarden Euro (direkt) plus 9,5 Milliarden Euro (indirekt über Zulieferer und Vorleistungen) veranschlagt. Zwei Drittel der Wertschöpfung komme dabei Städten und Gemeinden zugute und leiste einen Beitrag zur Entwicklung strukturschwacher Räume. [96] Wie das Statistische Bundesamt mitteilte, wurden in Deutschland mit klimaschutzrelevanten Waren und Dienstleistungen 2011 mehr als 45 Milliarden Euro Umsatz erwirtschaftet. Dies entspricht knapp zwei Prozent des gesamten Bruttoinlandsproduktes (BIP). In Sachsen-Anhalt wurden vier Prozent des BIP durch klimaschutzbezogene Umsätze erwirtschaftet, in Bayern 3,5 Prozent. Den größten Anteil am Gesamtumsatz hatte die Solarenergiebranche mit einem Umsatz von 14,3 Milliarden Euro, aber auch der Wind- (8,3 Milliarden Euro) und der Bioenergiesektor (2,2 Milliarden Euro) konnten zum BIP beitragen. [97] Nach Analysen der zur Weltbank gehörenden International Finance Corporation und der Unternehmensberatung A.T. Kearney ist in Osteuropa, Zentralasien, dem Mittleren Osten und Nordafrika bis 2020 ein Investitionspotenzial von rund 640 Milliarden Dollar für Klimaschutztechniken vorhanden. Der größte Posten entfällt mit 52 Milliarden Dollar auf die Windenergie. [98]

Neben dem Heimatmarkt sorgt aber auch die steigende Nachfrage nach EE-Anlagen aus dem Ausland in der deutschen Industrie für Wachstum. So betrug beispielsweise die Exportquote der deutschen Windenergiebranche im Jahr 2011 rund 66 %. [99]

Arbeitsmarkt

Weltweit waren im Jahr 2013 rund 6,5 Mio. Menschen in der Branche der erneuerbaren Energien beschäftigt. Etwa 40 % dieser Arbeitsplätze entfielen auf China, Deutschland lag hinter Brasilien, den USA und Indien auf dem fünften Rang. Wichtigster Teilsektor mit knapp 2,3 Mio. Beschäftigen war die Photovoltaikindustrie. [100]

Laut Erhebungen der Bundesregierung waren im Jahr 2013 ca. 371.400 Menschen durch den Ausbau der erneuerbaren Energien beschäftigt. Dies ist ein deutlicher Rückgang gegenüber 2012 von über sieben Prozent. Wichtigste Branche war die Windenergie mit 138.000 Beschäftigten, die 2013 einen Beschäftigtenzuwachs von über 13 Prozent verzeichnen konnte. Während die Bioenergie als zweitwichtigster Arbeitgeber mit rund 126.000 Beschäftigten ungefähr auf dem Niveau des Vorjahres verblieb, gab es in der Solarenergie-Sparte, insbesondere bei der Photovoltaik, gegenüber dem Vorjahr einen starken Einbruch: Waren dort 2012 aufgrund des Booms der Branche mit 114.000 ähnlich viele Menschen beschäftigt gewesen wie in der Wind- und Bioenergiebranche, reduzierten sich die Beschäftigtenzahlen innerhalb eines Jahres auf nunmehr 68.500 Beschäftigte. Damit waren dort jedoch weiterhin mehr Menschen beschäftigt waren als noch 2011 (49.200). Dieser Rückgang ist vor allem auf den deutlich gebremsten Photovoltaik-Ausbau in Deutschland zurückzuführen, der einen Beschäftigungsabbau sowohl bei der Produktion als auch bei der Installation der Anlagen zur Folge hatte. [101] [102]

