„Ökostrom“ bringt Braunkohlebagger auf Touren

Im Handelsblatt und in der FAZ ist am 7.1.2014 von einem angeblichen „Paradox der Energiewende“ zu lesen:

Trotz der milliardenschweren Förderung erneuerbarer Energien ist die klimaschädliche Stromproduktion aus Braunkohle 2013 in Deutschland auf den höchsten Wert seit 1990 geklettert. Das geht aus vorläufigen Zahlen der Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen hervor. Demnach wurden 2013 über 162 Milliarden Kilowattstunden Strom in Braunkohlekraftwerken erzeugt – 1990, als noch viele alte DDR-Meiler liefen, waren es knapp 171 Milliarden Kilowattstunden. Dadurch wird trotz eines Ökostromanteils von inzwischen knapp 25 Prozent mit einem erneut gestiegenen CO2-Ausstoß in Deutschland gerechnet.“

Die Situationsbeschreibung, dass der Braunkohleanteil am deutschen Strommix in 2013 gestiegen ist, ist zweifelsfrei richtig.

Bei der Ursachenanalyse ist das einleitende „Trotz“ hingegen nicht ganz sachgerecht.

Denn die Phänomene

milliardenschwere Förderung von Windkraft und Co.

und

steigender Braunkohleeinsatz

sind nicht zufällig korreliert – hier besteht mindestens ein mittelbarer kausaler Zusammenhang. 

Überspitzt ausgedrückt, treiben die 23.000 Windkraftanlagen die Schaufelradbagger in der Lausitz und im Rheinland mindestens mittelbar an. Das Titelbild zu diesem Handelsblattbeitrag ist insofern symptomatisch.

Nicht nur die drehende Bewegung verbindet Rotor und Baggerschaufel: Beide florieren in symbiotischer Beziehung.

Die Rekordwerte bei der Braunkohleverstromung sind kein Kollateralschaden, sondern unmittelbares Ergebnis der „Energiewendepolitik“.

Zum einen muss nach dem Ausstiegs aus der Kernenergie ein anderer Energieträger die Grundlastsicherung übernehmen.  Zum anderen sorgt auch die über das EEG geregelte Abnahmegarantie = Zwangseinspeisung von Wind- und Solarstrom dafür, dass die Braunkohle eine Renaissance erfährt.

Hintergrund ist der sogenannte Merit-Order-Effekt.

Da man Strom nicht speichern kann, muss der Strom im Augenblick des Verbrauchs erzeugt und zur Verfügung gestellt werden. 

Die Merit-Order bezeichnet die Einsatzreihenfolge der Kraftwerke, die durch die variablen Kosten der Stromerzeugung bestimmt wird.

Dabei werden zuerst die günstigsten Kraftwerke zur Deckung der Nachfrage eingesetzt. Das letzte Kraftwerk mit den höchsten Grenzkosten, das zur Deckung der Nachfrage benötigt wird, bestimmt den Preis. 

Im „Normalfall“ sind dies Gaskraftwerke – diese sind sozusagen ganz rechts oben auf der Merit-Order-Kurve angesiedelt. Hier ist das stilisiert dargestellt:

stilisierte Merit-Order-Kurve

Diese Abbildung skizziert holzschnittartig die Preisbildung an der Strombörse, also in der kurzen Frist, für zwei Nachfragesituationen:

Das bunt dargestellte Stromangebot setzt sich aus den verschiedenen Kraftwerkstypen zusammen, die entlang ihrer kurzfristigen Grenzkosten („was kostet eine zusätzliche kWh in diesem Augenblick?“) aufgereiht sind. Bei niedriger Nachfrage kommen Kernkraft, Braunkohle und Gas-Dampf-Kraftwerke zum Zuge, das letzte Kraftwerk bestimmt den markträumenden Preis. Bei hoher Nachfrage reicht die Kapazität der Kraftwerke mit den geringen Grenzkosten nicht aus, es müssen weiterhin Steinkohle und reine Gasturbinen zugeschaltet werden – im Extremfall würde ggf. noch auf Ölkraftwerke zugegriffen. 

