Die Energiewende

Wie schnell wird die Energiewende gelingen? Kann der Verzicht auf fossile Brennstoffe und der Umstieg auf erneuerbare Energien schnell genug erfolgen? Können damit die Klimaziele erreicht werden und die Auswirkungen des Klimawandels begrenzt werden?

Hier geben wir einen aktuellen Überblick zu den wichtigsten Entwicklungen und Trends auf dem Energiesektor:

• Wie hoch ist der Anteil der erneuerbaren Energien?
• Welches ist aktuell die günstigste Form der Energiegewinnung?
• Wann erfolgt der Ausstieg aus den fossilen Brennstoffen?
• Hat die Kernenergie noch eine Zukunft?
• Und welche neuen Technologien sind in den Bereichen Energieproduktion, Energiespeicherung und Energieeinsparung in der Entwicklung?

Energiewende aktuell

Welches sind die aktuellen Zahlen zur Energiewende? Wie schnell verläuft die Energiewende in Deutschland, Europa und global? Der Trend weg von den konventionellen Energien wie Kohle, Öl und Gas hin zu den erneuerbaren Energien (Wind, Solar, Wasser, Bioenergie und Geothermie) ist in den letzten Jahren erstaunlich schnell vorangeschritten:

• Schon 2017 wurde in der Europäischen Union mehr Strom durch erneuerbare Energien als durch Kohlekraftwerke erzeugt.
• 2020 war das erste Jahr, in dem in Deutschland mehr Energie aus Windkraft als aus Kohle gewonnen wurde.
• Der Anteil der erneuerbaren Energien an der Gesamtproduktion lag für das Gesamtjahr 2020 bei 47 %

Diese Zahlen sind beeindruckend. Aber dennoch stellt sich die Frage, ob das Tempo und die Fortschritte ausreichen, um die Klimaziele zu erreichen? Und wie sieht es in anderen Ländern außerhalb der EU aus?
Um die Erderwärmung auf 1,5 Grad zu begrenzen, muss nach aktuellen Rechnungen bis 2025 global mehr Strom aus erneuerbaren Energien stammen als aus Kohlekraftwerken. Kann und wird das gelingen? In diesem Artikel schauen wir uns die aktuellen Zahlen und Trends dazu an.

Drei Energiesektoren

Im Energiebereich unterscheidet man hinsichtlich der Verwendung der Energie diese drei Sektoren:

• Strom
• Wärme
• Mobilität

Aktuell (Stand: Oktober 2023) wird weltweit in allen drei Sektoren der Hauptanteil durch Verwendung fossiler Energieträger erzeugt. Und für alle drei Sektoren planen die wichtigsten Industrienationen, bereits bis ungefähr Mitte des 21. Jahrhunderts den vollständigen Übergang zu erneuerbaren Energien zu erreichen.

Dabei spielt im Sektor Mobilität das Elektroauto und die Elektrobatterie eine wichtige Rolle. Auch der Luftverkehr und der Schiffstransport soll in Zukunft ohne fossile Brennstoffe betrieben werden.
Im Sektor Stromerzeugung sollen die Solarenergie, Windenergie und Wasserkraft die wichtigsten Energiequellen der Zukunft werden. Und im Sektor Wärme ist die Geothermie (Erdwärme) eine zusätzliche wichtige Quelle.

Gleichzeitig erfolgt durch die Energiewende eine stärkere Verbindung der drei Sektoren, als es zurzeit existiert: Durch Strom aus erneuerbaren Energien kann Wärme erzeugt werden. Und durch die allgemeine Verwendung von Elektrobatterien ist es möglich, diesen Strom auch im Bereich Mobilität zu nutzen.

Energiewende Ziele

Die Ampelkoalition hat sich zum Ziel gesetzt, dass bis 2030 mindestens 80 Prozent des Stroms aus erneuerbaren Energien stammen sollen. Dabei ist ein Anstieg des Energiebedarfs berücksichtigt: 750 Terawattstunden werden nach neuen Prognosen im Jahr 2030 benötigt, ein Anstieg um ca. 30 Prozent gegenüber früheren Prognosen, die bei 580 Terawattstunden lagen.