Obwohl der Anteil der erneuerbaren Energien am Energiebedarf erst bei rund 12 % liegt, sind Deutschlandweit mittlerweile deutlich mehr Menschen in der Erneuerbare-Energien-Branche beschäftigt als in der konventionellen Energiebranche. 2003 belief sich die Gesamtzahl der Arbeitsplätze in der konventionellen Energiewirtschaft auf 260.000; eine Zahl, die von der Regenerativbranche bereits im Jahr 2007 mit rund 250.000 Stellen fast erreicht wurde. [103] Im Kohlebergbau waren 2013 deutschlandweit ca. 31.000 Menschen beschäftigt, von denen bis Ende 2018 etwa die Hälfte der Arbeitsplätze durch die dann auslaufende Steinkohlesubvention wegfallen wird. [104] Im Jahr 2014 waren rund 123.000 Arbeitsplätze dem Export von erneuerbaren Energien zuzuschreiben, was 44 % der Beschäftigten bei Anlagen und Komponenten entspricht. [101]

Demokratisierung der Energieversorgung

Der Umstieg auf erneuerbare Energien soll zudem auch die Demokratisierung der Energieversorgung fördern. Eine Möglichkeit, die gesellschaftliche Partizipation an der Energieversorgung zu erhöhen, ist die Gründung von Bürgerenergiegenossenschaften , wie in einigen Staaten weltweit der Fall. In den letzten Jahren wurden in einer Reihe von Staaten Bürgerenergiegenossenschaften gegründet, besonders in Kanada , den USA , im Vereinigten Königreich , Dänemark und Deutschland . Typischerweise folgen Bürgerenergiegenossenschaften weltweit den sieben Grundsätzen, die 1995 von der International Co-operative Alliance verabschiedet wurden: Freiwillige und offene Mitgliedschaft, demokratische Mitgliederkontrolle, ökonomische Partizipation der Mitglieder, Autonomie und Unabhängigkeit, Ausbildung, Fortbildung und Information, Kooperation mit anderen Genossenschaften und Vorsorge für die Gemeinschaft . [105]

2013 existierten in Deutschland 718 seit 2008 gegründete Energiegenossenschaften, die zusammen rund 145.000 Mitglieder, größtenteils Privatpersonen, hatten. Diese können sich zumeist bereits mit Beiträgen ab 500 Euro beteiligen. Zusammen haben diese Genossenschaften bisher ca. 1,35 Mrd. Euro in erneuerbare Energien investiert. Durch die EEG-Novelle 2014 wird jedoch infolge verschlechterter Investitionsbedingungen insbesondere für Bürgerprojekte ein starker Rückgang der Neuinvestitionen erwartet. [106]

Bürgerengagement in der Energieversorgung besitzt in Deutschland eine lange Tradition. Bereits im ausgehenden 19. Jahrhundert wurden in ländlichen Gegenden mehrere Energiegenossenschaften gegründet, um elektrische Energie zu produzieren oder ein Verteilnetz zu bauen und zu betreiben. Hintergrund war, dass von Seiten größerer Energieunternehmen zumeist kein wirtschaftliches Interesse bestand, in dünnbesiedelten Regionen ein Stromnetz aufzubauen, da sich dieses dort aufgrund der geringen Stromabnahme nicht gerechnet hätte. [107]

Beitrag zur Friedenssicherung

Das Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie und Adelphi Consult gehen in einer Studie [108] im Auftrag des Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit (BMUB) [109] aus dem Jahr 2007 davon aus, dass die Erneuerbare Energien die Entwicklung zum Frieden unterstützen. Diese Auffassung vertritt auch das Bundesministerium für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung (BMZ). [110]

Ökologische Bewertung

Die unterschiedlichen Technologien zur Nutzung jeder Form von Energie, also auch erneuerbarer Energien, haben grundsätzlich immer Auswirkungen auf die Biosphäre , also auch auf Menschen und das ihr Leben ermöglichende Ökosystem . Neben direkten Emissionen, der Klimabilanz und dem Ressourcenverbrauch müssen für eine ganzheitliche Betrachtungsweise auch Aufbau und Abbau der Anlagen (Warenlebenszyklus), Herstellung, Betrieb, Entsorgung etc. betrachtet werden. Diese Auswirkungen müssen verstanden, quantitativ dargestellt und mit den Alternativen verglichen werden. Erst dann werden Nutzen und Schaden in der Energie- und Entropiebilanz , für die Artenvielfalt und soziale Folgen deutlich.

