Quantex-Manager Peter Frech zur Energiewende Das Märchen vom billigen Ökostrom
„Der Strompreis wird natürlich günstiger werden, je mehr Erneuerbare wir haben“, sagte die Vizepräsidentin des deutschen Bundestags kürzlich mit dem Brustton der Überzeugung auf die Frage nach dem kontroversen Atomausstieg: „Wind und Sonne, die kriegen wir immer zum Nulltarif.“ Die Aussagen der Grünen-Politikerin sind exemplarisch für weit verbreitete Ansichten in der heutigen Zeit, welche durch ständige Wiederholungen in den Medien fast schon zum „Allgemeinwissen“ geworden sind. Auch die meisten Politiker anderer Parteien in Deutschland oder der Schweiz würden ähnliche Aussagen machen.
Die paradoxen Auswirkungen der Energiewende
Eine Befragung von Chat GPT oder eine oberflächliche Google-Suche ergibt dasselbe Resultat: „Natürlich“ sind Wind- und Sonnenstrom günstiger, und sie werden sogar immer billiger. Leider hält diese Ansicht einer Überprüfung in der Realität nicht stand. Im Gegenteil: Je höher die Stromerzeugung aus Wind- und Solarkraft, desto höher ist der Strompreis eines Landes (siehe Grafik). Am teuersten ist der Strom in Europa bei den grünen Vorreitern Deutschland und Dänemark. Die beiden Länder weisen nicht nur die höchsten Strompreise in Europa auf, sondern auf der ganzen Welt. Derselbe Zusammenhang zeigt sich auch zwischen den 48 kontinentalen Bundesstaaten der USA, wo Kalifornien den Bürgern den höchsten Strompreis abverlangt, obwohl es besonders stark auf erneuerbare Energien gesetzt hat – und dort die Sonne sogar richtig viel scheint, ganz im Gegensatz zu Mitteleuropa.
Strompreise in Europa:
Doch woraus ergibt sich diese häufige Fehlannahme, mehr Wind und Solarkraft würden den Strom billiger machen? Das Grundproblem ist die zu eng gefasste Berechnung der Erzeugungskosten und die Vernachlässigung der großen Probleme für den Stromnetz-Betrieb, welche die variablen Stromquellen Wind und Sonne verursachen. Die gängige Maßzahl für Kostenvergleiche ist die „Levelized Cost of Energy“, kurz LCOE. Dabei wird berechnet, wie viel die Erstellung und der Betrieb eines Kraftwerks über seine Lebenszeit kostet, geteilt durch die gesamte produzierte Strommenge. Beides wird noch mit einem Zinssatz abdiskontiert.
Wind- und Solaranlagen sehen auf dieser Basis relativ günstig aus. Sie haben zwar hohe Erstellungskosten, aber sehr tiefe Betriebskosten, da kein Brennstoff benötigt wird. Einzig bezüglich des Zinssatzes und effektiver Gesamtlaufzeit gibt es Spielraum für Diskussionen. Weitere Annahmen bezüglich der Preise fossiler Brennstoffe fließen in Kostenvergleiche ein. Alles in allem scheinen die erneuerbaren Energieträger Wind und Sonne aber auf dieser LCOE-Basis sehr kompetitiv, oft schon günstiger als fossile Stromquellen. Daher stammt der populäre Irrglaube, der Ausbau der Erneuerbaren mache den Strompreis billiger. Doch leider lässt sich so kein Stromnetz betreiben. Denn die LCOE-Berechnungen über die Lebenszeit nehmen an, dass es egal ist, wann die Anlage wieviel Strom produziert. Genau dort liegt der Kern des Problems: Windflauten und fehlendes Sonnenlicht lassen sich mit allem technologischen Fortschritt nicht überwinden.
Eine Solaranlage von 100 Megawatt liefert im Schnitt nur 11 Megawatt
Eine Solaranlage mit einer Kapazität von 100 Megawatt produziert in Deutschland im jährlichen Durchschnitt gerade mal 11 Megawatt pro Stunde. Das meiste davon zur Mittagszeit, dann sind es oft 100 Megawatt – nachts beträgt die Produktion zwangsläufig Null. Ebenso gibt es große saisonale Schwankungen des Ausstoßes zwischen Sommer und Winter. Man spricht von einem natürlichen Kapazitätsfaktor, der aufs Jahr berechnet wird. Er beträgt für Solaranlagen in Deutschland rund 11 Prozent, im sonnigen Kalifornien sind es immerhin 25 Prozent. Auf Grund des Tag-Nacht-Wechsels sind 50 Prozent Kapazitätsfaktor die maximale Obergrenze für Sonnenstrom.
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Bei Windenergie sieht etwas besser aus mit einem praktischen Kapazitätsfaktor von 20-35 Prozent gemäß den Schätzungen der Energieexperten von JP Morgan. Doch auch dort gibt es oft tage- und wochenlange Flauten. Dann stehen alle Windräder in Deutschland still und es wird oft nicht einmal 2 Prozent des möglichen Stroms produziert.
Die gefürchtete Dunkelflaute
Kommen Flaute und Dunkelheit zusammen, spricht man von einer „Dunkelflaute“, dem Schrecken aller Stromnetzbetreiber mit erneuerbaren Energien. Denn ein Netzbetreiber muss die Stromerzeugung ständig exakt dem Stromverbrauch anpassen. Da es an Speicherkapazitäten im großen Stil fehlt – dazu später mehr – bleibt nur der Einsatz von perfekt regelbarem Strom aus fossilen Kraftwerken, deren Kapazitätsfaktor übers Jahr normalerweise bei 95 Prozent oder höher steht.
Egal also wie hoch die Kapazität der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien in einem Netz ist, müssen für 100 Megawatt Solar- und Windkapazität ständig 100 Megawatt an Gas-, Öl- oder Kohlekraftwerken in der Hinterhand gehalten werden. Sonst droht der Blackout. Der geplante Ausbau der Erneuerbaren in Deutschland auf das Dreifache der Kapazität bringt diesbezüglich rein gar nichts, da drei Mal Null Stromerzeugung in den Dunkelflauten immer noch Null ist. Es können keine fossilen Kraftwerke im großen Stil abgeschaltet werden.
Es fallen zwar weniger Betriebskosten für Gas oder Kohle an – doch die Fixkosten für konventionelle fossile Kraftwerke und ihre Angestellten bleiben. Die folgende Grafik der Stromerzeugungskapazität in Deutschland aus dem empfehlenswerten Buch „The Unpopular Truth“ von Dr. Lars Schernikau und Prof. William Smith macht das Problem augenfällig:
Stromerzeugungsquellen in Deutschland seit 2002:
Seit dem Jahr 2002 wurde die gesamte Erzeugungskapazität durch den massiv geförderten Ausbau der Erneuerbaren von 115 Gigawatt auf 222 Gigawatt erhöht. Der Strombedarf in Deutschland blieb in diesem Zeitraum mehr oder weniger konstant bei 50 bis 60 Gigawatt. Effektiv wurde also die theoretische Stromerzeugungskapazität verdoppelt, nicht jedoch die Stromproduktion, die gleichgeblieben ist. Man hat für Hunderte von Milliarden Euro ein System errichtet, in dem die Wind- und Solaranlagen aus natürlichen Gründen die Hälfte der Zeit nichts produzieren und in der anderen Hälfte der Zeit die Gas- und Kohlekraftwerke stillstehen. Das kann den Strom nur teurer machen.