Der Ausstieg aus der Energieproduktion durch Kohlekraftwerke soll bis 2030 beendet sein. Dieses Ziel wurde also um 8 Jahre vorverlegt. Der frühere Kohleausstieg soll durch den höheren Anteil erneuerbarer Energien möglich gemacht werden. Und auch Gaskraftwerke, die für den späteren Betrieb mit Wasserstoff geeignet sind, sollen den Strom der Kohlekraftwerke ersetzen.

Diese Ziele sollen vor allem durch den weiteren Ausbau der Solarenergie erreicht werden. Alle gewerblichen Neubauten müssen demnächst mit Solaranlagen ausgestattet sein, und auch bei Wohngebäuden soll dies die Regel werden.

Warum ist die Energiewende notwendig?

Welches sind die wichtigsten Gründe für die Energiewende? Warum haben die meisten Staaten beschlossen, aus der Nutzung fossiler Brennstoffe auszusteigen? Und könnte man überhaupt weiterhin Kohle, Öl und Gas weiter nutzen und was wären die Folgen?

Die Energiewende ist aus einer Reihe von Gründen notwendig:

• Klimawandel: Durch die Nutzung der fossilen Brennstoffe ist der Anteil an Treibhausgasen wie Kohlendioxid und Methan in der Luft stark angestiegen. Diese Treibhausgase führen durch den Treibhauseffekt zu einem Anstieg der Temperaturen weltweit.
  Die globale Erwärmung und weitere Folgen des Klimawandels sind messbar und in den letzten Jahren zunehmende allgemein feststellbar. Doch ist dies erst der Anfang einer Entwicklung, die noch viel Jahrzehnte voranschreiten wird. Die bereits freigesetzten Treibhausgase werden für die nächsten Jahrzehnte zu einem weiteren Anstieg der Temperaturen sorgen.
• Luftverschmutzung: Daneben sorgt die Verbrennung von Öl, Kohle und Gas auch zu einem Anstieg vieler gesundheitsschädlicher Gase (Stickoxide) und Partikel (Feinstaub). Dieser Aspekt wird neben dem Klimawandel oft übersehen. Doch auch die Luftverschmutzung verursacht nach Schätzungen jährlich Millionen von Todesfällen und eine noch viel höhere Zahl von Erkrankungen.
• Kosten: Die Kosten der Nutzung fossiler Energieträger sind im Vergleich zu anderen Möglichkeiten zur Energieerzeugung sehr hoch. Der Abbau von Kohle und die Förderung von Öl und Gas ist mit der Zeit immer teurer geworden.
  Damit sind fossile Brennstoffe schon lange nicht mehr die günstigsten Energieträger. Dies selbst dann nicht, wenn man die Kosten der langfristigen Umweltfolgen und durch den Klimawandel verursachten Schäden gar nicht berücksichtigt. Die günstigste Methode zur Stromerzeugung ist inzwischen die Solarenergie, gefolgt von Wasserkraft und Erdwärme.
• Ressourcen: Die natürlichen Vorräte an fossilen Brennstoffen sind begrenzt. Auch wenn deren Verwendung nicht den Klimawandel verursachen würde, und nicht unwirtschaftlich und gesundheitsschädlich wäre, müssten die Menschen in wenigen Jahrzehnten darauf verzichten, weil alle Ressourcen dann aufgebraucht sind.

Weitere Infos und genauere Hintergründe hierzu in diesen Artikeln:

• Klimawandel
• Klimaziele 2030 – 2060

Energiewende und Klimawandel

Die meisten der Gründe, warum eine Energiewende notwendig ist, sind seit vielen Jahrzehnten bekannt. Doch der Ausstieg aus den fossilen Brennstoffen und der Ausbau der erneuerbaren Energien nimmt jedoch erst in den letzten Jahren wesentlich an Fahrt auf. So wurden viele weitere Jahrzehnte erhebliche Mengen an Treibhausgasen emittiert, wodurch der Klimawandel noch schneller voranschreitet.

