Wissen – Megatrends der Energiewende

Studie zur globalen Energiewende

Deutschland verfolgt die Ziele der Energiewende längst nicht mehr allein. Vielmehr ist unser Land Teil einer globalen Bewegung, die im Begriff ist, das fossil-nukleare Zeitalter zu überwinden und ein risikoärmeres erneuerbares Energiesystem zu errichten. Viele andere EU-Staaten und Länder wie zum Beispiel die USA und China haben sich ein Beispiel an der „German Energiewende“ genommen.

Die nachfolgende Ausarbeitung »Megatrends der Energiewende« wirft, ausgehend von der deutschen Energiewende, einen intensiven Blick auf aktuelle Entwicklungen in den Energiewirtschaften jenseits der deutschen Grenzen.

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Studie – Megatrends der Energiewende

Der Anfang vom Ende der fossilen Ära

Der Klimawandel ist Realität. Um die international vereinbarte Zwei-Grad-Schwelle der Erderwärmung noch einzuhalten, müssen 80 Prozent der heute bekannten fossilen Reserven aus Kohle, Öl und Erdgas im Boden bleiben. Erstmals deutet sich der Abschied von der fossilen Ära an, die die Weltenergieversorgung seit der Industrialisierung geprägt hat.

Kohleverstromung ist noch immer ein Haupttreiber der CO2-Emissionen, jedoch wird von jeweils drei auf der Welt geplanten Kohlekraftwerken wird nur noch eines tatsächlich gebaut.

Zwei Entwicklungen werden den Abschied von den fossilen Energien massiv beschleunigen. Einmal die durch neue Klimaschutzversprechen in den USA und China befeuerte Diskussion über ein wirksames Weltklimaabkommen. Und zweitens der Erfolg der erneuerbaren Energien, die sich zu einer auch wirtschaftlich attraktiven Alternative entwickeln. Die Ausbeutung weiterer fossiler Brennstoffvorräte ist schon heute wirtschaftlich riskant. Geht man nach den volkswirtschaftlichen Kosten, dürften beispielsweise drei Viertel des kanadischen Öls und fast 90 Prozent der europäischen Kohle nicht mehr gefördert werden. Die Vorräte an fossilen Rohstoffen bestimmen den Wert der global agierenden Kohle-, Öl- und Gaskonzerne. Bleiben tatsächlich 80 Prozent der Rohstoffe im Boden, verlieren die Konzerne massiv an Wert.

»Erstmals seit 40 Jahren ist 2014 der weltweite Treibhausgasausstoß aus dem Energiesektor nicht gestiegen, obwohl die Weltwirtschaft um drei Prozent wuchs.«

Die sogenannte „Divestment“ Bewegung wirbt in vielen Industrieländern dafür, Kapital aus 200 großen Gas- und Ölunternehmen abzuziehen – auch weil es zu riskant ist, in solche Unternehmen zu investieren. Die Resonanz ist überwältigend. Kürzlich gab der größte Staatsfonds der Welt in Oslo bekannt, kein Geld mehr in Kohle-Konzerne anzulegen. Selbst die Erben der Rockefeller-Öl-Dynastie verkaufen ihre Anteile an Öl- und Gasfirmen und legen ihr Geld stattdessen in klimaschonende Unternehmen an.

Auch die Entwicklung des Kraftwerks-Baus spricht eine klare Sprache. Weltweit werden seit 2010 zwei von drei projektierten Kohlemeilern zurückgestellt oder ganz aufgegeben. In China nimmt die Kohleverbrennung seit 2014 erstmals ab. In Indien werden seit 2012 sechsmal mehr Kohlekraftwerkprojekte eingemottet als vollendet. Die USA und auch die Mitgliedstaaten der EU schalten schon seit Anfang der 2000er Jahre mehr Kohlemeiler ab als neue ans Netz angeschlossen werden. Das hat spürbare Folgen für das Klima.