Grundsätzlich lässt sich festhalten, dass erneuerbare Energien verglichen mit konventionellen Energienutzungsformen eine bessere Umweltbilanz aufweisen. [111] [112] Diese äußert sich nicht zuletzt in den deutlich geringeren Externen Kosten von erneuerbaren Energien, die im Energiesektor vor allem durch Umwelt-, Gesundheits- und Klimafolgeschäden verursacht werden (s. u.). [113] Insbesondere die Verbrennung fossiler Energieträger ist durch die dabei entstehenden Verbrennungsrückstände und Treibhausgase lokal wie auch global hochgradig umweltbelastend . [114] Durch Umstellung der Energieversorgung auf ein regeneratives Energiesystem lässt sich somit die durch den Energiesektor verursachte Umweltbelastung reduzieren. [115]

Solarenergie

Die energetische Amortisationszeit von Photovoltaikanlagen beträgt derzeit (Stand 2013) nach einer Studie von Peng et al. global betrachtet zwischen 0,75 und 3,5 Jahren, je nach Standort und verwendeter Photovoltaiktechnologie. Der Mittelwert schwankt im Bereich von ca. 1,5 bis 2,5 Jahren. Dies bedeutet, in diesem Zeitraum hat die Photovoltaikanlage wieder die Energie hereingespielt, die insgesamt während ihres gesamten Lebenszyklus verbraucht wurde. Berücksichtigt sind also die Herstellung der Anlagen, ihr Transport, die Errichtung, Betrieb und der Rückbau bzw. Recycling . Die rechnerischen CO 2 -Emissionen von Photovoltaikanlagen betragen je nach Technik und Standort zwischen 10,5 und 50 g CO 2 /kWh, mit Durchschnitten im Bereich 35 bis 45 g CO 2 /kWh. Als Lebensdauer wurde in der Studie 30 Jahre für Module auf Basis kristalliner Siliciumzellen und 20–25 Jahren für Dünnschichtmodule angenommen, für Lebensdauer der Wechselrichter wurden 15 Jahre angenommen. [116] Nicht berücksichtigt sind der in gesamtsystemischer Sicht evtl. nötige Betrieb von Energiespeichern oder Backupkraftwerken. [117]

Es werden etwa fünf Kilogramm Silizium pro Kilowatt installierter Leistung (mono- und polykristalline Zellen) benötigt. [118] Hinzu kommen wie bei allen elektronischen Bauteilen zum Teil giftige Schwermetalle . Diese Stoffe verbleiben bei Silizium- und CIGS -Technologien jedoch weitgehend in der Fabrik. Hier enthält das fertige Solarmodul selbst keine giftigen oder gefährlichen Stoffe und stellt einen recycelbaren Wertstoff dar. Module auf Cadmium-Tellurid-Basis enthalten giftige Schwermetalle, sind jedoch auch recycelbar.

Sonnenkollektoren

Bei solarthermischen Sonnenkollektoren werden ungiftige Metalle wie Kupfer und Aluminium verwendet. Die energetische Amortisationszeit eines Solarthermiesystems beträgt 12 bis 24 Monate, d. h., in dieser Zeit haben die Kollektoren die gleiche Menge an Energie der Heizung zugeführt, die für die Produktion usw. der Anlage aufgewendet werden musste. Die Lebensdauer der Kollektoren liegt bei mindestens 30 Jahren. [119]

Wasserkraft

Die Errichtung von Talsperren und Staumauern ist ein massiver Eingriff in die Umwelt. Das aufgestaute Wasser überflutet Landflächen, die vorher anderweitig genutzt werden konnten. Wenn dort Menschen lebten, müssen sie wegziehen. [120] Bei vielen Stauseeprojekten kam es zu Veränderungen im Ökosystem, da in die saisonalen Wasserstandschwankungen der Flüsse und den Schwemmstofftransport der Flüsse eingegriffen wurde. Als besonders bekanntes Beispiel gilt der Nassersee (Nil / Ägypten).

