Erneuerbare Energien: Warum nur Sonne & Wind das Klima retten

Erneuerbare Energien sind für den Klimaschutz wichtig. Das scheint bei fast allen Parteien angekommen zu sein – selbst Markus Söder posiert neuerdings neben Bäumen und spricht über Windräder. Utopia erklärt, warum wir diese tatsächlich brauchen und wie es um die Erneuerbaren Energien (EE) wirklich steht.

Auf möglichst 1,5 Grad soll die Klimaerwärmung begrenzt werden, so das Pariser Abkommen. Ohne Energiewende wird das nicht gehen: Etwa 85 Prozent der Treibhausgasemissionen Deutschlands entstehen durch die Energieerzeugung und -nutzung (UBA); rund 40 Prozent durch die Energiewirtschaft: Rund 300 Millionen Tonnen CO2 in 2018.

Vor allem die Kohle setzt unserem Klima ordentlich zu. Unter den zehn “dreckigsten” Unternehmen Europas sind sechs deutsche Braunkohlekraftwerke (T&E). Klar, damit soll Schluss sein. Doch genau genommen ist der “Kohleausstieg 2038” nichts anderes als ein zu langes Festhalten an alten Technologien, die den Ausbau der Erneuerbaren blockieren.

Erneuerbare Energien brauchen die Energiewende

Die Energiewende beschreibt den Übergang von fossilen Energieträgern (Abbauprodukte von Pflanzen und Tieren aus geologischer Vorzeit, wie Braun- und Steinkohle, Erdöl und Erdgas) und der Atomenergie zu regenerativen Energiequellen. Sie betrifft primär drei Bereiche: Strom, Wärme und Mobilität.

Der größte Anteil regenerative Energie in Deutschland fließt aktuell in die Stromerzeugung. 2020 kamen etwa 46 Prozent des Stroms aus erneuerbaren Energien. (BMWI) In den Bereichen Wärme und Verkehr lagen die Anteile 2019 bei 15,2 Prozent und 7,3 Prozent (UBA). Insgesamt stieg der Anteil der erneuerbaren Energien von 15,5 Prozent in 2019 auf 17,4 Prozent.

Im Vergleich mit unseren europäischen Nachbarn schneiden wir schlecht ab: 2017 reichte es im Länder-Ranking gerade mal für Platz 16. Natürlich gibt es in Deutschland verhältnismäßig viel Industrie, folglich einen höheren Energiebedarf. Aber sollten wir nicht gerade deswegen in der Lage (und daran interessiert!) sein, diese wichtigen Zukunftstechnologien schnell zu erschließen?

Gute Gründe für die Energiewende

Alleine der Klimawandel muss Ansporn genug sein, alles daran zu setzen, möglichst schnell auf regenerative Energien umzusteigen. Doch selbst wenn wir die Klimakrise mal ausblenden, spricht verdammt viel für einen schnellen, konsequenten Abschied von fossilen Energieträgern:

• Fossile Brennstoffe kosten Geld. Viel Geld. Deutschland importiert jährlich Öl, Gas sowie Kohle im Wert von mehreren Milliarden Euro.
• Deutschland macht sie damit komplett abhängig von Importen (UBA).
• Das Geld für dreckige Energien fliesst oft in Länder, die wegen gravierender Menschenrechtsverletzungen in der Kritik stehen.
• Fossile Energieträger (auch radioaktive Isotope wie Uran) sind nur in begrenzter Menge vorhanden (im Gegensatz zu Sonne, Wind, Wasser). Das führt zu Ressourcenkonflikten Außerdem müssen immer wieder neue Quellen erschlossen werden, was zugleich immer schwieriger und umweltschädlicher wird (etwa beim Fracking).
• Was uns zur Umweltbelastung bringt. Erdöl-, Gas- sowie Kohleförderung setzen der Natur zu: Beim Fracking werden Giftstoffe in die Erde gepumpt; bei der Offshore-Ölgewinnung kommt es immer wieder zu Unfällen; was mit dem Atommüll passiert, weiß aktuell keiner so genau (was wir wissen: die Atomstromkonzerne werden dafür nicht bezahlen, sondern wir); der Kohletagebau macht ganze Landstriche unbewohnbar und ist eine Gefahr für Grundwasser und Gesundheit.
• So sind Europas Kohlekraftwerke laut einer Untersuchung des WWF (2016) für 22.900 vorzeitige Todesfälle, zehntausende Herz- und Lungenerkrankungen und bis zu 62,3 Milliarden Gesundheitskosten verantwortlich (die übrigens nicht die Betreiber der Kohlekraftwerke bezahlen, sondern die Steuerzahler).