Immer mehr Finanzanalysten interpretieren den spektakulären Einbruch des Ölpreises in der zweiten Jahreshälfte 2014 als Anfang vom Ende des Ölzeitalters. Das Dilemma der Ölwirtschaft scheint unauflösbar: Bleiben die Ölpreise niedrig, wird die immer teurere Förderung aus schwierigen Lagerstätten unbezahlbar. Steigen die Preise, beschleunigt dies den Ersatz von Öl durch immer kostengünstigeren Ökostrom, insbesondere im Verkehrsbereich.

»Immer mehr Finanzanalysten interpretieren den spektakulären Einbruch des Ölpreises in der zweiten Jahreshälfte 2014 als Anfang vom Ende des Ölzeitalters.«

Die Energiezukunft hat schon begonnen

Die Energiewende ist kein deutsches Phänomen. Sie ist heute weltweit Realität. Vor allem Solar und Wind entwickeln sich zu den Schlüsselenergien des 21. Jahrhunderts. Ihr Ausbau schreitet rasant voran. Im Jahr 2013 wurden auf der Welt erstmals mehr Erneuerbare-Energien-Kraftwerke errichtet als Kohle-, Gas- und Atomkraftwerke zusammen. Dieser Trend setzt sich fort.

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Zwischen 2004 und 2014 hat sich die globale Solarstrom-Leistung von 3,7 auf mehr als 180 Gigawatt nahezu verfünfzigfacht. Beeindruckend ist die zunehmende Wachstums-Dynamik: Die Hälfte des solaren Kraftwerks-Neubaus erfolgte allein in den Jahren 2012 und 2013.

Die weltweite Windenergie-Leistung hat sich im selben Zeitraum von 47 auf etwa 370 Gigawatt fast verachtfacht. Im ersten Halbjahr 2015 übertraf sie erstmals die Leistung aller Atomkraftwerke:

Allein in China kamen im Jahr 2014 mehr als 23 Gigawatt Windenergieleistung hinzu. Das entspricht der Kapazität von 20 Atomkraftwerken. In Deutschland waren es fast 5 Gigawatt, auch dies ein nationaler Allzeitrekord, in den USA mehr als 4,8 Gigawatt. Auch in Schwellenländern wie Brasilien, Indien und Südafrika erlebt die Windkraft einen Boom.

»Der Strommix hat sich seit dem Jahr 2000 deutlich verändert – nicht nur in Deutschland.«

Der Strommix hat sich seit dem Jahr 2000 deutlich verändert – nicht nur in Deutschland

Auch die EU befindet sich trotz einiger Gegenbewegungen auf einem guten Weg. Fast 117 Gigawatt Windenergie und fast 88 Gigawatt Photovoltaik wurden seit der Jahrtausendwende neu errichtet.

Die Finanzströme sprechen ebenfalls eine klare Sprache. Rund um den Globus wird mehr Geld in Erneuerbare Energien als in traditionelle Technologien investiert. So flossen zum Beispiel in der EU zwischen 2000 und 2013 etwa 80 Prozent der Investitionen in neue Ökostrom-Anlagen, nur noch 19 Prozent in fossile Kraftwerke und lediglich 1 Prozent in die Kernkraft.

Das in Deutschland ersonnene Erneuerbare Energien Gesetz (EEG) ist ein Welterfolg. 77 Länder haben ähnliche Regelungen.

Das EEG hat Wind- und Sonnenenergie rund um den Globus konkurrenzfähig gemacht. Davon profitieren auch die Entwicklungsländer. Denn vielen von ihnen steht der Rohstoff Sonne nicht nur kostenlos, sondern auch im Übermaß zur Verfügung. So eröffnen preiswerte Solartechnologien einen Weg aus der Energiearmut.

Die Energiewende wird dank sinkender Kosten in zunehmendem Maß ökonomisch getrieben. Deutschland und die EU müssen angesichts des globalen Megatrends sogar aufpassen, dass sie nicht aus der Rolle der Vorreiter zurückfallen in die Rolle der Abgehängten.

