Offshore Windpark Riffgat 2 bei Borkum
Wo stehen wir mit der Energiewende, jenem wichtigsten Baustein der ‚Großen Transformation‘ ?
In Deutschland sehen wir seit Längerem vor allem ihre Retardierung, verursacht durch die schützende Hand, die Bundesregierung und insbesondere das Wirtschafts- und das Verkehrsministerium über die fossilen Industrien, Energieerzeuger und die fossile Mobilität gebreitet haben.
So ist die CO2-Einsparung Deutschlands im europäischen Vergleich auf den letzten Platz abgerutscht. (Le Monde)
Sachkundige Beobachter aus den USA sehen Deutschland immer noch als Musterland der Wende – wohl auch, um ihren Landsleuten ein real existierendes positives Beispiel zeigen zu können und sie zu ermuntern, dem nachzueifern. So sehen es zwei Autoren mit ihren 2019 publizierten Büchern zum ‚Green New Deal’ – der amerikanische Zukunftsforscher Jeremy Rifkin, der Regierungen berät, sowie die kanadische, den Basisbewegungen nahestehende Autorin Naomi Klein.
Rifkin sieht Energiewende und Digitalisierung als Beginn der „dritten industriellen Revolution“, die er als unaufhaltsam um sich greifende technologische Entwicklung sieht – eine sich aus sich selbst vollziehende Wende zum Guten. Klein ist hingegen überzeugt, dass es nur die Menschen sein können, die angesichts der Zerstörung der Erde aufbrechen, um sie vor dem Untergang zu bewahren – und dass allein diese es erfolgreich tun können.
Tatsächlich schreitet die Transformation tagtäglich voran, wir befinden uns inmitten eines Aufbruchs technologischer Innovationen, die gewaltige Investitionen in Gang setzt. Entscheidend sind dabei die neuen Infrastrukturen regenerativer Energieerzeugung und -verteilung, auf die ich hier den Blick richte.
Beim Abstecken der Claims auf den neuen Geschäftsfeldern geht es um Größenordnungen, die die bisherigen fossilen Giganten um ein Vielfaches übertrumpfen. Das Machenkönnen der grünen Technologien hat neuen Glanz erfahren, den „die Erde zu retten“. Doch wohin wird uns die jetzige Explosion des Machbaren in der zweiten Hälfte des Jahrhunderts ab 2050 geführt haben? Werden wir mit gutem Gewissen auf unser Bemühen zurückblicken dürfen?
Die Presse berichtet in immer neuen Einzelmeldungen, wieder sei ein mittelständischer Produzent von Windkraftanlagen oder zugehörigen Komponenten insolvent geworden ist. Relativ junge Unternehmen, die sich auf das Einsammeln von Kapital für Windkraft spezialisiert haben, gehen nach hoffnungsvollen Starterjahren in die Knie; mittelständische Existenzen werden hinweggefegt; Glück ist, von Größeren aufgekauft zu werden. Die Presse summiert den stockenden Zubau neuer Windräder unter dem Label „Windflaute“. Die um die Klimakrise Besorgten sehen darin Verrat an der Energiewende, begangen voran vom Wirtschaftsministerium, das mit einem Arsenal an Gesetzen, Verordnungen und Regulierungen die Energiewende strukturiert: über das EEG mit der Einspeisevergütung, seiner Nichtanwendung auf energieintensive Industrien, über das Energiewirtschaftsgesetz, gefolgt vom Abstandserlass für Onshore-Windkraftanlagen, der selbst noch bestehende Kleinsiedlungen schützen wollte, als sei es nun zuständig für räumlichen Umweltschutz. Dabei reduzieren das aktuelle Energiewirtschaftsgesetz und der Netzentwicklungsplan 2030 (Stand 2019) der Übertragungsnetzbetreiber über Zubauzahlen und Spitzenkappung die Zahl der zulässigen Windräder und PV-Anlagen zusätzlich und durchgreifend.
Zur Erinnerung: der Ausbau der Windenergie offshore und onshore wurde mit dem 2000 in Kraft getretenen EEG festgelegt. Seither ist EEG-Strom in Deutschland mit Vorrang abzunehmen und zu verbrauchen, während der Vertrieb des konventionellen Kohlestroms dem Markt über Strombörsen überlassen bleibt.