Ja, auch der Ausbau der erneuerbaren Energien kostet. Wieviel jedoch im Verhältnis zu den Milliardenkosten, die Dürresommer und andere durch den Klimawandel verstärkte Wetterextreme nach sich ziehen? Diese belasten Industrie, Forst- und Landwirtschaft, den Bund und damit die Steuerzahler. Aber den Klimawandel wollten wir ja einen Moment ausblenden …

Interessant ist übrigens auch das Verhältnis von direkten und indirekten Subventionen für Steinkohle (327 Milliarden Euro), Braunkohle (95 Milliarden Euro) und Atomstrom (219 Milliarden Euro) zu den Subventionen für Erneuerbare Energien (102 Milliarden Euro), jeweils Zeitraum 1970 bis 2014, Stand 2015.

Diese alternativen Energiequellen stehen uns zur Verfügung

Wasserkraft, Windenergie, Sonnenenergie, Biomasse und Erdwärme sind Alternativen zu fossiler Energiegewinnung. Schauen wir uns die wichtigsten Methoden an.

Erneuerbare Energien aus Wasser

Mit dem klappernden Mühlrad am rauschenden Bach hat die Energiegewinnung aus Wasser heute nicht mehr viel gemein – außer das Grundprinzip: Bewegungsenergie (die Strömung) sowie potentielle Energie (z.B. Stauung, Höhendifferenz) werden in nutzbare Energie umgewandelt. Was früher das Wasserrad war, sind heute Turbine und Generator.

Es wird unterschieden zwischen Laufwasserkraftwerken, die die natürliche Strömung von Fließgewässer nutzen (und ggf. Aufstauen, um die potentielle Energie zu erhöhen), und Speicherkraftwerken, die mit Wasser aus Stauseen Energie erzeugen.

Rolle der Wasserkraft in Deutschland

Die Kraft des Wassers wurde von Menschen immer schon genutzt – denken wir noch einmal an das Mühlrad. Kein Wunder also, dass die Wasserkraft zu den ausgereiftesten Methoden der Energiegewinnung gehört. Mit einem Anteil von etwa 16 % ist die Wasserkraft weltweit die drittwichtigste und von den erneuerbaren Energien die wichtigste Form Energiegewinnung.

Bei uns sieht das etwas anders aus. Während Norwegen fast 100 % seines Strombedarfs mit Wasserkraft deckt, sind es hier gerade einmal rund 4 % (UBA 2020). Allerdings gibt es bereits an beinahe allen Seen und Flüssen in Deutschland Wasserkraftanlagen (insgesamt über 7.000). Das zeigt, dass wie bei anderen regenerativen Energieformen auch bei der Wasserkraft örtliche Gegebenheiten elementar sind.

Deutschland hat sein Wasserkraftpotenzial nahezu ausgeschöpft. Auch politischer Wille könnte hier wenig verbessern. Vereinzelt können veraltete Kraftwerke erneuert und inzwischen stillgelegte Anlagen reaktiviert werden – doch die Energiewende wird Deutschland alleine mit der Wasserkraft nicht gelingen.

Regenerative Energien aus Windkraft

Auch mit Windmühlen mahlen wir schon lange. Wesentliches Merkmal für den Standort Deutschland: Die Windenergie hat immenses Potenzial! Im Zusammenspiel mit der Photovoltaik werden On- sowie Offshore-Windräder wohl essentiell für das Gelingen der Energiewende.

Strom aus Wind: Stand und Potenzial

Auch hier beruht die Idee auf der Bewegungsenergie. Der Wind wirkt auf die Rotorblätter und setzt das Windrad (den Rotor) in Bewegung. Mit Hilfe eines Generators wird aus der Bewegung Strom erzeugt, der in das Stromnetz eingespeist wird.

Die Windkraft ist mit einem Anteil von 40,9 Prozent Onshore und 8,6 Prozent Offshore in 2018 die wichtigste erneuerbare Energiequelle zur Stromerzeugung für Deutschland. Trotzdem stockt der Ausbau der Windenergie: 2020 wurden nur 420 Onshore-Anlagen installiert – so wenig wie kaum je zuvor seit dem Beginn des Ausbaus in 2000 (BWE).

Während weltweit die Windenergie wächst (GWEC), scheint Deutschland sogar zurückzufahren. Dabei ist das Potenzial laut UBA längst nicht ausgeschöpft!

Einer Studie zur Ermittlung des bundesweiten Flächenpotenziales zufolge, lassen sich bis zu 13,8 Prozent der deutschen Landfläche für Windenergie nutzen. Das ergäbe eine Windenergieleistung von bis zu 1.200 Gigawatt (GW). Derzeit liegt sie bei rund 53 GW (an Land, BMWi).

