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TU Berlin

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Standpunkte

Erneuerbare im Aufwind

Dienstag, 05. April 2011

Wie gut Deutschland auf die Energieversorgung jenseits der Atomkraft vorbereitet ist

von Johann Köppel

Lupe

"Wer, wenn nicht wir" – dieser Ausruf hat nicht nur jüngst in die deutsche Filmgeschichte Eingang gefunden. Es ist gleichzeitig eine Antwort auf die Frage, ob und wie gut wir in Deutschland für den Einstieg in eine Energieversorgung vorbereitet sind, die sich weitgehend aus erneuerbaren Quellen speist. Die Politik hierzu war in den vergangenen Jahren vorbildlich, unabhängig davon, ob das dafür zuständige Bundesumweltministerium grün, rot oder schwarz regiert wurde. Obwohl Deutschlands Staatsfläche kleiner ist als so mancher US-Bundesstaat, waren wir jahrelang Windenergie-Weltmeister und sind erst kürzlich von den USA abgelöst worden. Immer noch ist die Nutzung der Solarenergie in Deutschland auf weltweit einzigartigem Niveau, auch wenn nun in der kalifornischen Wüste große Solarthermie-Kraftwerke ans Netz gehen. Anfang Mai wird das IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) sein Sondergutachten zu Erneuerbaren Energien vorlegen und die Rolle Deutschlands wird dabei kaum zu kurz kommen.

Sie merken es schon, hier soll es weniger um den Ausstieg aus der Atomenergie gehen, sondern um die Frage, wie gut wir vorbereitet sind auf den Einstieg in eine Versorgung mit erneuerbaren Energien, und darum, was uns auf dem Weg bevorsteht. Es wird kein einfacher und kurzer Weg sein: Ende 2010 deckten die Erneuerbaren circa 17 Prozent des Stromverbrauchs und elf Prozent des Endenergieverbrauchs. Das ist eine sehr gute Ausgangsbasis, vor allem angesichts des Fehlens großer Wasserkraftressourcen, wie sie Brasilien, Kanada oder Österreich hat. Der Sprung, der bereits im Energiekonzept der Bundesregierung vom September 2010 anvisiert wird, ist gewaltig: Bis zum Jahr 2050 (2030) sollen 80 Prozent (50 Prozent) des Stroms von erneuerbaren Energien stammen sowie 60 Prozent (30 Prozent) des Bruttoendenergieverbrauchs.

Mit dem Forschungsprojekt „Innovationsbiographie der erneuerbaren Energien“ haben wir die Entwicklung in Deutschland über einen Zeitraum von mehr als 20 Jahren untersucht und interpretiert, gefördert durch das Bundesumweltministerium. Es ging darum, diese erstaunliche Erfolgsgeschichte nicht nur rückblickend zu verstehen, sondern ebenso Hinweise für die Fortentwicklung der Windkraft, Photovoltaik, Biogasverstromung und Geothermie zu geben; die Wasserkraftnutzung ist hierzulande bereits an ihren naturverträglichen Grenzen angekommen. Besonderes Gewicht wurde also sowohl auf die fördernden als auch auf die hemmenden Faktoren des Innovationsgeschehens gelegt und auf Fragen wie:

  • Handelte es sich um inkrementelle Prozesse oder gestaltete Politik? In welchen Phasen verlief die Entwicklung und was bedingte jeweils Boom- und Setback-Phasen? Krisen als Chancen?
  • Wer waren wichtige Akteure beziehungsweise Akteurskonstellationen? Welche Netzwerke und Koalitionen unterstützten die Entwicklung oder standen ihr im Wege? Wie wurden Rückschläge bewältigt?
  • Welche Rolle spielte die Technologieentwicklung in den einzelnen Branchen der erneuerbaren Energien selbst? Warum verlief die Entwicklung zum Beispiel bei der Windenergie dynamischer als bei der Geothermie? Wie handelte die Industrie, was steuerte die Forschung bei?
  • Welche Bedeutung hatten ökonomische Anreize? Wie wurden sie eingesetzt?
  • Wie ging man mit Konflikten um, etwa zur Landnutzung oder im Hinblick auf den Schutz der Biodiversität? Was schuf, was verspielte öffentliche Akzeptanz?
  • Welche Rolle spielte der gesellschaftliche Kontext wie etwa der Atomausstieg in der Folge der Tschernobyl-Katastrophe?

