Energiewende für den Hausgebrauch: Kunden fürchten ungünstige Windverhältnisse

Wo die Energiewende besser funktioniert

Im internationalen Vergleich gibt es kaum ein zweites Land, das sich derart ambitionierte Ziele zur Umstellung seines Energiesystems gesteckt hat wie Deutschland. Daher existiert auch kein Gesamtkonzept, das als Blaupause für die deutsche Energiewende dienen könnte. Dennoch kann Deutschland von anderen Ländern lernen. Eine Studie von McKinsey im Auftrag von Siemens stellt Beispiele aus verschiedenen Ländern vor und zeigt, was davon in welchem Umfang auch in Deutschland erfolgreich umgesetzt werden könnte. Die Fallbeispiele beziehen sich auf die wesentlichen Elemente der deutschen Energiewende entlang der Energiewertschöpfungskette: Stromerzeugung, Verteilung oder Balancierung von Angebot und Nachfrage sowie Steigerung der Energieeffizienz.

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Dänemark, Niederlande, Brasilien - Versteigerung von Windparks

Der Ausbau von Solar und Windkraft wird die Regierung bis 2020 rund 30 Milliarden Euro kosten. Eine Möglichkeit, den Kostenanstieg zu drosseln, wäre eine Anpassung der Förderung, zum Beispiel durch Auktionierung von Windparkprojekten – wie in Brasilien, Dänemark oder den Niederlanden praktiziert. So kann erreicht werden, dass Windparks an windreichen Standorten mit einer geringeren Vergütung auskommen. Würden in Deutschland die infrage kommenden Windparkprojekte in Zukunft versteigert, könnten allein im Jahr 2020 rund 0,7 Milliarden Euro an Förderkosten eingespart werden.

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China – bessere Nutzung von Abwärme

Abwärme lässt sich bei Temperaturen ab circa 300 Grad Celsius zur Stromerzeugung nutzen. In Deutschland gibt es unter anderem in der Zement- und Glasindustrie weitere Potenziale, die andere Länder beziehungsweise Pilotanlagen in Deutschland bereits nutzen: So wurden in China in den  vergangenen zehn Jahren knapp 30 Zementwerke mit entsprechenden Anlagen ausgestattet oder werden aktuell umgerüstet. Durch Nachrüsten der in Deutschland infrage kommenden Werke könnten hier im Jahr 2020 etwa 2 TWh Strom erzeugt und so eine Megatonne CO2 eingespart werden. Die Investitionen würden sich bereits nach rund drei Jahren amortisieren, so die Autoren der Studie.

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Shanghai – bessere Transformatoren

Jetzt wird es technisch, aber im Grunde simpel. Transformatoren sind  für die Stromversorgung unverzichtbar, da elektrische Energie nur mittels Hochspannungsleitungen über weite Entfernungen wirtschaftlich sinnvoll transportiert werden kann; der Betrieb von Elektrogeräten ist aber nur mit Nieder- und Kleinspannung praktikabel und sicher. Transformatoren haben einen magnetischen Kern, meist Eisen, man kann aber auch so genannte amorphe Metalle verwenden. Sie haben bessere magnetische Eigenschaften und senken Übertragungsverluste im Netz.  In Shanghai konnten die Leerlaufverluste der ausgetauschten Transformatoren um 80 % reduziert werden konnten. Allein die Ausstattung der in Deutschland bis 2020 neu zu installierenden Transformatoren mit amorphen Kernen könnte die Übertragungsverluste im Stromnetz im Jahr 2020 um 0,2 TWh reduzieren. Dies entspricht der Stromproduktion von circa 65.000 Aufdach-Solaranlagen. Durch die Einsparungen  würden sich die erforderlichen Investitionen nach circa elf Jahren amortisieren.

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Schweden – mehr Wärmepumpen

Eine Wärmepumpe entzieht zum Beispiel dem Boden oder der Luft unter Aufwendung mechanischer oder elektrischer Energie thermische Energie und stellt diese zur Raumheizung zur Verfügung. Momentan sind in Schweden bei 9,5 Mio. Einwohnern 1 Mio. Wärmepumpen installiert, gegenüber circa  0,5 Mio. Wärmepumpen in Deutschland bei rund 81 Millionen Einwohnern. Der Ausbau zusätzlicher 0,7 Millionen Wärmepumpen in Deutschland bis 2020 würde zu einer Senkung des Primärenergiebedarfs um 18 PJ und zu einer Senkung der CO2-Emissionen um 0,6 Mt für das Jahr 2020 führen.

