Erneuerbare Energien im Überblick: Anteile, Vorteile & Nachteile

Erneuerbare Energien sind nicht nur eine saubere Alternative zu Öl, Kohle und Gas. Wie der Name schon sagt, stehen sie genialerweise auch (fast) unerschöpflich zur Verfügung. Durch das Nutzen von Sonne, Wind, Biomasse, Erdwärme, Wasser oder Gezeiten lässt sich der Ausstoß von Treibhausgasen und anderen Schadstoffen vermeiden – und langfristig auch Geld sparen.

Damit der Umstieg auf erneuerbare Energien in Gang kommt, fördert Deutschland deren Ausbau: mit dem Gesetz für den Vorrang erneuerbarer Energien (EEG), dem Gebäudeenergiegesetz (GEG) und dem Biokraftstoffquotengesetz. Auch die EU schreibt mit einer Richtlinie die Förderung erneuerbarer Energien vor.

Wie viel steuern erneuerbare Energien heute in Deutschland bei?

Die EEG-Förderung ab dem Jahr 2000 ließ den Anteil der erneuerbaren Energien in Deutschland teilweise rasant steigen. Am stärksten war das Wachstum im Bereich Elektrizität. Damals steuerten die Erneuerbaren erst 6,2 Prozent bei, gut die Hälfte davon kam von der Wasserkraft. Heute ist schon mehr als ein Drittel der Bruttostromerzeugung „grün“.

Wie groß ist der Anteil erneuerbarer Energien insgesamt?

Bei den anderen Sektoren sind die Zahlen weniger beeindruckend. Im Bereich Wärme stieg der Anteil der Erneuerbaren von damals 4,4 auf heute 12,9 Prozent. Im Verkehr gelang nur eine Steigerung von 3,7 auf 5,2 Prozent. Der Zuwachs ist hier sogar schon seit Jahren rückläufig, nachdem 2007 ein Höchststand von 7,5 Prozent erreicht wurde.

Betrachtet man nicht nur den Stromsektor, sondern den gesamten Energieverbrauch in Deutschland, sind die erneuerbaren Energien nach wie vor ein Zwerg. Sie liefern (nach 3,7 Prozent Anteil im Jahr 2000) inzwischen rund 15 Prozent. Der ganz große Brocken mit rund 85 Prozent kommt dagegen weiterhin von den konventionellen Energien Kohle, Erdöl, Erdgas und Atomkraft.

Erneuerbare Energien im Vergleich: Ausbau

Der Ausbau der erneuerbaren Energien ist besonders beeindruckend im Stromsektor. Die EEG-Förderung ab dem Jahr 2000 sorgte für einen rasanten Ausbau. Bei der Wasserkraft gab es keine größeren Veränderungen – bei allen anderen erneuerbaren Energieträgern schon. Zunächst vor allem bei Wind (Onshore) und Biomasse, später auch bei Photovoltaik und Offshore-Windkraft. Geothermie spielt bei Strom naturgemäß nur eine untergeordnete Rolle.

Eine größere Rolle spielt Geothermie bei der Wärme aus erneuerbarer Energie. Nach der festen und flüssigen Biomasse ist sie die drittwichtigste Säule. Auch hier ist der Ausbau der erneuerbaren Energien seit dem Jahr 2000 zu erkennen.

Erneuerbare Energien im Vergleich: Emissionen

Ganz ohne Emissionen kommen auch erneuerbare Energien nicht aus. Schließlich müssen die Anlagen auch produziert, installiert, gewartet und recycelt beziehungsweise entsorgt werden. Dennoch sind die Unterschiede bei den durchschnittlichen Emissionen zwischen erneuerbaren Energien und herkömmlichen Energieträgern groß – wie ein Vergleich der einzelnen Energieträger für den Wärmesektor zeigt:

Noch bedeutender sind jedoch die vermiedenen Emissionen durch erneuerbare Energien im Stromsektor. Das zeigt ein Blick auf die Gesamtbilanz. Demnach konnten 2017 durch erneuerbare Energien CO₂-Äquivalente von rund 7 Mio. Tonnen im Verkehr, 34 Mio. Tonnen bei der Wärme und 138 Mio. Tonnen beim Strom vermieden werden.

Erneuerbare Energien im Vergleich: Bundesländer

Die erneuerbaren Energien kommen in den Bundesländern unterschiedlich stark zum Einsatz. Wie es in den einzelnen Bundesländern aussieht, zeigt eine Studie der Agentur für Erneuerbare Energien (AEE) mit dem Deutschen Institut für Wirtschaftsforschung (DIW) und dem Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW). Bei dem Vergleich der Bundesländer zu erneuerbaren Energien spielen verschiedene Faktoren eine Rolle:

• Anstrengungen zur Nutzung erneuerbarer Energien
• Erfolge bei der Nutzung erneuerbarer Energien
• Anstrengungen zum wirtschaftlichen und technologischen Wandel
• Erfolge beim wirtschaftlichen und technologischen Wandel

Beim Bundesländervergleich erneuerbare Energien 2017 lagen Baden-Württemberg, Mecklenburg-Vorpommern und Bayern auf den ersten Plätzen. Schlusslichter waren Hessen, Berlin und Saarland.

Was sind die Vorteile erneuerbarer Energien?

Trotz der teilweise geringen Anteile in verschiedenen Sektoren ist der Beitrag der erneuerbaren Energien keine Kleinigkeit. Im Jahr 2016 beispielsweise konnte Deutschland durch ihre Nutzung laut Bundeswirtschaftsministerium mehr als 550 Milliarden Kilowattstunden an fossilen Energieträgern einsparen – und damit gut 160 Millionen Tonnen CO₂-Äquivalente. Ohne diese Spareffekte wären die selbst gesetzten Klimaziele nicht einmal annähernd zu schaffen. Ein weiterer Vorteil erneuerbarer Energien ist die abnehmende Abhängigkeit von Energieimporten.