In Regionen mit Wassermangel kommt es zu Nutzungskonflikten zwischen Oberliegern und Unterliegern. So staut zum Beispiel Tadschikistan den Syrdarja (und Nebenflüsse) im Sommer auf, um im Winter Strom zu erzeugen. Das flussabwärts gelegene Kasachstan benötigt das Wasser aber im Sommer für seine Landwirtschaft. Ein weiteres Beispiel ist das Südostanatolien-Projekt (22 Staudämme, 19 Wasserkraftwerke und Bewässerungsanlagen entlang der beiden Flüsse Euphrat und Tigris ).

Auch Laufwasserkraftwerke greifen in „ihren“ Fluss ein. Allerdings werden die meisten europäischen Flüsse ohnehin für Binnenschifffahrt und für andere Zwecke aufgestaut (Vermeidung von Hochwasser und Niedrigwasser, Sicherstellung genügender Kühlwassermengen für große Kraftwerke, z. B. Kernkraftwerke und fossile Kraftwerke, etc.).

Windenergie

Windparks werden vom Landschaftsschutz und Naturschutz kritisch gesehen. An bestimmten Standorten besteht unter Umständen eine Gefahr für Vögel oder Fledermäuse (Vogel- und Fledermausschlag) . Laut NABU sterben in Deutschland jährlich etwa eintausend Vögel durch Kollision mit einer Windkraftanlage, was ca. 0,5 Vögeln pro Anlage und Jahr entspricht. Dem gegenüber stehen etwa fünf bis zehn Millionen getöteter Vögel durch Straßenverkehr und Stromleitungen. [121] Belastbare Datenreihen für gefährdete Vogelarten wie den Rotmilan und den Weißstorch zeigen stabile Bestände seit den 1990er Jahren, trotz erheblichem Windkraftzubau. [122]

Lärm- und Infraschallentwicklung können prinzipiell belastend sein; in den gesetzlich vorgegebenen größeren Entfernungen gehen die Schallemissionen jedoch normalerweise im Hintergrundrauschen unter, das im Wesentlichen von Verkehr und Industrie sowie dem lokalen Wind geprägt wird. [123] Der „Disco-Effekt“ durch Reflexion der Sonne an den Windkraftanlagen wird inzwischen durch Auftragung matter Farben auf den Windflügeln vollständig vermieden [124] , jedoch kann auch der Schattenschlag der Rotorblätter negativ wahrgenommen werden. Zur Minimierung des Schattenschlages werden zeit- und sonnengesteuerte Abschaltsysteme eingesetzt, die den Schattenschlag auf die per Immissionsschutzgesetz maximal zulässige Schattenwurfdauer von theoretisch 30 Stunden pro Jahr (entsprechend etwa 8 Stunden real) und 30 Minuten pro Tag begrenzen. [125] [126]

Bei bestimmten Typen von Windkraftanlagen wird Neodym als Baumaterial für den Generator eingesetzt. Der Abbau dieses seltenen Metalles geschieht überwiegend in China und erfolgt dort mit Methoden, die sowohl die Umwelt als auch die Arbeiter schädigen. [127] Die deutschen Windkraftanlagenhersteller REpower Systems und Enercon betonen, kein Neodym in ihren Windkraftanlagen zu verbauen. [128]

Bioenergie

Bioenergie umfasst die Nutzung von festen, flüssigen und gasförmigen biogenen Energieträgern, vor allem von Holz, landwirtschaftlichen Produkten ( Energiepflanzen ) und organischen Abfällen.