Die Begrenzung und Abschwächung der Folgen des Klimawandels ist aber eines der Hauptziele der Energiewende. Es stellt sich damit die Frage:

Gelingt die Energiewende schnell genug?

Es sieht aktuell danach aus, dass fast alle die Staaten, welche die meisten fossilen Energieträger verwenden, die erneuerbaren Energien jetzt rasant ausbauen werden. Die USA sind wieder dem Klimaabkommen von Paris beigetreten und auch die neue Regierung in Australien hat den raschen Ausstieg aus den fossilen Brennstoffen beschlossen.

Das ist zunächst positiv, doch es ist auch damit überhaupt nicht sicher, dass die Energiewende tatsächlich gelingt und vor allen Dingen auch rechtzeitig erfolgt. Aufgrund der bereits emittierten Treibhausgase und deren langfristiger Wirkung gilt es als unvermeidbar, dass die globalen Temperaturen weiter ansteigen.

Zusammen mit weiteren Emissionen in den nächsten Jahren werden diese zu einer weiteren Verschärfung der Ausmaße des Klimawandels führen. So bewirken die gesamten Treibhausgasemissionen wahrscheinlich bereits vor 2030, dass die globalen Temperaturen um mindestens 1,5 Grad gegenüber dem Mittelwert der Jahre vor der Industrialisierung (1850 bis 1880) ansteigen werden.

Energiewende und Klimaziele

Das Ziel des Pariser Klimaabkommens, die Erderwärmung unterhalb von 1,5 Grad zu stoppen, gilt deshalb bereits als nicht mehr zu schaffen. Viele Experten gehen davon aus, dass auch das 2 Grad Ziel nicht erreicht werden kann. Doch jenseits dieser 2 Grad Erwärmung sind die Folgen des Klimawandels gravierend.

Dementsprechend ist es auch möglich, dass es der Menschheit nicht gelingt, eine Klimakatastrophe abzuwenden. Es gilt jedoch als sicher, dass die Auswirkungen des Klimawandels umso eher und umso mehr abgeschwächt werden können, je schneller die Energiewende erfolgt. Die Energiewende ist deshalb auch ein wichtiger Schritt, um die Folgen des Klimawandels möglichst weitgehend abzuschwächen.

Im Folgenden fassen wir die wichtigsten Zahlen zum aktuellen Stand der Energiewende zusammen. Dabei gehen wir auch darauf ein, was diese Zahlen für den Klimawandel und seine Auswirkungen bedeuten.

Energiewende Deutschland

Deutschland hatte im Bereich erneuerbare Energien lange einen Vorsprung gegenüber vielen anderen Staaten: Der Anteil der Sonnenenergie und Windenergie an der gesamten Energieproduktion war höher als in den meisten anderen Ländern. Diese Situation hat sich jedoch in den letzten Jahren verändert.

Im Rahmen der Energiewende und den klimapolitischen Zielen der Ampelkoalition sollen die erneuerbaren Energien wieder stärker ausgebaut werden:

Solarenergie und Windenergie sollen bis 2030 mindestens 80 Prozent des Stromverbrauchs decken.

• 200 Gigawatt sollen dabei aus Photovoltaik-Anlagen auf den Dächern von gewerblichen Gebäuden produziert werden. 30 Gigawatt sollen aus Windenergie Anlagen auf der hohen See (Offshore) stammen.
• Auch die Energie für Wärme soll bis 2030 zu über 50 Prozent aus erneuerbaren Energiequellen stammen. Dies soll vor allem durch Wärmenetze und Wärmepumpen möglich gemacht werden.
• Ebenfalls bis 2030 sollen alle Kohlekraftwerke abgeschaltet werden. Die Stromproduktion aus Gaskraftwerken soll maximal bis 2040 erfolgen. Bis dahin sollen alle Gaskraftwerke auf Wasserstoff umgestellt werden. Bis 2030 sollen bereits 10 Gigawatt Strom durch die Elektrolyse von Wasserstoff erzeugt werden. Dieser Wasserstoff soll zum großen Teil als grüner Wasserstoff aus erneuerbaren Energien stammen.

