Die konzeptionelle Lücke der Energiewende und wie der Markt sie füllt

21.06.2022 | Auch hier zu finden im Web

Gasmangellage
Energiekrise
Energiewirtschaft
Versorgungssicherheit

Die Diskussionen rund um den Kohleausstieg haben die deutsche Energiewirtschaft die letzten Jahre geprägt. Viel Kraft und Energie ist in den Kompromiss der Kohlekommission gelaufen, die einen Kohleausstieg bis 2038 avisiert hat. Diese Jahreszahl war das Ergebnis eines langen und harten Verhandlungsprozesses, in dem insbesondere immer wieder auch frühere Zielzahlen gefordert wurden. Die Ergebnisse der Kohlekommission wurden dann in verschiedenen Strukturförderprogrammen und insbesondere im KVBG, im Kohleverstromungsbeendigungsgesetz, umgesetzt. Im KVBG ging es allerdings nicht darum, was nun an die Stelle der Kohleverstromung treten würde, sondern allein darum, wie die Abschaltreihenfolge der laufenden Steinkohlekraftwerke über einen Auktionsmechanismus umgesetzt werden sollte. Auch wenn das KVBG keine Maßnahmen für einen Ersatz der Kohleverstromung aufzeigte, war das Problem, dass „nur Aussteigen“ keine wirtschaftlich-nachhaltige Lösung ist, schon sichtbar (wenn auch leicht versteckt): Zum einen wurden die süddeutschen Kohlekraftwerke von den Auktionen um Entschädigungen de facto ausgeschlossen, da hier bereits allen klar war, dass diese Kohlekraftwerke kurzfristig eben nicht versorgungssicher abgeschaltet werden könnten. Und so detailverliebt und ausziseliert der Auktionsmechanismus über rund 40 Paragrafen auch war, so gab es zum anderen mit dem § 55 KVBG auch eine Carte blanche für das Bundeswirtschaftsministerium, sich im Zweifel über die Auktionsergebnisse und letztlich den ganzen Kohleausstieg hinwegzusetzen, wenn die Versorgungssicherheit gefährdet ist.

Letztlich haben die Ergebnisse der Kohlekommission die Diskussion nicht befriedet. Die Forderungen nach einem früheren Ausstiegsjahr als 2038 waren ein zentrales Thema im Bundestagswahlkampf 2021 und flossen dann auch in den Koalitionsvertrag der aus ihm hervorgegangenen rot-grün-gelben Bundesregierung. Dieser „Ampel-Koalitionsvertrag“ hat den deutschen Kohleausstieg ambitionierter und ehrlicher gemacht. Ambitionierter, weil man sich als Ziel jetzt 2030 anstatt 2038 gesetzt hat. Ehrlicher, weil man es explizit mit der versorgungssicheren Möglichkeit der Umsetzung konditioniert hat. Gegen diese Konditionierung ist insbesondere aus Kreisen der Klimaschutzbewegung und teilweise auch der Partei „Bündnis 90/Die Grünen“ heftige Kritik geäußert worden. Der Ampel-Koalitionsvertrag setzte aber auch einen konstruktiven Impuls mit massiven und ambitionierten Zubauzielen für erneuerbare Energieerzeugung aus PV und Wind, sowohl an Land als auch auf See.

Die Debatte, wie denn mit fluktuierender, nur wetterabhängig verfügbarer erneuerbarer Erzeugung sicher verfügbare Kohlekraftwerke ersetzt werden können, hat mit dem russischen Überfall auf die Ukraine eine brutale Erdung erfahren. War Versorgungssicherheit bisher etwas, was immer da war, was nie ein Problem war und das doch auch beim (bisherigen) Kernenergieausstieg das große, aber nie auch nur ansatzweise relevante Phantomrisiko war, wurde es nun doch recht konkret: Ein Ausfall der russischen Gaslieferungen würde auch die Gasverstromung und damit einen wesentlichen Stützpfeiler der deutschen Stromversorgungssicherheit empfindlich treffen. Auch wenn wasserstofffähige Erdgaskraftwerke eine zentrale Brücke vom Ende der Kohleverstromung hin zu einer neuen Energiewelt bleiben, müssen sie jetzt in einem neuen Umfeld gedacht werden. Wobei – das muss auch festgestellt werden – diese neue erneuerbare Energiewelt noch wunderbarer geworden war: Die Unabhängigkeit von fossilen Energieträgern als langfristiges Ziel der deutschen Energiepolitik ist durch die neuesten Ereignisse noch einmal gestärkt worden.