Mit der EEG-Novelle von 2004 wurde die Bereitstellung an die neu eingeführte und stetig wachsende EEG-Umlage gebunden, zu zahlen von den Letztverbrauchern, die Strom aus dem öffentlichen Netz beziehen. Mit dem so eingesammelten Geld werden seither der Zubau von Windrädern und Solaranlagen gefördert wie auch der Ausbau der Netzinfrastruktur bezahlt; freilich gedeckelt auf eine maximale Fördersumme hin. Zugleich wurde 2004 auch der Vorrang für Offshore-Windanlagen ab 2020 festgeschrieben. (Netzstudie der DENA von 2005 S.45 und 314.)
Verbirgt sich hinter diesen Regulierungen der beabsichtigten Energiewende zugleich ein gewollter Konzentrationsprozess auf Großanlagen und Großinvestitionen hin, der ab 2011 rasant an Fahrt aufgenommen hat? Ist also Weiteres zu beachten über die CO2-Einsparung hinaus? Dieser Konzentrationsprozess findet seit Jahren in der Regie neuer internationaler Kapitalgeber statt, vielfach auch gut gefüllter Pensionsfonds.
Ausschließliche Wirtschaftszonen in der Nordsee
Es ist ein internationaler Wettlauf um die Investitionen in der Nordsee, in dem aufgrund der Treue der Bundesregierung zu den alten Großen der fossilen deutschen Energiewirtschaft, Deutschland die zunächst führende Rolle eingebüßt hat:
Bis 2050 soll nach Vorstellungen von Windeurope, dem Europäischen Windenergieverband, die in Europas Gewässern installierte Off-shore-Windenergieleistung auf 450 000 MW ausgebaut werden. Gemessen an der heutigen Kapazität von gerade einmal 20 000 MW (GB,D,DK), bedeutet das eine Steigerung um den Faktor 20.
Mit diesen 450 000 MW könnten nach den Berechnungen des Verbands dann etwa 30 % des gesamten europäischen Strombedarfs gedeckt werden. (Vdi-n 24.1.2020)
Die NL wollen bis 2050 60.000 MW installiert haben, F 40.0000 MW, ist aber Nachzügler,
D 36.000 MW, davon 20.000 MW bis 2030. Letzteres ist aber unwahrscheinlich, da der Genehmigungs- und Umsetzungsprozess bei uns stockt. So sind auch die von der deutschen Industrie eingeforderten Strommengen für die Wasserstoffherstellung in weite Ferne geraten.
Offshore Windkraftanlagen in der Deutschen Bucht
(für den graphischen Überblick bitte hier klicken)
2012/2013 gab es große Anfangsschwierigkeiten bei sehr hohen Kosten wegen der großen Gründungstiefen für die Fundamente in der deutschen Zone. Der Windpark Bard Offshore 1, westlich von Borkum, hat bei 60 m Gründungstiefe 1,5 Mrd. Euro gekostet. Das wollten die Investoren nicht zahlen, so kam es zum EEG-Gesetz mit der Folge hoher und wachsender Stromkosten.
Deutschland verlangsamte die weitere Projektförderung. (SZ 15./16. Juni 2013)
Die Politik Deutschlands legte auch aus weiteren Gründen den Rückwärtsgang ein. Die fossile Großindustrie, voran die ölabhängige Chemie, beharrt darauf, dass Windstrom unkalkulierbar und Versorgungssicherheit nur über möglichst langen Betrieb der Kohlekraftwerke zu sichern sei. Andere halten aber den permanenten Starkwind auf offener See für unschlagbar. Fossil denkende Großindustrielle haben immer noch entscheidenden Einfluss auf das Wirtschaftsministerium und haben über Evonik und den VCI den Kohlekompromiss zugunsten von Datteln 4 zu Fall gebracht. (Schon im Newsletter des Chemieunternehmens Evonik vom 3.12.2019 verkündete der Vorstandsvorsitzende, der Kohlekompromiss sei ungültig und zu revidieren, denn keine Vertreter der energieintensiven Industrien hätten mit am Tisch gesessen.
Die Großfossilen des Ruhrgebiets konnten jüngst noch einmal ihre Macht spielen lassen. Das Chemieunternehmen Covestro (früher Bayer Leverkusen) hat sich hingegen vorsorglich in Offshore-Windparks eingekauft.
Währenddessen haben die nordischen Länder die Nase vorn, allen voran Dänemark: das dänische Energieunternehmen Oersted expandiert unaufgehalten über sehr große Offshore-Windparks in der Nordsee und will vor Bornholm in der Ostsee gleich mehrere Windparks errichten und mit Elektrolyseuren koppeln, um dort grünen Wasserstoff herzustellen. Das Gleiche hat Vattenfall / Schweden für seine in den NL geplanten Windparks vor (Volumen von 1,5 mrd. Euro) und steigt auch groß in der Ostsee ein. In Deutschland bleiben die Ausbauziele blockiert. (vdi-n 24.1.2020 S.21) Deutschland ist gegenüber den europäischen Nachbarn weit zurückgefallen.