Diese Ziele orientieren sich an den Vereinbarungen des Pariser Klimaabkommens. Aber wird die Umsetzung gelingen? Schauen wir uns dazu zunächst den Trend bei den Zahlen zur Stromerzeugung genauer an.

Stromproduktion in Deutschland

Wie viel tragen die verschiedenen Energieträger zur Stromerzeugung in Deutschland bei? Welchen Anteil davon machen die erneuerbaren Energieträger aus?

Im Jahr 2022 lag der gesamte Stromverbrauch für Deutschland bei 484,2 Terawattstunden (TWh) und ist damit um etwa 4 Prozent gegenüber 2021 gesunken. Dem stand eine Stromproduktion von 506,8 TWh gegenüber. Es wurden also ca. 22 Terawattstunden mehr erzeugt als verbraucht wurden.

Anteil der erneuerbaren Energien

Gemessen am tatsächlichen Verbrauch hatten die erneuerbaren Energieträger einen Anteil von 48,2 Prozent an der Stromerzeugung. Dies ist ein deutlicher Anstieg gegenüber 2021 mit einem Anteil von 42,8 Prozent (jeweils gemessen am Stromverbrauch).

Anteile der Energieträger in Prozent: 2000 und 2022

Die beiden folgenden Grafiken zeigen die prozentualen Anteile der erneuerbaren, fossilen und nuklearen Energieträger an der gesamten Stromproduktion in den Jahren 2000 und 2022. Man sieht einen deutlichen Anstieg des Anteils für die eneuerbaren Energien.

Stromproduktion nach Energiequelle: Trend 1995 bis 2022

Energiewende Europa

Nicht nur in Deutschland, auch in vielen weiteren europäischen Staaten wird der Anteil der erneuerbaren Energien ausgebaut. In der EU gibt es dafür verschiedene Ansätze. Je nach natürlichen Ressourcen und geografischen Gegebenheiten setzen manche Staaten dabei mehr auf Windenergie, andere auf Wasserenergie oder Solarenergie und manche auch auf Atomenergie.

Ein wichtiger Punkt für die Energiewende auf europäischer Ebene ist der Emissionshandel innerhalb der EU. Hier sollen die CO₂-Zertifikate einen Mindestpreis von 60 Euro pro Tonne bekommen, um so den Kohleausstieg zu beschleunigen.

Energiewende global

Auch wenn der Trend in Deutschland und Europa absolut noch nicht ausreichend ist, so ist man immerhin auf dem richtigen Weg. Allerdings kann eine Begrenzung des Klimawandels auf eine globale Erderwärmung von 1,5 Grad nur durch eine globale Energiewende gelingen.

China und USA, die Länder mit den weltweit größten Treibhausgasemissionen, haben eine Reduzierung um 50 Prozent bis zum Jahr 2050 bzw. 2060 angekündigt. Ähnliches gilt für Indien, welches nach der EU auf Platz 4 der Treibhausgasemissionen liegt. Ohne einen schnellen und deutlichen Ausbau der erneuerbaren Energien ist dies nicht möglich.

Nach UN Generalsekretär António Guterres sollte der Anteil der erneuerbaren Energien an der weltweiten Stromerzeugung von aktuell ca. 29 Prozent auf über 50 Prozent im Jahr 2030 und auf 90 Prozent im Jahr 2050 ansteigen. Dafür sollte man aufhören, erneuerbare Energien als ein Projekt der Zukunft zu sehen, denn:

„Ohne erneuerbare Energien gibt es keine Zukunft“
UN Generalsekretär António Guterres

Im Folgenden schauen wir, wie die Energiewende außerhalb Europas voranschreitet. Was passiert in Staaten wie China, Indien, USA, Kanada, Australien, Brasilien und Japan? Und wie entwickelt sich weltweit der Anteil der erneuerbaren Energien an der Energieerzeugung?

QUELLEN
https://de.wikipedia.org/wiki/Energiewende
https://news.un.org/en/story/2022/09/1126931
https://www.bundesnetzagentur.de/SharedDocs/Pressemitteilungen/DE/2023/20230104_smard.html