Die Verbrennung von Biomasse kann mit Gefahren für die menschliche Gesundheit einhergehen, wenn sie an offenen Feuerstellen oder in Öfen ohne Filtersysteme erfolgt, da Luftschadstoffe wie Stickoxide , Schwefeldioxid und Feinstaub entstehen. In Deutschland ist die Nutzung in Öfen, Kaminen und anderen Anlagen in der Verordnung über Kleinfeuerungsanlagen ( 1. BImSchV ) geregelt und schreibt Grenzwerte und verschiedene Maßnahmen, wie beispielsweise Filtersystem, vor.

Die verfügbare Fläche für den Anbau der Biomasse ist begrenzt und kann in ein Spannungsverhältnis zum Nahrungsmittelanbau und zum Natur- und Landschaftsschutz (beispielsweise Schutz der Biodiversität ) geraten. Während beispielsweise die Nutzung landwirtschaftlicher Rest- und Abfallstoffe zumeist als unproblematisch gilt, ist der intensive Anbau von Nahrungspflanzen oder die Reservierung von Anbauflächen für geeignete Pflanzen (beispielsweise Mais und Zuckerrohr ) zur Herstellung von Treibstoffen in die Kritik geraten. Insbesondere Palmöl steht in der Kritik, da häufig artenreiche und als Kohlenstoffspeicher fungierende tropische Regenwälder für Ölpalmenplantagen gerodet werden und dabei der gespeicherte Kohlenstoff beim Brandroden wieder als CO 2 freigesetzt wird.

Diskutiert wird auch der Nutzen von Biokraftstoffen. Für die Erzeugung beispielsweise von Rapsöl werden große Mengen an synthetischen Düngemitteln (Mineraldünger) und Pestiziden eingesetzt, die Mensch und Umwelt belasten. Strittig ist bisher auch, wie groß der Beitrag zum Klimaschutz ist, da beispielsweise durch Stickstoffdüngung verursachte Emissionen des sehr starken Treibhausgases Lachgas (rund 300-fach stärkeres Treibhausgas als CO 2 ) schwer zu quantifizieren sind. Zahlreiche Gutachten bestätigen die positive Klimabilanz von Biodiesel, betonen aber die Bedeutung der Anbaumethoden. [129] Mit gesetzlichen Vorgaben (EU- Richtlinie 2009/28/EG (Erneuerbare-Energien-Richtlinie) und deren Umsetzung in deutsches Recht mit der Biokraftstoff-Nachhaltigkeitsverordnung ) soll die nachhaltigere Erzeugung von Biokraftstoffen sichergestellt werden.

Von noch in der Entwicklung befindlichen Biokraftstoffen der zweiten Generation , wie Cellulose-Ethanol und BtL-Kraftstoffe erhofft man sich bessere ökologische Bilanzen, da diese Ganzpflanzen und Reststoffe nutzen und so höhere Erträge pro Fläche liefern können als die derzeit dominierenden Ölpflanzen. Jedoch ist der Herstellungsprozess deutlich aufwendiger als bei den Biokraftstoffen der ersten Generation .

Biomasse eignet sich auch zur Herstellung von Wasserstoff in einer Wasserstoffwirtschaft .