Selbst vorsichtigere Berechnungen schätzen das Potential der Onshore-Windenergie hoch ein. Der Experte Volker Quaschning, Professor für Regenerative Energiesysteme und Scientist for Future, geht von 200 GW aus. Mit etwa 2 Prozent der Landfläche könnten wir über 60 Prozent unseres Strombedarf decken.

Eine Studie von Dr. Axel Kleidon des MPI für Biogeochemie, Jena (Quelle) geht davon aus, dass sich aus der Luftbewegung weltweit im Mittel betrachtet 0,5 Watt pro Quadratmeter gewinnen lassen. Allein mit Windenergie könnten wir mehr Strom erzeugen, als wir weltweit auch in Zukunft brauchen.

Noch wird beim Bau von Windrädern flächendeckend das Treibhausgas SF6 verwendet. Welche Konsequenzen das haben kann, liest du im Beitrag „SF6 in Windrädern – was du dazu wissen musst„.

Mehr als eine Armlänge: 10-H-Regel in Bayern

Leider hat die Windenergie in Teilen der Bevölkerung ein Image-Problem: Kaum eine regenerative Energie wird derart emotional diskutiert. Obwohl über 90 Prozent der Menschen deren Ausbau für wichtig bis sehr wichtig halten (AEE), ändert sich diese Ansicht häufig bei Aussicht auf Windräder in Wohnortnähe.

Die bayerische Regierung hat dafür eine “Lösung” gefunden: In Bayern dürfen Windräder nur errichtet werden, wenn diese mindestens zehn Mal ihre Höhe Abstand zu Wohnhäusern haben. Bei einer 200 Meter hohen Anlage führt die Regel somit zu einem Mindestabstand von 2000 Metern. Der Platz für Windkraft in Bayern wird dadurch eng: 0,05 Prozent der Landfläche eng, um genau zu sein. Ein Schelm, wer Böses dabei denkt, etwa dass man in Bayern auf diese Weise einfach Erneuerbare Energien verhindern will.

Die Folge: Die Anzahl der in 2019 errichteten Windräder in Bayern beträgt: Null (in Zahlen: 0). In 2020: Zwei. Zum Vergleich: Die Akzeptanz der Bevölkerung, die bereits Windräder in ihrer Umgebung hat, liegt bei fast 70 Prozent (AEE).

In den restlichen Bundesländern gibt es übriges aktuell keine pauschalen Regeln bezüglich des Abstands von Windkraftanlagen zu Wohngebäuden [1]. In Einzelfallprüfungen werden verschiedene Faktoren, wie Schall oder optisch bedrängende Wirkung, einbezogen. Abstände von 500 bis 1000 Metern sind die Regel (UBA). Das Umweltbundesamt spricht sich gegen Mindestabstände von Windenergieanlagen zu Wohngebieten aus.

Allerdings sehen selbst Naturschützer:innen Windparks kritisch. Das Recycling ausgedienter Anlagen (speziell der Rotorblätter) ist zum Beispiel noch nicht gänzlich geklärt. Auch fliegen Vögel, vor allem Greifvögel, immer wieder in die Rotorblätter. An Lösungen wird gearbeitet. Und zur Stimmungsmache taugt das Vogel-Argument nur bedingt: Vögel sterben auch durch Fensterscheiben, Hochspannungsleitungen, Straßenverkehr und durch das Insektensterben. Und auch der Klimawandel würde sie betreffen.

Stromvergleich Ökostrom: der Ökostrom-Vergleich von Utopia

Erneuerbare Energien durch die Sonne

Deutschland war einmal führend im Erzeugen von Strom aus Sonne. Inzwischen sind es China, die USA und Japan. 2018 deckte die Photovoltaik immerhin etwa 7 Prozent unseres Bruttostromverbrauchs (BMWI). Die aktuell 1,6 Millionen installierten PV-Anlagen sind somit unsere zweitwichtigste erneuerbare Energiequelle – und das obwohl der zunächst starke Ausbau in den letzten Jahren gewaltig einbrach.

Vergangenes Jahr wurden zusätzliche Photovoltaikanlagen mit einer Leistung von 4,9 GW installiert. Das klingt zunächst positiv, allerdings: Der Anteil der erneuerbaren Energien soll bis 2030 laut Koalitionsvertrag 65 Prozent des Bruttostromverbrauchs betragen, bis 2050 soll Klimaneutralität erreicht werden.