Bei uns wird man daher Mühe haben, die geplanten 20.000 MW Offshore bis Ende der 20er Jahre zu erreichen. In den nächsten drei Jahren geht bei uns kein einziges neues Offshore-Projekt an den Start. Was ist da los? Was hindert die Politik? Es ist im Grunde die gleiche politische Abwehr im Verbund mit den fossilen Großen wie bei den Kleinwindanlagen an Land. (Aufschlussreich war meine Fahrt Anfang Februar 2020 von Lünen nach Datteln: Riesenkraftwerke dominieren die bäuerlichen Landschaft, z.B. das Trianel-KW in Lünen, das 28 Ruhr-Kommunen gehört und bis zum letzten Augenblick 2038 bleiben soll. Steinkohle aus Übersee, wird von Rotterdam über den Dattel-Hammkanal angelandet, 60-80 Autos parken vor dem KW, das entspricht der Zahl der Arbeitsplätze pro Schicht. Datteln 4 ist noch größer, riesig sind die Überlandleitungen, die den Kohlestrom zu den ölbasierten Chemieanlagen führen, kein Zufall z.B. zu Evonik in Marl.)
Der Aufbau von Offshore- und Onshore- Windparks unter deutscher Regie
Der Aufbau von Offshore Windparks (OWP) innerhalb der deutschen ausschließlichen Wirtschaftszone in der Deutschen Bucht liegt weitgehend in der Hand von EnBW, jenem baden-württembergischen Energieunternehmen, das seit 2011 im Aufwind der grün-roten Koalition Baden-Württembergs am konsequentesten und frühesten grüne Politik betreibt mit der Priorität auf regenerative Energien. Mit dem Bau der OWP ‚Hohe See‘ und ‚Albatros‘ wird EnBW zum neuen Energieriesen.
„Für die Windkraftanlagen und ihre Fundamente verbauen wir allein 22 mal den Stahl des Eiffelturms“, sagt der Projektleiter des OWP Hohe See. Die Dimensionen, mit denen EnBW mit seinen Offshore-Windparks hier vorstößt, seien gigantisch. CO₂-Einsparung für die beiden OWP Hohe See und Albatros beträgt bei 2,5 Milliarden Kilowattstunden rund 1,9 Millionen Tonnen/Jahr. Die Investitionskosten für den Bau der Windparks Hohe See und Albatros betragen 2,2 Milliarden Euro. (www.enbw.com 4.11.2019).
„Das ist für EnBW die größte Investitionsentscheidung seiner bisherigen Unternehmensgeschichte“ und bringt das Unternehmen seinem Ziel näher, die erneuerbaren Energien zur tragenden Säule seiner Energieerzeugung zu machen. Für das Großprojekt wurde ein kanadischer Investor gewonnen (49,9%, EnBW 50,1%). Der OWP wurde in 2019 fertiggestellt und geht Anfang 2020 in Betrieb.
2020 wird EnBW zudem in Brandenburg auf 164 ha Deutschlands größten Onshore-Solarpark auf 164 ha Fläche errichten, der 50.000 Haushalte mit Strom versorgen wird – eine Großinvestition, bei der sogar auf die EEG-Förderung verzichtet wird. (www.enbw.com 4.11.2019) Denn die staatliche Förderung der Solarenergie über die Einspeisevergütung im EEG ist auf 52 GW gedeckelt, eine Zahl die fast schon erreicht ist.
Letzteres Projekt reiht sich in die regenerative Versorgungsstruktur rund um Berlin ein, die maßgeblich auf dem Zubau von Windparks beruht. Die Flächenverfügbarkeit im brandenburgischen Umkreis der Millionenstadt Berlin (3,6 mio Einwohner Stand Ende 2018), bisher wirtschaftlich retardiertes Territorium, zeigt sich nun als Gewinn; sie ist nun eine Ressource, ohne die die Energiewende der Hauptstadt nicht machbar wäre.
Der Windstrom aus der Nordsee und aus Onshore-Anlagen in Norwegen soll hingegen vorrangig in den neuen wirtschaftsstarken Süden Deutschlands geleitet werden und damit auch die dynamisch wachsende Stadt München bedienen.
