Ausgangspunkt einer Bewertung des Standes der Energiewende ist die Verständigung darüber, was sie konkret umfasst. Hier bietet sich die Zielmatrix des Energiekonzepts der Bundesregierung vom Herbst 2010 an, die allerdings um folgende Punkte zu erweitern ist: vollständiger Ausstieg aus der Atomenergie bis zum Jahr 2022; Steigerung des Anteils der Kraft-Wärme-Kopplung an der gesamten Stromerzeugung bis 2020 auf 25 Prozent

Fischedick, Manfred

Leprich, Uwe

Staiß, Frithjof

German

Publikationsserver des Wuppertal Instituts für Klima, Umwelt, Energie

Energiewende auf gutem Weg? Stand des Transformationsprozesses aus Sicht des FVEECharakter und Dimensionen der EnergiewendeAusgangspunkt einer Bewertung des Standes derEnergiewende ist die Verständigung darüber, was siekonkret umfasst. Hier bietet sich die Zielmatrix desEnergiekonzepts der Bundesregierung vom Herbst2010 an, die allerdings um folgende Punkte zu erwei-tern ist:•   vollständiger Ausstieg aus der Atomenergie biszum Jahr 2022•   Steigerung des Anteils der Kraft-Wärme-Kopplungan der gesamten Stromerzeugung bis 2020 auf25%Abbildung 1 fasst die aktualisierte Zielmatrix der Ener-giewende noch einmal zusammen.Darüber hinaus ist es hilfreich, sich den zu Recht an-spruchsvoll formulierten Charakter der Energiewendenoch einmal vor Augen zu führen:•   Die Energiewende ist ein gesellschaftliches Projekt,nicht nur ein technisches oder ökonomisches.•   Es ist ein Generationenprojekt.•   Es ist ein ehrgeiziges Innovationsprojekt.•   Es erscheint geeignet, die starke ExportstellungDeutschlands in der Welt auch in Zukunft zu erhalten.•   Es erscheint geeignet, regionale und kommunaleWertschöpfung zu stärken und qualifizierte  Arbeits-plätze zu sichern.•   Es ist ein stark mittelständisch geprägtes Projekt•   Es eröffnet vielfältige Partizipationsmöglichkeiten.•   Es ist ein konsens- und friedensstiftendes Projekt.Schließlich müssen die vielen und sehr unterschied -lichen „Wende-Dimensionen“ des Projekts Energie-wende berücksichtigt werden. Diese umfassen u. a.eine•   Klimaschutz-Wende •   Dezentralisierungs-Wende •   Importabhängigkeits-Wende •   Marktmacht-Wende •   Rendite-Wende •   Atom-Wende und Fossile-Energieträger-Wende •   Effizienz-Wende •   Infrastruktur-Wende •   Innovations-Wende •   Kommunikations- und Partizipations-Wende.In diesem umfassenden Sinne handelt es sich bei derEnergiewende um ein Projekt, das UmweltministerAltmaier zu Recht auf eine Stufe mit der deutschenVereinigung Anfang der 90er-Jahre stellt.Der FVEE will künftig regelmäßig auf seinen Jahres -tagungen Erfolge und Defizite in den wesentlichenEnergiesektoren zusammenstellen und Forschungs-bedarfe identifizieren. 56FVEE • Themen 2012 Stand der EnergiewendeKlimaAbbildung 1Zielmatrix der Energiewende(Energiekonzept 2010 der Bundesregierung, eigene Darstellung)Erneuerbare Energien EffizienzTreibhaus- Anteil Anteil Primär- Strom Energie - Verkehr Gebäude -gase Strom g esamt energie produkti- sanierung(vs. 1990) vität2020 –40 % 35 % 18 % –20 % –10 % –10 % Rate ver dop -peln 1%–>2 % bis 2020 Min-2030 –55 % 50 % 30 % derung d.steigern aufWärme be darfs2,1% /a um 20 % bis 2050 Minderung PEV um 80 %2040 –70 % 65 % 45 %2050 –80 –95 % 80 % 60 % –50 % –25 % –40 %IZES Prof. Dr. Uwe Leprich leprich@izes.deWuppertal InstitutProf. Dr. Manfred  Fischedick manfred.fischedick@wupperinst.orgZSWProf. Dr. Frithjof Staißfrithjof.staiss@zsw-bw.deMit einem Ampelsignal wird dabei der Umsetzungs-stand in dem jeweiligen Sektor zusammenfassend bewertet.Die Sektoren umfassen in Anlehnung an die Endener-gie-/Nutzenergiebilanz neben der Stromerzeugungund dem Verkehrsbereich die Niedertemperatur-wärme, insbesondere aus Feuerungsanlagen, sowiedie industrielle Prozesswärme als Hochtemperatur-wärme, wobei letztere auf Grund fehlender Ziele