Geothermie

Auch bei der Geothermie können negative Umwelteinwirkungen eintreten. Bei der Stimulation von untertägigen Wärmeübertragern können seismische Ereignisse auftreten, die jedoch meist unterhalb der Fühlbarkeitsgrenze liegen (Dezember 2006, Basel, Magnitude 3,4). Diese haben jedoch bisher weltweit weder Personenschäden noch strukturelle Gebäudeschäden verursacht. In Basel wurden jedoch Bagatellschäden mit einer Gesamtsumme von 3 und 5 Millionen Franken (ca. 1,8 bis 3,1 Millionen Euro) auf dem Kulanzwege durch Versicherungen entschädigt. [130] Das Projekt wurde eingestellt. Der verantwortliche Ingenieur wurde zunächst zwar angeklagt, dann aber freigesprochen.
Unter bestimmten geologischen Bedingungen, die Anhydrit -haltige Gesteinsschichten beinhalten, und vermutlich unsachgemäßer Ausführung der Bohrarbeiten bei oberflächennahen Geothermieprojekten können auch erhebliche kleinräumige Hebungen der Erdoberfläche auftreten, wie im Jahr 2007 in Staufen geschehen.

 

 

Literatur

Bücher

  • Nicola Armaroli , Vincenzo Balzani : Energy for a Sustainable World – From the Oil Age to a Sun-Powered Future , Wiley-VCH, Weinheim 2011, ISBN 978-3-527-32540-5 .
  • Mischa Bechberger, Danyel Reiche : Ökologische Transformation der Energiewirtschaft – Erfolgsbedingungen und Restriktionen. Schmidt, Berlin 2006, ISBN 3-503-09313-3 .
  • Elke Bruns, Dörte Ohlhorst, Bernd Wenzel, Johann Köppel: Erneuerbare Energien in Deutschland – Eine Biographie des Innovationsgeschehens . Universitätsverlag der TU Berlin, Berlin 2010, ISBN 978-3-7983-2201-1 ( Volltext ).
  • Thomas Bührke , Roland Wengenmayr : Erneuerbare Energie – Alternative Energiekonzepte für die Zukunft. 2. Auflage. Wiley-VCH, Weinheim 2009, ISBN 978-3-527-40973-0 .
  • Hans-Josef Fell , Carsten Pfeiffer: Chance Energiekrise – Der solare Ausweg aus der fossil-atomaren Sackgasse . Solarpraxis, Berlin 2006, ISBN 3-934595-64-2 .
  • Wolfgang Gründinger : Die Energiefalle. Rückblick auf das Erdölzeitalter. C. H. Beck, München 2006, ISBN 978-3-406-54098-1 .
  • Martin Kaltschmitt , Wolfgang Streicher, Andreas Wiese (Hrsg.): Erneuerbare Energien. Systemtechnik, Wirtschaftlichkeit, Umweltaspekte . Springer Vieweg, Berlin / Heidelberg 2013, ISBN 978-3-642-03248-6 .
  • Martin Kaltschmitt, Wolfgang Streicher (Hg.): Regenerative Energien in Österreich. Grundlagen, Systemtechnik, Umweltaspekte, Kostenanalysen, Potentiale, Nutzung . Wiesbaden 2009, ISBN 978-3-8348-0839-4 .
  • David J. C. MacKay : Sustainable Energy – Without the Hot Air . UIT, Cambridge 2008, ISBN 978-1-906860-01-1 ( online ).
  • Volker Quaschning : Erneuerbare Energien und Klimaschutz. 3. Auflage. Hanser, München 2013, ISBN 978-3-446-43809-5 .
  • Volker Quaschning: Regenerative Energiesysteme. 9. Auflage. Hanser, München 2015, ISBN 978-3-446-44267-2 .
  • Jeremy Rifkin : Die dritte industrielle Revolution, die Zukunft der Wirtschaft nach dem Atomzeitalter (Originaltitel: The Third Industrial Revolution . übersetzt von Bernhard Schmid) Frankfurt am Main 2014, ISBN 978-3-596-19596-1 .
  • Thomas Schabbach , Viktor Wesselak : Energie. Die Zukunft wird erneuerbar . Springer Vieweg, Berlin / Heidelberg 2012, ISBN 978-3-642-24346-2 .
  • Hermann Scheer : Der energethische Imperativ. Wie der vollständige Wechsel zu erneuerbaren Energien zu realisieren ist . Kunstmann, München 2010, ISBN 978-3-88897-683-4 .
  • Viktor Wesselak, Thomas Schabbach, Thomas Link, Joachim Fischer: Regenerative Energietechnik . 2. erweiterte und vollständig neu bearbeitete Auflage, Berlin/Heidelberg 2013, ISBN 978-3-642-24165-9 .