Antworten auf diese und andere Fragen haben wir mit dem betreffenden Forschungsbericht und einer aktuellen englischsprachigen Buchausgabe zu geben versucht (siehe Kasten). Ganz klar, eine treibende und verlässliche Rolle hat dabei stets das Erneuerbare-Energien-Gesetz gespielt und die damit einhergehende Gestaltung des Energiewandels, der auch zwischenzeitliche Interventionen der Kohle- und Atomlobbys nicht Einhalt gebieten konnten. Doch wie kann es weitergehen, womöglich sogar beschleunigt?

Während über das grundsätzliche Ziel in Gesellschaft und Politik Einigkeit zu bestehen scheint – durchaus eine Stärke in Deutschland –, streitet man sich doch über den richtigen Weg. Das aktuelle Energiekonzept der Bundesregierung sei zu kurz gedacht und funktioniere womöglich gar nicht, weil der dabei zugrunde gelegte Energiemix zu sehr auf Kohle und Atomkraft basiere – zu viel derartige Grundlast blockiere aber unser Energiesystem für die Einspeisung der volatilen erneuerbaren Energien. Dies hatte der Sachverständigenrat für Umweltfragen (SRU) frühzeitig kritisiert, vor allem auch die Laufzeitverlängerung der alten Atomkraftwerke, eine regelrechte Innovationsbremse.

Der SRU hält ohnehin ambitioniertere Ziele einer erneuerbaren Energieversorgung für möglich, wenn sukzessive die in den kommenden Jahrzehnten vom Netz gehenden Kohle- und Kernkraftwerke gerade nicht ersetzt werden, allein flexible Gaskraftwerke werden in diesen Szenarien als Back-up noch gebraucht. Das deckt sich mit unseren Erkenntnissen aus den Innovationsbiographien insofern, als es gerade der stete Innovationsdruck war, der die erneuerbaren Energien in Deutschland voranbrachte. Hierzu hatte der zwischenzeitliche Atomausstiegs-Beschluss ebenso beigetragen wie die laufende Nachsteuerung und degressive Ausgestaltung der Einspeisevergütungen im Erneuerbare-Energien-Gesetz.

Für den weiteren Ausbau einer Versorgung mit erneuerbaren Energien nach dem Japan-GAU müssen wir uns vor allem drei bedeutsame Nadelöhre anschauen:

  • Wir brauchen dazu andersartige und leistungsfähigere Netze und Speicher.
  • Wir brauchen effektive und – gerade deshalb frühzeitig – partizipative Planungs- und Genehmigungsverfahren.
    Solchen Fragen widmen wir uns aktuell im ebenfalls vom BMU geförderten Vorhaben „Restriktionsanalyse Netze“.

Wie man hierbei partizipative Planungsprozesse frühzeitig und engagiert gestalten kann („collaborative planning“), lässt sich in den deutlich basisdemokratischeren USA aktuell gut studieren. So wurde etwa die RETI-Initiative (Renewable Energy Transmission) der kalifornischen Energiekommission im letzten Jahr besonders gelobt und preisgekrönt. Weil es um die Übertragungsnetze in den USA in vielen Staaten weit schlechter steht, wurde auch die Entwicklung der erneuerbaren Energien frühzeitig mit der zu entwickelnden Netzinfrastruktur gekoppelt.

Was Deutschland betrifft, so ist auch nach Auffassung des Sachverständigenrats für Umweltfragen ein bundesweiter Energienetz-Plan einer Strategischen Umweltprüfung (SUP) mit Öffentlichkeitsbeteiligung zu unterziehen, einem Kernarbeitsfeld unseres Fachgebiets an der TU Berlin. Bislang hatte es dafür nicht so gut ausgesehen, denn noch 2009 hatte man dies mit dem Energieleitungsausbaugesetz (EnLAG) umgangen und müht sich seitdem in einzelnen Raumordnungsverfahren auf Länderebene umso mehr. Man darf also gespannt sein, wie es hier weitergeht, zumal vor dem Hintergrund europäischer Weichenstellungen mit einer Novelle des Energiewirtschaftsgesetzes (EnWG) 2011 auch ein nationaler Netzentwicklungsplan kommen soll. Wie der zuständige Minister die dafür angekündigte Informationskampagne auch wirklich einer interaktiven Öffentlichkeitsbeteiligung zugänglich machen will, werden wir noch sehen.

Spannende Herausforderungen liegen auch darin, dass gegebenenfalls die Strategische Umweltprüfung eines Bundesnetzplans grenzüberschreitende Beteiligungsverfahren mit sich bringt. Entsprechende Beispiele kennen wir bislang vor allem auf Projektebene, so zum Beispiel für die Nordstream-Pipeline („Putin-Schröder-Pipeline“) durch die Ostsee oder, wie es 2010 in Bayern anstand, für die Pläne zum Ausbau des grenznahen tschechischen Pannenreaktors in Temelin. Die engagierten Ausbauziele sind vor allem im Hinblick auf die zwischenzeitliche Speicherung volatiler erneuerbarer Energie ohnehin nur im europäischen Verbund erreichbar. Allein die Pläne zum erheblichen Ausbau der Offshore-Windenergie legen dies nahe; dasselbe gilt etwa im Falle der Nutzung norwegischer oder österreichischer Pumpspeicherwerke. Hier bedarf es noch umfangreicher Konsultationen.