Kurzfristig stehen der deutschen Politik und Energiewirtschaft also große und konkrete Herausforderungen bevor: Wie kann mit einem möglichen Lieferstopp russischer Gas-, Kohle- und Öllieferungen, von welcher Seite auch immer erklärt, umgegangen werden? Mittel- und langfristig stellt sich die „alte“ Frage noch einmal drängender: Wie kann sichere Erzeugungsleistung ersetzt werden?

Die konzeptionelle Lücke

Klar ist: Mit dem, was uns an erneuerbaren Energien zur Verfügung steht, ist der Umbau nicht so einfach zu machen. Der Austausch von sicher verfügbarer Erzeugungskapazität wie Braunkohle, Steinkohle und Erdgas durch Wind und PV ist kein Selbstläufer, wenn wir über eine allzeitig sichere Stromversorgung nachdenken. Es geht nicht nur um erzeugte Energiemengen, es geht eben insbesondere auch um versorgungssicher zur Verfügung stehende Leistung. Die wiederkehrende Floskel bei jeder Eröffnung einer PV-Anlage – dieser Solarpark erzeugt genug Strom für x-tausend Haushalte – hilft vielleicht, die Größe der Anlage verständlich zu machen, zeigt aber auch das Problem: nachts brauchen die Haushalte eine andere Stromquelle. Die Frage nach der versorgungssicheren allzeitigen Bereitstellung von Kraftwerksleistung ist zu der Totschlagfrage aller Energiewendekritiker geworden – und da sie einen wahren Kern hat, ist sie auch nicht leicht wegzuwischen.

Komplizierte Antworten gibt es jede Menge. Man möchte fast meinen, dass jeder Universitätslehrstuhl, jedes Beratungsunternehmen, jede NGO und jeder Think-tank in den letzten Jahren eine Studie aufgelegt hat, in der konkret erklärt wird, wie das funktionieren kann: eine versorgungssichere erneuerbare Energiewirtschaft. Es gibt Ideen – nicht nur Erdgas als Brücke mit auch wasserstofffähigen Kraftwerken. Speicher, Flexibilität, Geothermie, Biomasse, Nachfragereduktion… – dabei alles unterstützt von massiver Digitalisierung. Die Antworten leiden darunter, dass sie nicht die gleiche einfache Prägnanz wie die Frage haben – wo kommt der Strom her, wenn kein Wind weht und keine Sonne scheint? Und tatsächlich malen diese Studien eine schöne neue Energiewelt in bunte PowerPoint-Folien. Eine Realität die möglich, aber doch noch sehr weit weg ist.

Dieses „nur teilweise gefüllte konzeptionelle Loch“ ist die Ursache vieler Diskussionen der letzten Jahre, insbesondere auch der unseligen Jahreszahldebatten beim Kohleausstieg. Die Frage ist nicht, wann wir aus der Kohleverstromung aussteigen, sondern wie. Gerne auch, wie wir möglichst schnell aus der Kohleverstromung aussteigen. Die Herausforderung dabei ist nicht die Entscheidung, welche Studie denn jetzt die schönste ist; welchem perfekten Plan wir jetzt in die neue klimaneutrale Energieversorgung 2050 (oder 2045 oder 2040) folgen. Dem schnellsten? Dem preisgünstigsten? Dem versorgungssichersten? Allein schon die Vorstellung, dass eine der Studien irgendwas mit der Realität der Zukunft zu tun hat, muss bestenfalls als humorvoll, schlechtestenfalls als vermessen bezeichnet werden. Ölpreiskrise, Kernenergie, Liberalisierung, Einführung CO2-Handel, PV-Kostendegression und jetzt der Ukraine-Krieg – die jüngere Geschichte der Energieversorgung ist voll von Strukturbrüchen, die regelmäßig alle Modellannahmen durcheinanderwürfelten. Auch wenn es bei einem so wichtigen Thema wie der Energieversorgung schwerfällt: Wir werden mit der konzeptionellen Lücke leben müssen.