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USA – Stromnachfrage besser steuern

Die Stromerzeugung aus Wind und Sonne schwankt wetterabhängig sehr stark. Das belastet das Netz. Die Schwankungen lassen sich durch eine flexiblere Stromnachfrage ausgleichen. Im Nordosten der USA hat man dazu einen Markt für temporäre Nachfragereduzierung geschaffen. Zu Spitzenzeiten reduzieren Stromkunden ihren Verbrauch freiwillig und erhalten hierfür eine Vergütung. Bei diesem Fallbeispiel wurde die Spitzenlast in einem Markt, der größer als der deutsche ist, um circa 8 % reduziert. Würde Deutschland in ähnlicher Weise allein seine industrielle Nachfrage flexibilisieren, könnten 2020 etwa 0,5 Milliarden Euro eingespart werden. Das entspricht den jährlichen Betriebskosten von zwei großen Kohlekraftwerken.

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Los Angeles – LED-Straßenbeleuchtung

International hat eine Reihe von Städten den Austausch der klassisch verwendeten Natrium-Hochdrucklampen durch LED s vorangetrieben. In den USA installierte zum Beispiel Los Angeles von 2009 bis 2013 in 146.000 Ampeln und Straßenleuchten mit LED. Mit Investitionen von rund 45 Millionen Euro konnte eine Reduzierung des Stromverbrauchs von rund 60 % erreicht werden.

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„Viele dieser windigen Hersteller verlangen Vorkasse und verschwinden schnell wieder vom Markt“, klagt Dietmar Braun, Technischer Leiter beim Westerwälder Mühlenbauer Braun Windturbinen, über die schwarzen Schafe. „Durch das schlechte Image verlieren auch wir Aufträge.“ Das Familienunternehmen entwickelt seit mehr als 20 Jahren Kleinwindkraftanlagen bis 10 Kilowatt und zählt zu den führenden europäischen Herstellern.

Die Branche stehe noch am Anfang, konstatiert Experte Jüttemann: „Natürlich läuft da noch einiges schief.“ Der Geograf, ehemaliger Projektmanager des Wissenschaftsparks in Gelsenkirchen und bei der EnergieAgentur NRW, ist einer der wenigen Fachleute für Kleinwindanlagen in Deutschland und betreibt das Web-Portal www.klein-windkraftanlagen.com.

Ein weiteres Problem: Zwar gibt es in Deutschland zahlreiche Anbieter, doch keine eigenen Zertifizierungen für kleine Mühlen wie in Großbritannien oder den USA. Und auch diese Zertifizierungen sind teuer und aufwendig. „Kosten von rund 100.000 Euro sind für ein kleines Unternehmen nicht tragbar“, sagt Superwind-Chef Klaus Krieger. Eine Zertifizierung dürfe pro Anlage nicht mehr als 20.000 Euro kosten.

Die Zurückhaltung der Kunden in Deutschland liegt auch an den ungünstigen Windverhältnissen in vielen Gegenden. Für den wirtschaftlichen Betrieb einer Kleinanlage braucht es laut Paul Kühn, Leiter Standortbewertung beim Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES) in Kassel, mittlere Windgeschwindigkeiten von 5,5, besser noch 6,0 Metern pro Sekunde. Und die gebe es hierzulande meist nur an den Küsten, allenfalls noch in einigen Lagen der Mittelgebirge. Dennoch, registriert auch IWES-Forscher Kühn, steigt das Interesse an den Minimühlen, vor allem bei Landwirten und Gewerbetreibenden. Diese Klientel haben auch die Enbreeze-Gründer im Blick, deren Turbinen zwischen 40.000 und 50.000 Euro kosten.

Riedel und Dabrowski lassen sich daher auch nicht vom Essener Stromriesen RWE abschrecken, der sich aus der Miniwindbranche zurückgezogen hat. Die RWE-Tochter Innogy, spezialisiert auf Stromerzeugung aus Wind, Solar oder Wasser, hat Ende September ihre Beteiligung am britischen Kleinwindunternehmen Quiet Revolution nach fünf Jahren wieder verkauft. Den Bereich Kleinwind werde RWE Innogy nicht weiter ausbauen, heißt es aus Essen.

Mit Abris Lelbach haben die Enbreeze-Gründer einen neuen Geldgeber gefunden, der sich mit seiner Industrieholding an Enbreeze beteiligt. Der ehemalige Berater der Treuhandanstalt kaufte 1998 die Elektrotechnikfirma Elpro in Ostberlin, die unter anderem Bahnstrecken mit Strom versorgt. Im Februar soll dann eine Zehn-Kilowatt-Turbine in die Pilotphase gehen. Mit der Mühle, so Riedel, ließen sich im Jahr mindestens 20.000 Kilowattstunden Strom erzeugen. Ein Vier-Personen-Haushalt verbraucht im Schnitt 5000 Kilowattstunden. Im August 2014 wollen Riedel und Dabrowski mit der Serienproduktion beginnen. Riedel: „50 Mühlen sollten es 2014 schon sein.“