Die TU Berlin stellt sich den Herausforderungen für den Einstieg in das Jahrhundert der erneuerbaren Energien. Aktuelle Beispiele sind die Einweihung des Kompetenzzentrums für Photovoltaik (PVcomB) zusammen mit dem Helmholtz-Zentrum Berlin oder die Absicht einer Reihe von Fachgebieten der TU Berlin und der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), ein Windenergie-Kompetenzzentrum Berlin mit Leben zu füllen. So richtete kürzlich das von Prof. Dr.-Ing. Stavros Savidis geleitete Fachgebiet Grundbau und Bodenmechanik eine Tagung zur Gründung von Offshore-Windenergieanlagen aus – eine bedeutsame Aufgabe, wie man sich angesichts des Zubaus in den nächsten Jahrzehnten und Windturbinen in der Größenordnung des Kölner Doms leicht vorstellen kann.

Seit tatsächlich zehn Jahren schließlich arbeiten wir nun am Fachgebiet Umweltprüfung und Umweltplanung daran, die Herausforderungen auszubalancieren, die sich bei der Planung und Genehmigung von Wind-, Solar- und Biogasanlagen ergeben. Und wir setzen auf unsere Absolventinnen und Absolventen des Masterstudiengangs Umweltplanung; zusammen mit einigen Studierenden des Masterstudiengangs „Regenerative Energien“ an der Fakultät III Prozesswissenschaften haben sie sich auf diese Herausforderungen vorbereitet und jüngst auch ein Modellprojekt in der Lehre gemeistert mit dem Wiki „Welcoming the wind, waiting for the sun“. Wie soll man etwa mit dem „Green Against Green“-Phänomen umgehen, wie es ein amerikanischer Journalist so treffend ausdrückte, also die Ziele der 1992 gleichzeitig auf dem Rio-Gipfel verabschiedeten Klimarahmenschutz- und Biodiversitätskonvention unter einen Hut bringen? Und das ist Nadelöhr Nummer drei:

  • Wir brauchen junge Ingenieurinnen und Ingenieure, Umweltplanerinnen und -planer, die sich die Kunst des „Positive Planning“ zu eigen machen für die weitere Entwicklung der erneuerbaren Energien. Wir hoffen, dazu beizutragen.

Buchtipp

Die Biografien von Windkraft & Co.

In den vergangenen 20 Jahren konnten in Deutschland zuvor nicht für möglich gehaltene Wachstumsquoten in den Branchen der erneuerbaren Energien im Stromsektor umgesetzt werden. Das Forschungsprojekt „Innovationsbiographie der erneuerbaren Energien“ untersuchte in einer Querschnittsstudie rückblickend die Innovationsverläufe von Biogasverstromung, Photovoltaik, Windenergie, Tiefengeothermie und Wasserkraft. Die Studie, die unter Leitung von Prof. Dr. Johann Köppel und Dr. Susanne Schön von der TU Berlin durchgeführt und vom Bundesumweltministerium von 2007 bis 2010 mit insgesamt 470 000 Euro gefördert wurde, gibt Aufschluss darüber, welche zentralen Einflussfaktoren und Akteure auf den Innovationsprozess der erneuerbaren Energien fördernd – oder auch hemmend – einwirkten.

Elke Bruns, Dörte Ohlhorst, Bernd Wenzel, Johann Köppel: Erneuerbare Energien in Deutschland – Rückblick und Stand des Innovationsgeschehens, Universitätsverlag TU Berlin 2010,
ISBN: 978-3-7983-2201-1

Elke Bruns, Dörte Ohlhorst, Bernd Wenzel, Johann Köppel: Renewable Energies in Germany’s Electricity Market. A Biography of the Innovation Process, Verlag Springer 2011
ISBN: 978-90-481-9904-4

Deutsche Fassung (2009) zum Download: www.tu-berlin.de/?id=81484

/ Quelle: "TU intern", 4/2011

Der Autor

Johann Köppel
Lupe

Prof. Dr. Johann Köppel leitet das Fachgebiet Umweltprüfung und Umweltplanung. Von 2006 bis 2010 war er TU-Vizepräsident für Forschung, seit April 2011 ist er Dekan der TU Fakultät VI Planen Bauen Umwelt.

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