Die raumgreifende Lösung des großinfrastrukturellen Verbunds über Höchstspannungsnetze
(für den graphischen Überblick bitte hier klicken)
Als treibende Kräfte können die Großen der süddeutschen Auto- und Chemieindustrie angesehen werden, die beide bis dato noch die wichtigsten Träger deutschen Wirtschaftswachstums sind. Spätestens seit der Wirtschaftskrise von 2008 stieg der Stern der süd- und südwestdeutschen Autoindustrie rasant, so wollte man ihnen selbst den Betrug um die Einhaltung der Abgasnormen nachsehen. Nun sinkt der Stern und mit ihm der Stromverbrauch. Die Chemieindustrie verbraucht hingegen weiter ein Zehntel des gesamten deutschen Stroms und ist nunmehr Haupttreiber.
Schon mit dem EEG von 2000 dachte man an große HGÜ-Leitungen (Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung) als technisch effizienteste Lösung, den Süden mit regenerativem Strom aus dem Norden zu versorgen. Die HGÜ-Leitungen mit Gleichstrom-Höchstspannung minimieren die Leitungsverluste über die Hunderte von Kilometern hin. Sie sahen zunächst zur Optimierung keine Unterbrechungen vor; unterwegs tangierte Wechselstromnetze mit 200 bzw. 400 Volt sollten nicht angeschlossen werden, damit blieben große Verbrauchereinzugsbereiche außen vor. (BMWE 18/2016, NEP 2030)
Seither hat sich das Wissen um Effizienz und Optimierung erheblich weiterentwickelt. Was als große Stromautobahnen von Nord nach Süd begann und allenthalben Verhinderungsinitiativen der Bürger hervorrief, hat sich zu einem Mischsystem von aufzurüstenden Bestandsleitungen und HGÜ-Strecken weiterentwickelt. ( Ergänzung zum NEP 2030 (2019) vom JANUAR 2020 zeigt eine Vielzahl von Ergänzungsleitungen nach dem NOVA-Prinzip: Netzoptimierung vor Verstärkung vor Ausbau.) Das ist die Folge der Diskrepanzen zwischen Wachstumseile der Wirtschaft und Verzögerungen durch die vielen Bürgerinitiativen. Das Gesamtnetz wird im Ergebnis flexibler und anschlussfähiger. Aber die HGÜ-Teilstücke brauchen jeweils am Anfang und am Ende sog. teure Konverter, um an vorhandene Netze anzuschließen. Breite Korridore für HGÜ-Strecken ermöglichen Ausweichrouten, wenn sich Bürgerwille quer stellt. Inzwischen wurde auch der erste Großbatteriespeicher entwickelt, der es schafft, Gigastromnetze bei Windflaute in Sekundenschnelle zu stabilisieren (vdi-n 21.2.2020 S.6)
Energiewende für München
Der Strom für München muss aus dem hohen Norden über rd. 1000 km durch Norwegen geleitet werden, um dann durch Schleswig-Holstein an das Ultranet mit 380 000 Volt und schließlich an die bestehenden süddeutschen Wechselstrom-Verteilernetze mit 220 oder 400 Volt angebunden zu werden. Ab 2028 soll es soweit sein. (www.netzausbau.de/bedarfsermittlung/2030_2019/de und Welt/5.6.2019).
Für den riesigen süddeutschen Strombedarf war mit den HGÜ-Leitungen eine effiziente Großlösung gefunden und die Europäische Kommission war klug beraten, aus Wettbewerbsgründen den alten Energiekartellen die Verfügungsgewalt über die Netze wegzunehmen. Der Übertragungsnetzbetreiber des Südost-Links Tennet ist seither in niederländischen Händen.
Die Kosten des Ultranets wuchsen auch durch die besonders für die bayerischen Landschaftsräume erkämpfte Erdverkabelung. Die bayerische Landeshauptstadt München erkannte früh die Ungunst ihrer Situation: Ihre regionalen Voraussetzungen sind prekär, das flächenmäßig kleine München wächst längst in das Umland hinein und verfügt kaum über Flächen für große Solarparks. Windenergie wurde bisher erfolgreich von der bayerischen Staatsregierung über die Abstandsregelung 10H ausgehebelt. Vordergründig schützt sie die Eigenheimbesitzer und kongruent geht mit den Ansprüchen, die überkommene bayerische Kulturlandschaft zu schützen. Davon profitiert aber in erster Linie die energieintensive Großindustrie.