undInstrumentierungen aus der Betrachtung ausgeklam-mert werden soll. Einen Überblick über die Größenordnung des CO2-Beitrages und damit zur Klimarelevanz des jeweiligenSektors gibt Abbildung 2. Es zeigt sich, dass derStromsektor den mit Abstand größten Beitrag liefert,wobei die Zuwachsraten des Verkehrssektors in denletzten Jahren nicht zu unterschätzen sind.Zwischenbilanz der StromwendeAbgeleitet aus der Zielmatrix des Energiekonzepts bilden die folgenden drei Teilziele die Eckpfeiler derEntwicklung bis 2020:•   absolute Reduktion des Stromverbrauchs um 10 Prozent •   Anteil der erneuerbaren Energien an der Stromer-zeugung von mindestens 35 Prozent•   Anteil der Stromerzeugung in Kraft-Wärme-(Kälte-)Kopplung an der Stromerzeugung von minde-stens 25 Prozent    Wenn das Reduktionsziel beim Stromverbrauch (-10 Prozent) nicht erreicht wird und der Strom -verbrauch stattdessen konstant bleibt: Anhebung des Anteils Erneuerbarer Energien bei der Stromer-zeugung bis 2020 auf 40 Prozent und des KWK-Zielsauf 28 Prozent. Dadurch zeichnet sich immer stärker ab, dass die fluk-tuierenden erneuerbaren Energien (FEE) wie Windund Solar sich zu den zentralen Säulen des neuenStromsystems entwickeln und seine Rationalität prä-gen werden. Flankiert werden sie von sogenanntenMust Run-Kapazitäten, die aus netztechnischenGründen notwendig sind (u. a. für Spannungshal-tung, Kurzschlussleistung, Aufrechterhaltung System-bilanz); sowie von Flexibilitätsoptionen zur Gewähr-leistung der Versorgungssicherheit. Abbildung 3 fasstdie Elemente des künftigen Stromsystems zusam-men.Die bisherigen Erfolge der Stromwende umfassenmindestens die folgenden Punkte:  starker Ausbau der erneuerbaren Energien, insbe-sondere Photovoltaik und Wind  enorme Kostendegression bei der Photovoltaik  Weichenstellungen für die Beschleunigung desNetzausbaus  Verbesserung des KWK-Gesetzes und der Mikro-KWK-Förderung  Weichenstellungen für den Ausbau von OffshoreWind  Weichenstellungen in wichtigen Unternehmenwie z. B. Siemens, Bosch, RWE und E.ON57Stand der Energiewende FVEE • Themen 2012Abbildung 2Beitrag der einzelnenSektoren zum energie-bedingten CO2-Ausstoßin Deutschland Quelle: UBA 2011Energiebedingte CO2-Emissionen in Deutschland 2010 (Prognose)Übrige Feuerungs anlagen20,7%Energiewirtschaft45,0%Verkehr 19,8%Industrie/ Prozesswärme14,6%Umsetzung Umsetzung Deutliche im Plan  problematisch DefiziteAbbildung 3Das künftige Strom- systemQuelle: IZESDem stehen folgende Defizite gegenüber:  Hemmnisse beim Ausbau der Übertragungs- undVerteilnetze für Strom sind noch nicht vollständigaufgelöst  Erschließung der Stromeffizienzpotenziale ist bis-lang ohne weitere Instrumentierung, daher wirddas Reduktionsziel voraussichtlich nicht erreicht.  Bislang keine Unterstützung der Kommunen beider Koordination des Wärmesektors, weshalb dieKWK-Zielerreichung fraglich bleibt.  Bislang kaum Fortschritte bei der möglichen Fle-xibilitätsoption Concentrated Solar Power (CSP)(„Desertec“)  Akzeptanz ist durch Ungleichverteilung der Lastengefährdet.Insgesamt steht in den nächsten Jahren insbesonderefolgender Forschungsbedarf an:  „Systemdienliche“ Weiterentwicklung des EEG  ergänzende Zahlungsströme für Kapazitätsvorhal-tung im Rahmen eines neuen Systemdesigns  Flexibilisierung der KWK an der Schnittstelle zwi-schen Strom- und Gasnetz  Flexibilisierung der Biomasse-KWK-Anlagen  neue technische Lösungen zur Kapazitätserweite-rung bei den bestehenden Übertragungsnetzen  Optionen für Langfristspeicher  vernetzte Lösungen für die Regelenergiemärkteund die StundenreserveDaraus lässt sich folgende Zwischenbilanzfür die Stromwende ziehen:  Die wesentliche technische, instrumen-telle und organisatorisch-institutionelleHerausforderung liegt in den nächstenJahren darin, die fluktuierenden erneu-erbaren Energien als prägende Systemsäulen durchgeeignete Flexibilitätsoptionen zu flankieren.  