Und wir können mit dieser konzeptionellen Lücke leben. Denn so unterschiedlich die diversen Studien sind, in ihren Anfängen, also den ersten Schritten in die neue Energiewelt, sind sie eigentlich immer ziemlich gleich. Zubau von erneuerbaren Energien, insbesondere Wind und PV. Alle Zukunftsszenarien haben deutlich(!) mehr Wind- und PV-Erzeugung als wir aktuell in Deutschland betreiben. Vor diesem Hintergrund ist es für die Energiewende nicht gerade ermutigend, dass hier der Zubau in den letzten zwei Jahren nur langsam vorankam – insbesondere bei Wind wurden nur noch 1,4 GW (2020) bzw. 1,7 GW (2021) zugebaut – in den Jahren 2014 bis 2017 waren es im Schnitt 4,600 GW pro Jahr. Etwas erfreulicher ist die Situation bei PV – hier waren es Anfang der 2010er Jahre über 7 GW/Jahr, was dann mit reduzierten Fördersätzen auf 1,2 GW (2014) eingebrochen ist. Dagegen nehmen sich die 4,8 GW (2020) und 5,0 GW (2021) ganz ordentlich aus, sind aber auch noch lange nicht das, was wir für eine schnelle Energiewende brauchen.

Mehr Erzeugung aus Wind und PV sind – da sind sich alle Szenarien einig – wesentliche Bestandteile eines zukünftigen Energiesystems. Also sollten wir zügig beginnen, diesen Bestandteil auch aufzubauen. Der Ampel-Koalitionsvertrag hat sich dies mit extrem ambitionierten Zielen vorgenommen. Allerdings darf man nicht den Fehler machen zu glauben, dass in dem Maße, wie Wind- und PV-Erzeugung zugebaut werden, Kohleerzeugung abgeschaltet werden kann. Wind und PV sind in ihrer Charakteristik nicht gleich zur Kohleverstromung und insofern kein Substitut für eine sichere Energieversorgung.

Ob Kohlekraftwerke abgeschaltet werden können, hängt nicht an der zugebauten erneuerbaren Erzeugung, sondern von der Einschätzung zur Versorgungssicherheit ab. Und genaugenommen ist selbst das eine sehr dirigistische Sichtweise, in der eine zentrale Instanz über das Zu- und insbesondere über das Abschalten von Kohlekraftwerken entscheidet. Denn in Bezug auf die Wirtschaftlichkeit von Kohlekraftwerken ist es wohl in gleicher Weise falsch anzunehmen, dass ein Energiemarkt mit 200 GW PV, 30 GW Offshore Wind und fast 100 GW Onshore Wind (Zielzahlen des Ampel-Koalitionsvertrags für 2030) nicht brutale Veränderungen impliziert. Denn auch da hat uns die unselige Jahreszahlendebatte den Blick für das wesentliche verstellt. Es geht in erster Linie nicht um das schnelle Abschalten von Kohlekraftwerken. Die pure Existenz eines Kohlekraftwerks im Stillstand erzeugt (annähernd) kein CO2. Es geht um weniger Erzeugung aus Kohlekraftwerken. Es geht darum, möglichst schnell und versorgungssicher möglichst viel weniger Erzeugung aus Kohlekraftwerken zu erreichen.

Der Markt regelt das!

Statt eine 2038-oder-2030-Diskussion zu führen, sollten wir also eher überlegen, warum insbesondere der Windenergiezubau so zurückgegangen ist und was wir unternehmen müssen, insbesondere der Windenergie in Deutschland wieder neue Impulse zu geben. Dies auch deshalb, weil jenseits aller Jahreszahldebatten eine erfolgreiche Wiederbelebung des Windzubaus auch dem Thema „Kohleausstieg“ neue und ganz konkrete Impulse geben wird. Die einfache Wahrheit im Markt ist, dass Wind- und PV-Erzeugung mit Grenzkosten von Null immer vor allen konventionellen/fossilen Stromerzeugungsarten laufen wird. Das heißt, jedes neue Windrad und jede PV-Anlage verdrängt mit ihrer Erzeugung immer fossile Energieerzeugung (solange sie noch nicht die Nachfrage übersteigt – das kommt immer mal wieder vor und darauf ist noch einzugehen, aber aktuell ist noch viel „Platz“ für erneuerbare Erzeugung). Mit dem Zubau erneuerbarer Energien schrumpft also der für konventionelle Kraftwerke bestreitbare Markt – nicht, weil es einen EEG-Vorrang gibt, sondern weil konventionelle Erzeugung mit 0 Euro/MWh Grenzkosten im Wettbewerb nicht mithalten kann.