Die Gunst der Stunde war daher der Anschluss an die mittlere Stromschiene ‚Südost-Link‘. 2050 wird München so vollständig regenerativ versorgt sein. Dies über Großinvestitionen ihrer Stadtwerke in die regenerative Windenergie des Nordens, ganz ohne Windräder in der näheren Umgebung und ohne sich auf das Stadtbild verunstaltende Solardächer einlassen zu müssen. Die SWM haben dazu schon früh in den OWP Global Tech I in der Deutschen Bucht investiert. (Wikipedia /4.11.2019) An entlegener Stelle auf der kaum besiedelten norwegischen Insel Froeyna haben die SWM auch in vierzehn 180 m hohen Windrädern investiert, die derzeit im Bau sind. Das Naturschutzgebiet wird von der Ethnie der Samen mit ihren Rentierherden beweidet. Samen und Naturschützer wehren sich gegen diesen Zugriff. Für den norwegischer Staat und die SWM gilt „pacta sunt servanda – Verträge sind einzuhalten“. Zur ‚Ausbauoffensive Erneuerbare Energien‘ der SWM gehört weiter ein On-shore-Windpark mit 31 Großturbinen 150 km nordöstlich von Oslo, der 84.000 Münchner Haushalte versorgen wird. (swm Jan. 2019) Aus lokalen Quellen kommt in München die Geothermie-Heizwärme hinzu, eine besondere Gunst der oberbayerischen Geologie, die ebenso zur Klimaneutralität 2050 beiträgt.
Grids und dezentrale Modelle der Sektorkoppelung
Die voranschreitende Digitalisierung ermöglicht längst smart grids, die die dezentrale Erzeugung regenerativen Stroms über viele kleine Anlagen und ebensolchen dezentralen Verbrauch über smarte Steuerung verlinken. Dadurch wird ein hocheffizientes, nutzerfreundliches, billigeres und nachhaltiges Versorgungssystem möglich. (vdi-nachr. 8.11.2019)
Eine Forschergruppe des VdE legte schon 2015 eine Studie vor, die zeigt, dass regionale Energiezellen, in denen möglichst viel Energie regional erzeugt wird, den Ausbau des HGÜ-Übertragungsnetzes massiv reduzieren könnten. (vdi-n 28.2.2020 S.16)
Eine große Hoffnung der Verbraucher gilt dem Eigenstromverbrauch über Kleinanlagen für Photovoltaik und Wind, mit denen kleinere und mittlere Gewerbe-, Landwirtschafts- und Industriebetriebe sowie Wohngebäude einen Teil ihres Strombedarfs in Eigenregie decken können mit einer Leistung zwischen 100 und 750 kW. Im Gegensatz zu Photovoltaik gibt es derzeit keinen Markt für Kleinwindkraft in Deutschland: Der Präsident des Bundesverbandes Kleinwindanlagen nennt sie „die mit Abstand vernachlässigste Technologie im Energiewendezeitalter“. In dieser „Windflaute“ hat dennoch EON über ihre Tochter Bayernwerk AG hier Start-ups angesetzt, für alle Fälle. (vdi-nachr. 6.9.2019)
Die deutsche Energiewende könnte also auf vielfältige nachhaltige Ressourcen zurückgreifen. Es wäre mit Blick auf die 2015 von der Generalversammlung der UNO verabschiedeten Sustainable Development Goals sinnvoll. Doch was zählt hier mehr als was? Die errechnete Effizienz der Großtechnologien sticht derzeit die der dezentralen Strukturen aus, rechnerisch nachgewiesen ist diese Priorität nicht.
Als alte Skeptikerin habe ich gelernt, dass es darauf ankommt, genau hinzuschauen: wer gewinnt, wer verliert zu welchem Preis ? Welche Folgen entstehen für die Nachhaltigkeit? Die Annahme Rifkins, dass die dritte industrielle Revolution die alten Gegensätze der Macht von allein aus den Angeln hebt, halte ich für eine Illusion, vielleicht eine bewusst ins Spiel gebrachte. (J.Rifkin 2019 Der globale Green New Deal) Es entstehen neue Machtkonzentrationen, Verlierer sind die Kleinen. Im Sinne einer erfolgreichen Energiewende wäre aber Koexistenz der Systeme angezeigt.
Bildrechte: Abb.1 Fa. Enova Herr Rose / freigegeben von Wikimedia Commons
Abb. 2 inwind/file North Sea eezPNG (2008) / freigegeben von Wikimedia Common Abb.3 (Link Deutsche Bucht) Maximilian Dörrbecker (Chumwa) / freigegeben von Wikimedia Commons
Abb. 4 (Link) Skizze Krau nach Netzentwicklungsplan NEP 2012