Aufsätze und Studien

  • Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR): Energy Revolution: A sustainable world energy outlook (2012) (PDF; 11,82 MB), Kurzfassung in Deutsch
  • Langfristszenarien und Strategien für den Ausbau der erneuerbaren Energien in Deutschland bei Berücksichtigung der Entwicklung in Europa und global (Studie des DLR, Fraunhofer ISE und IfnE für das BMU ; PDF-Datei; 8,47 MB)
  • Energiekonzept 2050. Eine Vision für ein nachhaltiges Energiekonzept auf Basis von Energieeffizienz und 100 % erneuerbaren Energien (PDF; 4,35 MB) Studie des Forschungsverbundes Erneuerbare Energien zum Energiekonzept der Bundesregierung 2010
  • Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE: Stromgestehungskosten Erneuerbarer Energien , Stand November 2013.
  • IRENA: Reports and Papers on the Global Status of Renewable Energies und Jahresbericht 2014-2015: At Glance
  • Renews Kompakt: Akzeptanzumfrage 2013: Erneuerbare Energiewende ist bei Deutschen weiterhin hoch im Kurs. 18. September 2013 , Zusammenstellung verschiedener Umfragen zu Energiepolitik
  • Bundesverband Erneuerbare Energie und Greenpeace Energy : Kompassstudie Marktdesign – Leitideen für ein Design eines Stromsystems mit hohem Anteil fluktuierender Erneuerbarer Energien (2012)
  • Agentur für Erneuerbare Energien: Erneuerbare Energien – Ein Gewinn für den Standort Deutschland. Berlin 2014
  • Studie: Die neue Stromwelt. Szenario eines 100 % erneuerbaren Stromversorgungssystems (2015)

Politische Leitlinien

  • Jean-Claude Juncker, Ein neuer Start für Europa: Meine Agenda für Jobs, Wachstum, Fairness und demokratischen Wandel , in: Politische Leitlinien für die nächste Europäische Kommission, Straßburg Juli 2014.
  • Zeitreihen zur Entwicklung der Erneuerbaren Energien in Deutschland , Arbeitsgruppe Erneuerbare Energien Statistik
  • Webseite des Bundesumweltministeriums über erneuerbare Energien , mit der jährlich erscheinenden Informationsbroschüre Erneuerbare Energien in Zahlen – Nationale und Internationale Entwicklung , Ausgabe vom Juli 2011 (PDF; 2,72 MB)
  • föderal erneuerbar – Grafiken und Infos zur Umsetzung der Energiewende in den Bundesländern
  • Kommunal Erneuerbar – Infos zu erneuerbaren Energien in den Kommunen
  • Bundesländervergleich Erneuerbare Energien – Ergebnisse
  • Agentur für Erneuerbare Energien , u. a. mit der Broschüre Erneuerbare Energien 2020 – Potenzialatlas Deutschland (PDF; 7,19 MB), verschiedenen Themenheften und Grafiken
  • Politikwissenschaftliche Literatur zum Thema Erneuerbare Energien in der Annotierten Bibliografie der Politikwissenschaft
  • aktuelle Stromproduktion in Deutschland und Österreich, aufgeschlüsselt nach konventionell erzeugtem, Wind- und Solarstrom
  • Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE: Stromerzeugung aus Solar- und Windenergie im Jahr 2014. Wöchentlich aktualisiert.
  • Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE: Aktuelle Fakten zur Photovoltaik in Deutschland .
  • Regenerative Energieträger zur Sicherung der Grundlast in der Stromversorgung , TAB 2013
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