Dieser Effekt der Verkleinerung des bestreitbaren Marktes ist seit ca. 2010 für die konventionelle Erzeugung sehr spürbar geworden. Wenn man sich die Intensität der heutigen Debatten rund um den Kohleausstieg anschaut, muss es verwundern, dass die weit über 15 GW fossilen Kraftwerke, überwiegend Kohle, die in den Jahren 2010 bis 2020 stillgelegt wurden, nicht größer gefeiert wurden. Diese Kraftwerke sind vom EEG-Zubau buchstäblich aus dem Markt gedrängt worden. Das, was noch an Marktvolumen für konventionelle Erzeugung verfügbar ist, nachdem sich die Null-Grenzkosten-Erzeugung ihren Teil genommen hat, fiel von ca. 500 TWh in 2010 auf etwas über 300 TWh in 2020. Entsprechende Anpassungen auf der Erzeugungsseite wurden im Markt vorgenommen – ohne Kohleausstiegsgesetz (im Gegenteil – der Rückbau ging so rasant, dass die Bundesregierung eine Genehmigungspflicht für die Abschaltung von Kraftwerken einführte).

Ein Windzubau führt also automatisch zu einem Rückgang von Kohleerzeugung. Ob er auch zu einem Abschalten von Kohlekraftwerken führt, zeigt sich im Markt. Welche Gewinne können die Kohlekraftwerke mit ihren geringeren verbleibenden Erzeugungsmengen erzielen? Erzeugen werden die Kohlekraftwerke ja nur noch, wenn wenig Wind weht und kaum Sonne scheint – ist der Markt dann verzweifelt auf der Suche nach noch einsatzbereiten Erzeugungskapazitäten und zahlt hohe und höchste Knappheitspreise? Oder gibt es (ausreichend) Biomassekraftwerke und Wasserstoff-basierte-Erzeugung, die auch in diesen Stunden erzeugen können? Oder (andere Möglichkeit) haben sich andere Technologien wie Speicher und Nachfrageflexibilität etabliert, die diesen tendenziellen sehr hochpreisigen Stunden ausweichen können und insofern über einen Nachfragerückgang die Preise auf einem moderateren Niveau halten – so moderat, dass der „Profitpool“ eben nicht mehr für alle Kohlekraftwerke ausreicht und einige aus wirtschaftlichen Gründen abgeschaltet werden?

Was für Speicher und Nachfrageflexibilitätstechniken können das denn sein? Auch hier gibt es eine „konzeptionelle Lücke“. Konzepte gibt es natürlich auch hier reichlich – mehr Batterien zur Stromspeicherung, Nutzung von „Überschussstrom“ zur Produktion von speicherbarem Wasserstoff oder Methan, Flexibilität von Kunden. Und auch hier gilt: Ohne konkreten Wind- und PV-Zubau werden das Konzepte bleiben. Die Wirtschaftlichkeit der Investitionen hinter diesen Konzeptideen basiert wesentlich auf der Verfügbarkeit von billigem Strom („Überschussstrom“) – Strom zu Preisen um oder gar unter null Euro/MWh; Strom, der also „verloren“ ist und damit eben „weggespeichert“ oder in Flexibilität anderweitig genutzt werden kann.

