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Stromnetze und Speicher für die Energiewende

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DIW kompakt: Kemfert, Gerbaulet, Hirschhausen, Stromnetze und Speichertechnologien für die Energiewende - Eine Analyse mit Bezug zur Diskussion des EEG 2016 Gutachten im Auftrag der Hermann-Scheer-Stiftung, Juni 2016

DIW Berlin:

DIW Berlin: Politikberatung kompakt 112 Einleitung 1 Einleitung Die Energiewende hat zum Ziel, den Anteil erneuerbarer Energien an der Stromerzeugung von heute etwa 32% bis zum Jahre 2050 auf mindestens 80% zu erhöhen. Bis zum Jahre 2022 werden die restlichen Atomkraftwerke, die vor allem im Süden Deutschlands im Einsatz sind, abgeschaltet. Deutschland hat sich für ambitionierte Klimaziele eingesetzt, das Klima- Abkommen von Paris sieht vor, dass die globalen Emissionen bis zum Jahre 2050 um mindestens 80 % vermindert werden müssen. Dies bedeutet, dass das gesamte Wirtschaftssystem dekarbonisiert werden muss. Somit geht es außerdem darum, die Energieeffizienz zu verbessern, insb. im Gebäudeenergiebereich, als auch die Mobilität auf Nachhaltigkeit umzustellen. Die Energiewende soll somit zu einer dauerhaft nachhaltigen Energieversorgung führen. Die Stromerzeugungsstrukturen werden sich stark verändern, hin zu mehr dezentralen Energieversorgungsstrukturen, in denen erneuerbare Energien, Kraft- Wärme- Kopplungsanlagen und intelligente Verteilnetze sowie Speicherlösungen ineinander verzahnt werden. Im Rahmen der Energiewende ist ein Umbau des deutschen Stromsystems in Richtung Dekarbonisierung, Effizienz und weitgehend erneuerbaren Erzeugung festgelegt worden (Bundesregierung, 2010). Die oftmals als „große Transformation“ des Energiesystems (WGBU, 2011) bezeichnete Umstellung ist kein deutscher Sonderweg, sondern wird inzwischen sowohl von entwickelten Industriestaaten, als auch von Schwellenländern verfolgt. Auch internationale Energieagenturen und deutsche und europäische Energieversorgungsunternehmen, welche sich früher eher skeptisch bzgl. der Perspektive Erneuerbarer positioniert haben, orientieren sich in Politikempfehlungen und Unternehmensstrategien inzwischen in Richtung erneuerbarer Stromsysteme um (vgl. Metayer et al., 2015). Deutschland gehört im internationalen Maßstab zu den Vorreiterländern der großen Transformation. Der Anstieg der Erneuerbaren auf inzwischen ein Drittel des Stromverbrauchs ist bisher problemlos verlaufen. Dennoch sind im Rahmen der Diskussion des Gesetztes zu erneuerbaren Energien (EEG 2016) Befürchtungen geäußert worden, das deutsche Stromsystem könne einen weiteren Ausbau Erneuerbarer evtl. nicht verkraften; dabei wird insb. auf 1

DIW Berlin: Politikberatung kompakt 112 Die Transformation des deutschen Stromsystems („Stromwende“) kommt gut voran angebliche Schwierigkeiten beim Netzausbau und der Verfügbarkeit von Speichertechnologien verwiesen. Das vorliegende Gutachten prüft den Zusammenhang zwischen dem Ausbau erneuerbarer Energieträger einerseits, und den Entwicklungen bei Netzausbau und Speichertechnologien andererseits. Dabei wird sowohl auf umfangreiche Modellierungsarbeiten zu dem Thema, als auch auf institutionelle Analysen des Strommarktdesigns zurückgegriffen, welche von der Arbeitsgruppe „Stromsektormodellierung“ von DIW Berlin und TU Berlin in den letzten Jahren durchgeführt wurden; darüber hinaus wird auf den Stand der nationalen und internationalen Literatur als auch auf Einschätzungen aus der Praxis zurückgegriffen. Das Gutachten prüft in Abschnitt 2 den bisherigen Verlauf der Energiewende, insb. der Transformation des Stromsystems („Stromwende“) und geht dann detaillierter auf die Teilaspekte Netzumbau (Abschnitt 3) und Speicher (Abschnitt 4) ein. Abschnitt 5 zieht ein Fazit: Angesichts eines hervorragend ausgebauten und sicheren Stromnetzes, sowie rapider Entwicklungen von Speichertechnologien, besteht kein Anlass den Ausbau erneuerbarer Energien im Hinblick auf das technische System einzuschränken. Im Gegenteil hat sich durch jüngere Entwicklungen bestätigt, dass es mit den verfügbaren Technologien keine Probleme bei der Umsetzung eines 80-100% erneuerbarenbasierten Stromsystems gibt; aus gesamtwirtschaftlicher Perspektive ist die Stromwende kosteneffizient und steigert die Wohlfahrt. 2 Die Transformation des deutschen Stromsystems („Stromwende“) kommt gut voran 2.1 Die Stromwende ist auf gutem Wege … Im Rahmen der Energiewende hat die Bundesregierung beschlossen, den Anteil erneuerbarer Energieträger bis zum Jahr 2050 auf mindestens 80% des Stromverbrauchs zu steigern. Hierfür ist derzeit ein Pfad vorgesehen, welcher den Anteil bis 2020 auf 35%, bis 2030 auf 50% und bis 2040 auf 65% erhöht; für die dazwischen liegenden Jahre sind Korridore vorgesehen (2025: 40-45%, 2035: 55-60%). Diese im Folgenden als „Stromwende“ bezeichnete Transformation fügt sich in einen Prozess ein, welcher eine weitgehende Dekarbonisierung 2

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