Die Energiezukunft ist erneuerbar

Die Kosten für Erneuerbare Energie sinken in einem rasanten Tempo. Das ist der wichtigste Grund für ihren weltweiten Siegeszug. Besonders eindrucksvoll ist die Entwicklung der Solarenergie. Zu Beginn der Entwicklung kostete eine Kilowattstunde Sonnenstrom noch rund einen Euro. In Deutschland stürzten die Stromkosten großer Solarkraftwerke allein zwischen 2005 und 2014 um etwa 80 Prozent regelrecht ab – von 43 auf 8,7 Cent pro Kilowattstunde.

Diese Entwicklung setzt sich fort. Bis 2025 wird die Kilowattstunde Solarstrom aus großen Anlagen in Europa nur noch zwischen 4 und 6 Cent kosten. Schon heute plant das sonnenreiche Dubai Solarkraftwerke, die Strom für nur 5 Cent liefern werden. Bis zur Jahrhundertmitte wird der Preis noch einmal auf 2 bis 4 Cent sinken.

Die Photovoltaik ist nach Einschätzung von internationalen Großbanken und Beratungsunternehmen auf dem Weg zur weltweit kostengünstigsten Strom-Technologie. Die Entwicklung bei der Windenergie verläuft ähnlich. In Deutschland und anderen Ländern der Welt ist derzeit an Land erzeugter Windstrom die günstigste Ökostrom-Quelle. Grund sind vor allem die immensen technologischen Fortschritte seit der Jahrtausendwende. Immer größere und effektivere Rotoren mit höheren Türmen ermöglichen im Jahr 2015 eine Vergütung von Windstrom in Höhe von nur noch etwa 5 bis 9 Cent pro Kilowattstunde.

Wind- und Solarenergie sind schon heute die günstigsten Strom-Technologien mit niedrigem CO2-Ausstoß. Im Gegensatz zu den sinkenden Kosten für Sonnen- und Windstrom steigen die Ausgaben für neue Atomkraftwerke auch aufgrund wachsender Sicherheitsanforderungen stetig an. Und die Stromproduktion auf Basis fossiler Brennstoffe gerät wegen ihrer Klimawirkungen, ihrer gesundheitlichen und ihrer sozialen Folgen unter immer größeren Druck.

Deutschlands Stromkunden haben über die Ökostrom-Umlage viel Geld in den Ausbau der Erneuerbaren Energien investiert. Aber diese Investition lohnt sich. Denn die Erneuerbaren werden die Energieversorgung in Zukunft nicht verteuern, sondern günstiger machen.
Zwar entstehen zunächst durch den notwendigen Umbau unserer Stromnetze und des gesamten Stromsystems hohe Kosten. Diese fallen aber nicht höher aus als die auch ohne Energiewende erforderliche Modernisierung des Stromsystems.

In Zukunft werden Wind- und Sonnenenergie wegen ihrer Kostenvorteile gegenüber Öl und Gas voraussichtlich auch große Teile des Verkehrs- und Wärmesektors mit umweltfreundlicher Energie versorgen.

»Bis 2025 wird die Kilowattstunde Solarstrom aus großen Anlagen in Europa nur noch zwischen 4 und 6 Cent kosten.«

Die Energiezukunft ist dezentral

Bis zur Jahrtausendwende versorgten wenige hundert atomare und fossile Großkraftwerke Deutschland mit Strom. In anderen Industriestaaten war es ähnlich. Auch Schwellenländer wie China, Indien oder Brasilien verfolgten lange Zeit ausschließlich diesen Entwicklungspfad. Diese Zeiten sind vorbei.

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Das Energiesystem basiert künftig auf der Umwandlung von Sonne und Wind in Strom. Es produziert kaum mehr klimaschädliche Treibhausgase und gehorcht auch sonst einer fundamental anderen Logik. Der Logik der Dezentralität.

Bei den fossilen Brennstoffen Kohle, Öl und Gas handelt es sich um in Millionen Jahren verdichteter Energie. Im Vergleich dazu treffen Sonnen- und Windenergie in verdünnter Form auf die Erde. Die unmittelbare Folge: Um Sonne und Wind nutzbar zu machen, müssen wir diese „verdünnte Energie“ in Millionen dezentraler Anlagen einsammeln.