Um das zu erreichen, ist der Ausbau viel zu gering: Aktuell produzieren PV-Anlagen etwa 48 GW. Berechnungen zufolge müssten jährlich mindestens 5 GW, wenn nicht sogar 10 GW Solarstrom hinzukommen (das Ersetzen veralteter Anlagen nicht eingerechnet).

Nun hat die Koalition aber zum 01.01.2019 beschlossen, die Zubauziele auf 1,9 GW pro Jahr zu reduzieren. Damit ist unübersehbar, dass die aktuelle Regierung die gesteckten Klimaziele torpedieren will. Was übrigens nicht am Potenzial der Solarenergie liegen kann, denn das ist groß.

Potenzial der Photovoltaik

Dächer, Balkone, Lärmschutzwände, Gewässer, Straßen, Fahrzeuge oder schlicht ungenutzte Flächen – Photovoltaik lässt sich heute beinahe überall installieren. Das Bundesverkehrsministerium geht davon aus, dass das Potenzial von Photovoltaikanlagen auf freien Flächen bei etwa 228 GW liegt.

Gebäudedächer sowie -fassaden böten sogar ein Potenzial von 1,4 TW. Landwirtschaftliche Flächen ließen sich mit Agrophotovoltaik parallel zur Stromerzeugung nutzen. Das Potenzial: 1,7 TW. Selbst Flächen, die durch den Braunkohletagebau schon zerstört wurden, könnte teilweise geflutet und wenigstens für schwimmende Photovoltaik genutzt werden.

Der verhaltene Ausbau scheint demnach nicht an der Fläche zu liegen, jedoch ebensowenig an den Kosten. Laut Fraunhofer Institut gehört die Solarkraft (mit der Windenergie) zu den günstigsten Technologien der Stromerzeugung überhaupt.

Mehr erneuerbare Energien? Das kannst du selbst tun:

Das ist der Stand der Dinge. Was kann nun jede:r selbst tun, um die Lage zu verbessern?

• Zu Ökostrom wechseln! Das einfachste überhaupt ist der Wechsel hin zu Ökostrom. Wir haben hier empfehlenswerte Ökostromtarife für dich recherchiert, hier die Utopia-Bestenliste Ökostrom mit noch mehr Anbietern.
• Wie sieht es bei deinem Arbeitgeber / in deiner Schule / bei deinem Sportverein aus? Frag doch mal nach! Wir sind uns sicher, nicht nur dir ist Strom aus erneuerbaren Quellen wichtig!
• Photovoltaik auf jedes Dach! Auf jeden Balkon! Informiere dich, wie du deinen eigenen grünen Strom erzeugen kannst, auch beim Thema Photovoltaik helfen wir dir weiter.
• Mache die Energiewende und den Klimawandel zum Thema! Inzwischen sprechen ja gefühlt alle darüber, oftmals sieht man den Wald vor lauter Bäumen jedoch nicht und vergisst, dass man selbst auch etwas tun kann.
• Gehe wählen! Einige Parteien wissen um Klimaziele und den Klimawandel, arbeiten trotzdem in die falsche Richtung. (Von Parteien, die den Klimawandel anzweifeln, wollen wir nicht einmal sprechen.)
• Fridays for Future! Der Klimawandel wird voraussichtlich zum ersten Mal eine Generation direkt betreffen – selbst wenn wir dieser Generation nicht angehören: Unterstützen wir sie!
• Die umweltfreundlichste Energie ist die, die wir nicht verbrauchen. Hier Tipps zum Energie sparen und Strom sparen!

Dank Erneuerbaren Energien geht das UBA von einer Treibhausgasvermeidung von über 200 Millionen Tonnen CO2 im Jahr 2019 aus – der Aufwand lohnt sich also. Stellen wir uns nun einmal vor, die Regierung würde tatsächlich mal alles dafür tun, die Erneuerbaren Energien aktiv auszubauen …

Text: Annelie Brandner/Andreas Winterer

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• Ökostrom: Die besten Anbieter
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• Was du über Ökostrom wissen solltest

[1] Anmerkung: In einer früheren Version dieses Beitrags hieß es, bei Windrädern gelte für die Bundesländer (außer Bayern) ein Mindestabstand von 600 Metern zur Wohnbebauung. Tatsächlich verhält es sich deutlich individueller: Die Abstände schwanken zwischen etwa 300 und etwa 1200 Metern und sind jeweils abhängig von WEA-Typ und Größe, Schallstufe, Tag und Nacht, Bebauungsart und Siedlungsart sowie Aspekten wie Denkmalschutz, Landschaftsschutz, Umweltschutz, Bebauungs- und Flächennutzungsplänen, zusätzlichen Verbotszonen u.v.m. Wir haben den Satz entsprechend korrigiert.

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