Vermessung der Ökostromlücke

Von Kathinka Burkhardt

Agora Energiewende ruft 650 Terawattstunden auf, 740 sind es beim Ökostromverband BEE, mehr als 800 bei der Deutschen Energie-Agentur: In der Frage, wie viel Strom Deutschland 2030 verbrauchen wird, gehen die Prognosen auseinander. In einem Punkt aber stimmen sie überein: Es wird weit mehr sein als jene maximal 582 Terawattstunden, mit denen die Bundesregierung in ihrem Klimaschutzplan rechnet.

Die Prognose ist von zentraler Bedeutung, denn an ihr entscheidet sich, wie viele Windräder, Solarparks und Biogasanlagen Deutschland bauen muss, um sein Klimaziel zu erreichen. Bei 65 Prozent soll der Ökostromanteil 2030 liegen. Doch ob es nun 65 Prozent von knapp 600 oder mehr als 800 Terawattstunden sind, macht einen gewaltigen Unterschied. Klimaschützer, Energieforscher und die Industrie warnen deshalb: Wenn die Bundesregierung die Ausbauziele für Ökostrom in der Novelle des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) wie geplant an ihrer konservativen Prognose ausrichtet, dann steuere Deutschland auf eine riesige Ökostromlücke zu – und auf einen viel zu hohen Treibhausgasausstoß.

Aber welches Szenario ist realistisch? Natürlich kann niemand den Stromverbrauch aufs Terawatt genau für Jahre oder gar Jahrzehnte vorhersagen. „Wer das behauptet, ist unseriös“, sagt Martin Robinius vom Forschungszentrum Jülich. Auf den ersten Blick erscheint es daher wie ein Widerspruch, dass er und seine Kollegen genau das in ihrer Studie „Wege für die Energiewende“ getan haben: Den Nettostrombedarf für das in weiter Ferne liegende Jahr 2050 prognostizieren sie darin gemessen an einem CO₂-Einsparziel von 95 Prozent auf exakt 1008 Terawattstunden. Dennoch steht Robinius dazu: „Für unser Rechenmodell und die kostengünstigste Umsetzung der Energiewende im Rahmen der aktuellen Technologien und Inputparameter stimmt dieser Wert“, sagt der Forscher.

Verändert man diese Parameter, verändert sich naturgemäß auch das Ergebnis. Ereignisse wie die Coronapandemie zeigen, wie leicht es in derart komplexen Systemen zu Ausschlägen in die eine oder andere Richtung geben kann. Es gehe allerdings auch gar nicht um eine belastbare Stromprognose, die Studie wolle vielmehr „Wechselbeziehungen eines oder mehrerer Systeme aufzeigen und Handlungswissen für politische Entscheidungen generieren“, sagt Robinius.

Woher kommt Deutschlands Wasserstoff? An der Frage hängt der Strombedarf

Um die unterschiedlichen Analysen einordnen zu können, lohnt deshalb statt des Blicks auf die Stromprognose einer darauf, wie die Ökostromlücke vermessen wird. Dazu ist gedanklich ein Schritt zurück nötig: In den meisten Studien zur Energiewende geht es nicht allein um den Stromverbrauch. Im Mittelpunkt steht vielmehr die Reduktion der Treibhausgase. Es werden technische Maßnahmen und politische Programme evaluiert, die zur CO₂-Reduktion führen könnten, um dann am Ende deren Kosten, aber auch deren Stromverbrauch zu berechnen.

Nur: „Modelle, die auf Maßnahmen zur Klimaneutralität abzielen, arbeiten mit vielen Inputparametern. Je nach Handlungsempfehlung und Input verändert sich dann auch die Stromverbrauchsprognose“, erklärt Robinius.

Das zeigt das Beispiel Wasserstoff – ein Parameter, der im Klimaschutzbericht 2030 entgegen der Erwartung vieler Industrieakteure eine untergeordnete Rolle spielt. Zwar hat die Bundesregierung mit ihrer Wasserstoffstrategie die Bedeutung von grünem Wasserstoff unterstrichen, aber noch ist offen, wie stark dies den Stromverbrauch beeinflussen wird. „In einem Modell, in dem Deutschland viel Wasserstoff produziert und wenig importiert, steigt der Stromverbrauch immens“, sagt Robinius. Wird der Wasserstoff dagegen importiert, steigt der Stromverbrauch nicht in Deutschland, sondern in dem Land, in dem er hergestellt wird.

Robinius hält die Größe des Stromverbrauchs entsprechend nur begrenzt für aussagekräftig. „In unserer Studie ging es deshalb auch darum zu zeigen, welche Technologien sich unter den jetzigen Rahmenbedingungen lohnen und den kostengünstigsten Weg zur Erreichung des 80- bis 95-Prozent CO₂-Reduktionsziels darstellen“, so Robinius. Entsprechend hätte sich das Modell auch für ein Szenario entscheiden können, in dem für Deutschland die Erneuerbaren nicht weiter ausgebaut und 2050 nur noch Wasserstoff importiert wird. „Aber das Modell hat gezeigt, dass es sich für Deutschland tatsächlich auch aus Kostengründen lohnt, die Erneuerbaren so weit wie möglich auszubauen und Wasserstoff zu einem hohen Grad selbst herzustellen“, sagt der Wissenschaftler.