Neben Millionen von lokalen Kleinkraftwerken zählen zu diesem neuen dezentralen Energiesystem auch flächenmäßig große Anlagen wie Offshore-Windparks und Solarparks. Vor allem die Wirtschaftlichkeit wird über die regionale Zusammensetzung des grünen Kraftwerksparks entscheiden.

In Deutschland sind schon heute, bei einem Ökostrom-Anteil von knapp 30 Prozent, mehr als 1,4 Millionen Solaranlagen und über 18.000 Windräder in Betrieb. In den USA hat sich die Zahl der von Energieversorgern installierten kleinen und großen Solarkraftwerke von 2010 bis 2014 auf 675.000 Anlagen vervierfacht.

»Die seit über hundert Jahren klar fixierte Grenze zwischen Produzenten und Konsumenten verschwimmt«

Die Energiezukunft ist digital

Je größer der Erfolg der Erneuerbaren Energien, umso dringlicher stellt sich die Frage: Was, wenn die Sonne nicht scheint und der Wind nicht weht? Die beruhigende Antwort lautet: Eine sichere Versorgung aus 100 Prozent Ökostrom ist möglich. Alle erforderlichen Technologien sind verfügbar. Auf der dezentralen Basis von Wind und Sonne lässt sich ein ebenso zuverlässiges Energiesystem aufbauen wie auf Basis von Kohle, Öl, Erdgas und Uran. Der Schlüssel liegt in der Digitalisierung des Energiesystems. IT- und Energiesektor wachsen mit dem Ziel zusammen, Energieangebot und Energiebedarf zuverlässig zu jeder Zeit zur Deckung zu bringen. So erklärt das Bundeswirtschaftsministerium: „Der Strommarkt wird die erste voll digitalisierte Branche unserer Volkswirtschaft sein.“

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Neue Energie-Unternehmen beherrschen IT und Energie gleichermaßen. Sie koordinieren Solar-Module und Windräder mit Wärmepumpen, thermischen Speichern und Batterien für ihre Privat- und Geschäftskunden, die ihrerseits zwischen ihren Rollen als Energienutzer und Energieanbieter hin- und herpendeln.

Auch die Konzerne, die das fossil-nukleare Energiezeitalter prägten und lange verteidigten, erkennen mittlerweile, wohin die Reise geht. Der große französische Energiekonzern Engie (der kürzlich noch unter „GDF Suez“ firmierte) spricht von der „Miniaturisierung der Energiewirtschaft“ und erklärt: „Die neue Ära ist dezentral, ohne Kohlenstoff und digitalisiert.“

Ob allerdings in einem solchen System auf Dauer überhaupt noch Platz ist für klassische Energieversorger, bezweifeln viele Experten. Lange galt das Problem der Stromspeicherung als Achillesferse der Energiewende. Doch inzwischen kommen Lösungen von zwei Seiten. Zum einen bringen eine verbesserte Marktsteuerung und der Um- und Ausbau der Stromnetze Entlastung. Zum anderen sinken die Kosten für Batteriespeicher ähnlich rasant wie zuvor schon die Kosten für Solarenergie.

Batterien und Elektroautos könnten schneller als erwartet sowohl den Energiemarkt als auch den Automarkt aufmischen. Die Kombination aus Solaranlage auf dem Dach, der Batterie im Keller und dem Elektroauto vor der Tür könnte sich schon in wenigen Jahren für viele Verbraucher rechnen – auch ohne öffentliche Förderung. So ließe sich auch das Problem der schwankenden Solarstromerzeugung weitgehend lösen.

Die Energiewende wird sich noch schneller in Richtung Dezentralität und Digitalisierung entwickeln, wenn die Batteriepreise zügig fallen. Die Ankündigung des US-Unternehmers Elon Musk, die Batteriepreise mit der neuen Tesla-Batterie zu halbieren, weisen in diese Richtung. 

»Der Strommarkt wird die erste voll digitalisierte Branche unserer Volkswirtschaft sein.«