Die Flexibilisierung des Systems verlangt noch erhebliche Forschungs an stren gungen und neueInstrumen tierungen; es sind aber bereits wesent -liche Fortschritte erkennbar.  Das „Stromwende-Glas“ ist mindestens halbvoll;die Entwicklung erscheint unumkehrbar.Zwischenbilanz der WärmewendeEbenfalls direkt oder indirekt abgeleitet aus der Ziel-matrix des Energiekonzepts bilden die folgenden dreiTeilziele die Eckpfeiler der Entwicklung des Wärme-sektors bis 2020:•   absolute Reduktion des Wärmeverbrauchs um 20 Prozent; dabei Verdopplung der Sanierungs-rate von 1 auf 2 Prozent pro Jahr •   Anteil der erneuerbaren Energien an der Wärme-bereitstellung mindestens 14 Prozent•   Baustand für alle Neubauten: „Klimaneutralität“,d. h., es werden ab 2020 nur noch Null- und Plus-energiegebäude errichtet.Die bisherigen Erfolge der Wärmewende umfassenmindestens die folgenden Punkte:  Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz (EEWärmeG),Energieeinsparverordnung (EnEV) und Marktan-reizprogramm (MAP) haben zu einer deutlichenZunahme der erneuerbaren Energien im Wärme-sektor geführt.  Starker Ausbau von Wärmepumpen (Wohnge-bäude) und Fernwärme (Nichtwohngebäude)  Solarthermie ist als zusätzliche Heizquelle starknachgefragt.  Im Neubau wird von vielen Bauherren eine Unter-schreitung des Energieverbrauchs angestrebt.  Fernwärme (aus hocheffizienter KWK, Abwärmeoder EE) nimmt im Neubau bei Nichtwohngebäu-den deutlich zu.  Weichenstellung zum Ausbau von (Nah-)Wärme-netzen in Verbindung mit EE und KWK erfolgt.  Verbesserung des KWK-Gesetzes und der Mikro-KWK-Förderung  Evaluierung der Erfahrungen mit dem EEWärmeGund Vorlage eines entsprechenden Erfahrungsbe-richts  Novellierung der EnEV und des Energieeinspa-rungsgesetzes für Neubauten (Inkrafttreten Anfang 2013): Umsetzung der novellierten EU-Richtlinie über die Gesamtenergieeffizienz von Ge-bäuden  Kabinettsbeschluss über das Mietrechtsände-rungsgesetz mit dem Ziel der Erleichterung derenergetischen Modernisierung vermieteter Ge-bäude (Einschränkung der Mietminderungsmög-lichkeiten im Sanierungsfall)  Erfassung des Wärmebereiches in zahlreichenkommunalen Klimaschutzkonzepten (>> 1.000)Dem stehen folgende Defizite gegenüber:  Anhaltende Diskussion über die Ausweitung derUnterstützung bei der Umsetzung von Sanie-rungsmaßnahmen zwischen Bund und Ländern(z. B. steuerliche Abzugsfähigkeit von energeti-schen Sanierungsmaßnahmen)  Abgeschwächte Vorgaben für die Sanierung vonöffentlichen Gebäuden im Rahmen der EU-End-energieeffizienzrichtlinie  Kontroverse Debatte über den Nettonutzen (Ener-gieeinsparung, Kosteneinsparung) von Sanie-rungsmaßnahmen in Gebäuden und verschärftenAnforderungen an Neubauten (im Rahmen derEnEV 2014 und 2016)58FVEE • Themen 2012 Stand der Energiewende  Im Vergleich zur Stromerzeugung deutlich schwä-cherer Ausbau der erneuerbaren Energien im Wärmesektor  Fehlende zielgruppenspezifische Finanzierungs -instrumente, die der Heterogenität des Gebäude-sektors gerecht werden (weitreichende Unter-schiede in der Gebäudeart, Sanierungszustand,Eigentümerstruktur, Heizungsmix etc.)Insgesamt steht in den nächsten Jahren insbesonderefolgender Forschungsbedarf auf der Tagesordnung:  Erstellung von wissenschaftlichen Grundlagen fürNettobilanzen für die Sanierung von Gebäudenrespektive die Formulierung von adäquaten Effi-zienzstandards im Neubau für die Bandbreite derrelevanten Gebäudetypen in Deutschland  Ganzheitliche Analyse der Wirkung von Wärme-dämmmaßnahmen (unter Einbeziehung der vor-und nachgelagerten Prozesskette; inkl. Entsor-gung und ggf. Weiterverwendung der Dämm -materialien und Analyse besonders geeigneterMaterialien)  Konzeption, Initiierung und begleitende Umset-zung von innovativen (zielgruppenspezifischen)Finanzierungsoptionen  Prüfung der Umsetzbarkeit eines haushaltunab-hängigen Umlagesystems (z. B. Aufschlag auf fossile Brennstoffe) zur Finanzierung/Förderungvon Bestandsgebäuden  Passivhaus-Maßnahmen für Gebäudesanierung:Erreichung eines Passivhaus-Standards zu bezahl-baren Preisen und ästhetisch annehmbaren Bedin-gungen (Dämmstärken)  Weiterentwicklung hocheffizienter Wärmepum-pen (z. B. in Kombination mit Solarthermie, Pho-tovoltaik oder Speichern)  Analyse der Wirkung eines zunehmenden Ausbausvon Wärmepumpen auf das Stromsystem und diedortigen ZieleDaraus ergibt sich folgende Zwischen -bilanz für die Wärmewende:  Der Wärmewende fehlt trotz guter Ansatzpunkte noch die Dynamik derStromwende.  Allerdings strahlt die Stromwendeimmer stärker auf den Wärmebereich aus: durchden Ausbau der KWK, die starke Verbreitung elek-trischer Wärmepumpen und Ansätze gemeinsa-mer Netzoptimierungen im Querverbund.  Eine haushaltsunabhängige instrumentelle Unter-stützung der Wärmewende würde neue Impulsezur schnelleren Verbreitung technischer Lösungenund in der Forschung auslösen.  Eine stärkere und frühzeitige (konsistente) Ver-schränkung von aktiven Maßnahmen zum Ausbauerneuerbarer Energien und der Umsetzung vonEnergieeffizienzmaßnahmen ist notwendig.Verkehrswende: Wohin geht die Reise?Auch für den Verkehrsbereich lassen sich direkt oderindirekt drei Teilziele aus der Zielmatrix des Energie-konzepts für 2020 ableiten:•   absolute Reduktion des (End-)Energieverbrauchsim Verkehrsbereich um 10% gegenüber 2005•   Anteil der erneuerbaren Energien mindestens10%•   1 Mio. Elektrofahrzeuge im PKW-BestandDie bisherigen Erfolge der angestrebten Verkehrs-wende umfassen bislang nur wenige Punkte:  Die Elektromobilität ist forschungspolitisch sehrhoch aufgehängt.  Fortschritte im Bereich der Brennstoffzelle für denmobilen Einsatz sind erkennbar.Dem stehen mindestens folgende Defizite gegen-über:  Effizienzvorgaben für die künftige PKW-Flotte sindbislang wenig ambitioniert.  Unterstützung der Elektromobilität seitens der Au-tohersteller ist eher verhalten.  Biosprit ist öffentlich in erheblichem Maße diskre-ditiert.Es ist nicht erkennbar, wie die verkehrspolitischenZiele bis 2020 erreicht werden können.Insgesamt steht in den nächsten Jahren insbesonderefolgender Forschungsbedarf an:  Neubewertung von Biosprit unter Nachhaltigkeits-gesichtspunkten  Verzahnung der Elektromobilität mit dem Strom-system  Optimierung von Flächenplanung unter Mobili-tätsgesichtspunktenDaraus ergibt sich folgende Zwischen -bilanz für die Verkehrswende:   Der Verkehrssektor ist bislang amwe  nigs ten in der Energiewende ange-kommen!59FVEE • Themen 2012Stand der EnergiewendeFazit•   Die Energiewende ist als gesellschaftliches Gene-rationenprojekt breit akzeptiert.•   Es gibt viele gute Ansätze und Maßnahmen insbe-sondere in den Bereichen Strom und Wärme.•   Allerdings gibt es auch noch eine Reihe von Defi-ziten, die zeitnah adressiert und instrumentiertwerden müssen (v. a. Energieeffizienz, Netzaus-bau, Verkehrswende, …).•   Die Forschung zu Einzeltechnologien und System-lösungen ist sehr gut aufgestellt; die nächste Generation der technologischen Energiewende-Grundlagen ist in Arbeit.•   Forschung und Umsetzung gehen Hand in Hand,wenn die rechtlichen Rahmenbedingungen derEnergiewende stabil sind; diese Stabilität gilt esauch weiterhin zu sichernVerwendete LiteraturIZES – Institut für ZukunftsEnergieSysteme: Kompass-Studie, Gutachten im Auftrag des BundesverbandsErneuerbare Energien (BEE) und Greenpeace Energy,November 2012UBA – Umweltbundesamt: Umweltdaten (fortlau-fend)60FVEE • Themen 2012 Stand der Energiewende

Energiewende auf gutem Weg? : Stand des Transformationsprozesses aus Sicht des FVEE

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