Alle diese Konzepte für Speicher und Nachfrageflexibilität brauchen Investitionen in solchem Umfang, dass kein Investor sie angehen wird, weil im Ampel-Koalitionsvertrag jetzt ein Erzeugungspark angekündigt wurde, in dem es sicher zu einem erheblichen Anteil von Überschussstrom kommen wird. Die Investitionen für diese Maßnahmen wird man nur ernsthaft überlegen, wenn aus dem Markt heraus die konkrete und belastbare Perspektive vorhanden ist, dass es zunehmend häufig zu solchen Strompreisen kommt und tatsächlich regelmäßig Überschussstrom anfällt. Nur auf Basis tatsächlicher Entwicklungen werden Kunden und innovative Unternehmen das Geld in die Hand nehmen, um mit diesem Überschussstrom zu arbeiten und damit auch Versorgungssicherheit zu „produzieren“. Diese belastbare Perspektive entsteht auch nicht durch einen Beschluss eines Kohleausstiegs bis 2030 (der ja auch nur eine Ankündigung ist). Sie entsteht eben nur, wenn der Absichtserklärung auch Taten folgen und es tatsächlich zu einem stark ansteigenden Zubau von Wind und PV kommt… Und streng genommen ist die Absichtserklärung eines Kohleausstiegs bis 2030 hierfür egal.

Wege entstehen, indem man sie geht

Ein Kohlekraftwerk erfüllt im Strommarkt zwei Zwecke: Zum einen ist es eine Quelle für großtechnisch und in Massenprozessen verfügbare elektrische Energie, eben verbunden mit den entsprechenden CO2-Emissionen. Dieser Verwendungszweck wird mit mehr erneuerbarer Erzeugung, insbesondere Wind und PV, zurückgedrängt. Zum anderen ist – so traurig diese Aussage für die Energiewende auch ist – ein Kohlehügel neben einem Kohlekraftwerk immer noch der einzige Ansatz, kurzfristig und sicher sehr große Mengen elektrischer Energie über einen längeren Zeitraum zur Verfügung zu stellen. Die Dekarbonisierung der Energiespeicherung ist eine bisher vernachlässigte Aufgabe zur Umsetzung der Energiewende.

Ein Zubau von Wind- und PV-Erzeugung reduziert auf jeden Fall die Kohlestromerzeugung und schafft die notwendigen konkreten wirtschaftlichen Anreize, auch die Energiespeicherung zu dekarbonisieren. Durch Stromspeicherung kann man einen sich in der erneuerbaren Energiewelt zunehmend auftuenden Preisunterschied zwischen Stunden mit viel und mit wenig Strom ausnutzen. Wer glaubt, dass dies nicht in einem kleinteiligen dezentralen Massenprozess zu lösen sei und die Kosten für Batteriespeicherung viel zu teuer sind, dem kann man auf Basis aktueller Technologien nur schwer widersprechen. Man kann ihn aber auf die technische Entwicklung der PV-Erzeugung hinweisen, die Kostendegressionen gesehen hat, die niemals von irgendeinem Ingenieur angenommen oder auch nur für denkbar gehalten wurden. Und man kann leise darauf hinweisen, dass die vielleicht größte Ingenieurkaste gerade mit Hochdruck daran arbeitet, die Batterietechnologien in ganz neue Ebenen zu heben… Es bleibt abzuwarten, welche „Abfallinnovationen“ der Automobilwirtschaft in der Energiewirtschaft Wirkung entfalten werden.

Die banale Wahrheit ist: Eine erneuerbare klimaneutrale Stromerzeugung basiert wesentlich auf erneuerbaren Energien. Die Debatten um die Frage, wann wir aus der Kohle aussteigen, lenken uns nur von der Frage ab, warum wir nicht schneller in die erneuerbaren Energien einsteigen. Warum das Zubautempo in den letzten Jahren so zurückgegangen ist und was wir dagegen tun können. Mehr erneuerbare Energien im Markt werden unweigerlich die konventionelle Erzeugung aus dem Markt drängen und belastbare wirtschaftliche Anreize schaffen, mit dem Problem der stärker dargebotsabhängigen Erzeugung umzugehen. Ist das schon ein ganzheitliches Konzept für eine erneuerbare Stromversorgung – nein. Aber sicher ein Baustein, der jetzt schon einmal gesetzt werden sollte. Die Frage ist also nicht, ob und wie der Ausstieg aus der Kohle schneller gehen könnte. Die Frage ist, warum der Einstieg in die Erneuerbaren an Tempo verloren hat und was wir dagegen tun können (… müssen …).

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