Dass dies dann zu einem hohen Energieaufwand und entsprechend viel Stromverbrauch führe, sei nebensächlich. „Wichtig sind die Handlungsempfehlungen, die sich daraus ableiten lassen.“

Die Sektorenkopplung treibt den Strombedarf – ein lange unterschätzter Faktor

Schaut man sich an, wie sich die Prognosen zum Strombedarf über die Jahre verändert haben, fällt auf, dass noch in den Neunzigern sehr viel geringere Verbräuche für 2050 errechnet wurden. Noch vor zehn Jahren ging man von maximal 650 Terawattstunden aus. Der Grund dafür ist, dass früher nur der CO₂-intensive Stromsektor betrachtet wurde.

Erst danach wurde die sogenannte Sektorenkopplung in die Analysen aufgenommen, also die Elektrifizierung der übrigen Bereiche von Wirtschaft und Gesellschaft. „Man hatte erkannt, dass auch die Treibhausgase aus Haushalten, Verkehr und Industrie reduziert werden mussten und dies durch Sektorenkopplungsoptionen wie Power-to-heat, -gas oder -fuels möglich sein könnte“, so der Experte. Und so verdoppelten sich die Stromprognosen teilweise.

Dass derzeit höhere Zielwerte als noch vor ein paar Jahren zur Diskussion stehen, hat aber noch einen anderen Grund. „Wir werden immer härter, was die Ziele für 2050 betrifft“, sagt Robinius. Von einst 80 oder 95 Prozent geht es nun hin zu Klimaneutralität. „Nur die Zwischenziele, die wir momentan sehen, laufen immer noch auf maximal 80 Prozent CO₂-Reduktion hinaus“, sagt der Experte.

Das Klimaschutzprogramm der Bundesregierung bleibt allerdings erstaunlich unkonkret bei der Formulierung konkreter Zahlen. Es geht vielmehr von folgender Formel aus: Steigender Stromverbrauch privater Haushalte plus moderate Elektrifizierung des Verkehrssektors minus gleichwertige Effizienzmaßnahmen über alle Sektoren gleich Bruttostromverbrauch 2030 geringfügig unterhalb des heutigen Niveaus.

Das halten nicht mehr nur Wissenschaftler für falsch: „Aus Sicht des Bundesrats reichen die Ausbaupfade nicht aus, um das Ziel eines Anteils von 65 Prozent Erneuerbarer Energien am Bruttostromverbrauch tatsächlich zu erreichen, weil der zugrunde gelegte Bruttostromverbrauch von 580 Terawattstunden in 2030 zu niedrig angesetzt ist“, heißt es in einer Stellungnahme des Bundesrats zur EEG-Novelle (PDF). Man gehe eher von bis zu 750 Terawattstunden aus. Zu einem ähnlichen Wert kommt der Ökostromverband BEE (PDF). Natürlich hat er ein subjektives Interesse an einem raschen Ausbau der Erneuerbaren. Tatsächlich lässt sich allerdings keine aktuelle Studie finden, die zu einem ebenso kleinen Strombedarf kommt wie die Große Koalition.

Der Verkehr hat bislang zu wenig CO₂ eingespart. Das soll sich ändern

Gerade erst haben die beiden Schwesterorganisationen Agora Energiewende und Agora Verkehrswende gemeinsam mit der Stiftung Klimaneutralität die Studie „Klimaneutrales Deutschland“ (PDF) vorgestellt, in der die damit beauftragten Forschungsinstitute Prognos, das Öko-Institut und das Wuppertal Institut aufzeigen, wie Deutschland 250 CO₂-frei werden kann. Den Stromverbrauch für 2030 sehen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler darin bei 650 Terawattstunden.

„Unsere Analysen zeigen, dass mit dem Umstieg von konventionellen Energieträgern auf Erneuerbare und – damit einhergehend – der weitgehenden Elektrifizierung von Wärme, Verkehr und Industrie viel mehr erneuerbarer Strom benötigt wird, als ihn das Bundeswirtschaftsministerium derzeit prognostiziert“, sagt Thorsten Lenck von Agora Energiewende. Am Beispiel Verkehr lässt sich dies gut erkennen: Die Studie geht davon aus, dass bis 2030 rund 14 Millionen E-Fahrzeuge herkömmliche Autos ersetzen müssen, damit die Treibhausgase entsprechend dem 65-Prozent-Ziel gesenkt werden. Laut Bundesregierung reichen sieben bis zehn Millionen E-Autos aus.

Wo die Wahrheit liegt, bleibt abzuwarten. „Mit den richtigen politischen Rahmenbedingungen könnten sich E-Autos und Wärmepumpen auch schneller durchsetzen“, sagt Lenck. Forschung und Innovation bergen zusätzlich das Potenzial, die Entwicklungen zu beschleunigen. Dazu zähle etwa die Angleichung des Stromverbrauchs an die zeitlich schwankende Erzeugung durch Wind und Sonne.

Er und seine Kollegen halten die Klimaziele Deutschlands auf jeden Fall für machbar. „Unsere Szenarien zeigen nicht nur, dass die aktuellen Ausbaupfade für Erneuerbare nicht ausreichen, um die Klimaziele 2030 zu erreichen. Wir sehen zugleich deutlich, dass größere Anstrengungen möglich sind – und die Ökostromlücke geschlossen werden kann“, sagt Lenck.