Wie viele Arbeitsplätze gibt es durch erneuerbare Energien?

Auch Arbeitsplätze entstehen durch erneuerbare Energien. Wie viele es genau sind, ist schwer zu sagen. Denn das hängt unter anderem davon ab, ob etwa Zulieferer mitgerechnet werden. Studien des Bundeswirtschaftsministeriums beziffern den Beschäftigungseffekt der Erneuerbaren auf 338.600 bis 530.000 Jobs. Werden nur die direkten Arbeitsplätze berücksichtigt, sind es demnach allerdings nur 10.000 bis 50.000. Erst im Jahr 2050 würde die Nettobeschäftigungswirkung, also der Zuwachs, bei 230.000 Jobs liegen.

Was sind die Nachteile erneuerbarer Energien?

Als größter Nachteil erneuerbarer Energien galten lange Zeit die Kosten. Denn die waren je Kilowattstunde (kWh) höher als bei fossilen Energieträgern. Inzwischen sind die Kosten je Kilowattstunde vor allem bei großen Anlagen mit erneuerbaren Energien meist niedriger. Bei kleinen Anlagen wie einer Photovoltaik- oder Solarthermieanlage auf dem Hausdach hängt das Ergebnis vor allem von Eigenverbrauch, Energiepreisen und Fördermitteln ab. Gibt es ausreichend Fördermittel und sind die Preise für fossile Energieträger vergleichsweise hoch, können erneuerbare Energien auch hier besser abschneiden. Durch den zunehmenden Eigenverbrauch mit Hilfe von Speichern werden die Netze weniger belastet.

Die Förderung und das Anpassen der Infrastruktur und Netze an erneuerbare Energien kosten zwar viel Geld. Langfristig dürften sich die Investitionen jedoch auszahlen. Denn Experten gehen davon aus, dass die wesentlich niedrigeren Emissionen der erneuerbaren Energien für weniger Kosten sorgen als konventionelle Energieträger; zum Beispiel in den Bereichen Gesundheit und Entsorgung sowie für Klimafolgenanpassung wie Hitze- und Hochwasserschutz.

Zu den häufig genannten Nachteilen der erneuerbaren Energien zählt auch die Verfügbarkeit im Tages- oder Jahresverlauf. Denn einige erneuerbare Energien sind nicht unbedingt ständig verfügbar, zum Beispiel bei Photovoltaik, wenn keine Sonne scheint, oder bei Windkraft, wenn kein Wind weht. Doch auch hier haben sich die Vorzeichen geändert. Durch immer günstigere und größere Speicher lässt sich die Verfügbarkeit deutlich erhöhen. Vor allem für Photovoltaik gibt es inzwischen bezahlbare Speicherlösungen in Form von Batterien. Für Windkraft sind wirtschaftliche Lösungen noch nicht auf dem Markt, werden aber bereits erprobt, wie zum Beispiel „Power to Gas“.

Bei der langfristigen Verfügbarkeit sind jedoch die erneuerbaren Energien im Vorteil: Während viele fossile Energieträger tendenziell zur Neige gehen (oder nur noch mit hohen Kosten zu gewinnen sind), gibt es erneuerbare Energien grundsätzlich im Überfluss. Aufgrund begrenzt verfügbarer Flächen und veralteter Netze gibt es jedoch auch hier Grenzen.

Wie sieht die Zukunft der erneuerbaren Energien aus?

Als dominante Standardtechnologie bei den erneuerbaren Energien haben sich die horizontalachsige Windturbine mit drei Rotorblättern (kurz: Windrad) und die Silizium-Solarzelle (kurz: Photovoltaik) herausgebildet. Mit ihnen lässt sich inzwischen zu einstelligen Cent-Beträgen Strom erzeugen. Doch wenn auch die Sektoren Wärme (Beispiel: Wärmepumpe) und Verkehr (Beispiel: Elektroauto) beim Klimaschutz aufholen sollen, wird sich der Bedarf an Grünstrom mindestens verdoppeln.

Der Platz für neue Windräder und Solarparks ist nicht unbegrenzt vorhanden. Gerade gegen die Windkraft protestieren schon jetzt viele Naturschützer und Anwohner. Deshalb tüfteln viele Forscher und Erfinder an neuen Möglichkeiten, Energie aus erneuerbaren Quellen zu ernten: mit schwimmenden Solarzellen, Winddrachen, Flusskraftwerken, Algenhäusern, Solarstraßen oder Wasserkraftwerken, die die Energie von Meereswellen verwenden.

Dennoch gehen Forscher wie beispielsweise Prof. Dr.-Ing. Volker Quaschning von der Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin davon aus, dass noch mehr erneuerbare Energie in Deutschland vor allem mit Windkraft und Solarenergie erschlossen werden wird. Die Potenziale für Wasser, Erdwärme (Geothermie) oder Biomasse gelten als vergleichsweise gering. Groß sind sie dagegen für Photovoltaik (und auch Solarthermie) – vor allem auf privaten Dächern.

Für die Zukunft der erneuerbaren Energien wird eine bereits oben erwähnte ergänzende Technologie entscheidend sein: die der Speicher. Denn damit lassen sich dezentrale Lösungen schaffen und Spitzen oder Flauten bei Erzeugung und Verbrauch effizienter bewältigen als bisher. Und dank erneuerbarer Energien auch wesentlich klimafreundlicher. Wichtig sind dafür jedoch auch geeignete Netze (Stichwort: Smart Grids) sowie Fortschritte bei der Digitalisierung im Kleinen (Haushalte und andere Kleinverbraucher) und im Großen (Netze und Großverbraucher).