Wenn nun Wind weht und 23.000 Windkraftwerke rotieren, fällt dieser Strom zu Grenzkosten von Null an. Dies verschiebt die kurzfristige Grenzkostenkurve bzw. merit order Kurve nach außen, wie in dieser Abbildung dargestellt: 

Stilisierte Merit Order Kurve – durch Windstrom nach rechts verschoben

Der Windstrom (gestrichelte Linie) drängt mit Grenzkosten von Null in den Markt – wenn der Wind weht, kostet die hundertste kWh genauso viel wie die neunundneunzigste. Alle anderen Kraftwerke müssen sich bei der Deckung der Nachfrage „hintenanstellen.“

Je nach Ausmaß des akuten Windstromangebots und je nach Verlauf der Nachfrage werden die grundlastfähigen Kraftwerke in der Reihenfolge ihrer kurzfristigen Grenzkosten (nicht ihrer Gesamtkosten!) aus dem Markt gedrängt. Bei den gleichen stilisierten Nachfragesituationen kommen die Gaskraftwerke nun nicht mehr zum Zuge.

Nach Abschaltung von Kernkraftwerken sind die Braunkohlekraftwerke die Kraftwerke, die gegen die Verdrängung durch Zufallsstrom weitgehend gewappnet sind, deren Betrieb sich also weiterhin lohnt. Die zufallsabhängige Windkrafteinspeisung räumt den Braunkohlekraftwerken sozusagen die lästige Konkurrenz aus dem Weg. 

Technische Aspekte 

Neben diesen ökonomischen Zusammenhängen kommen technische Aspekt zum Tragen. Konventionelle Kraftwerke lassen sich technisch bedingt nicht beliebig weit runterfahren. Ein Kohlekraftwerk muss mindestens bei 30% der Nennleistung laufen. Außerdem werden diese Kraftwerke zur Netzstabilisierung benötigt. Ein Kraftwerksbetreiber wird sich also immer fragen, ob er sein Kraftwerk im Drosselbetrieb fährt (also Kohle verbraucht ohne Strom zu produzieren), abschaltet oder dafür sorgt, dass der Strom ins Ausland verschleudert wird. Selbst wenn ein Kohlekraftwerk mit seiner Produktion nicht zur Deckung der Nachfrage an der Strombörse beiträgt – gedanklich stellen wir uns die gestrichelte Windstromlinie soweit verlängert vor, dass auch die Braunkohle jenseits der Nachfragekurve liegt – ist es im Zweifel günstiger, das Kraftwerk weiterlaufen zu lassen, auch wenn die Produktion nicht kostendeckend ist. Da Produktion und Verbrauch im gesamten Netz stets ausgeglichen sein müssen, müssen die Übertragungsnetzbetreiber eingreifen. All dies erhöht die Stromkosten und reduziert die Versorgungssicherheit. Letzteres übrigens auch in unseren Nachbarländern. Diese Zusammenhänge hat das manager magazin schön dargestellt.

Im Ergebnis dieses Zusammenspiels ökonomischer und technischer Gesetzmäßigkeiten kommen hocheffiziente und klimafreundliche Gas- und Dampfkraftwerke über alle Momentaufnahmen hinweg nicht auf genügend Betriebsstunden, als dass sich ihr Einsatz betriebswirtschaftlich lohnt. Symptomatisch ist das GuD-Kraftwerk Irsching bei München. Siehe dazu auch das Interview mit Peter Löscher aus dem Juli 2013.

Braunkohleverstromung hingegen lohnt sich fast immer und gewinnt über das Jahr gesehen an Bedeutung. Überdies ist sie nach dem Ausstieg aus der Kernenergie völlig unentbehrlich geworden.

Standardargumente der Windkraftbefürworter ziehen nicht

Aus Kreisen der Windkraftbefürworter ist dazu als Standardantwort zu hören, dass man

1.  nur endlich die Netze ausbauen müsse, damit der „grüne“ Windstrom endlich dahin gelangt, wo er gebraucht wird und

2. die Renaissance der Braunkohle leicht beenden könne, wenn man nur den „Emissionshandel fit macht“ und den „zu niedrigen“ CO2-Preis anhebt. 

Ad 1. ist anzumerken,

dass der Windstrom

a) nicht „grün“ ist, da seine Produktion jährlich 200.000 Vögeln und Fledermäusen den Tod bringt und einen immensen Flächenverbrauch entfacht, Waldvernichtung und Bodenversiegelung inklusive, und dass

b) auch ein von einer guten Fee gratis zur Verfügung gestelltes, perfekt gesponnenes Stromnetz nichts an der statistischen Verfügbarkeit des Windstroms und damit an dessen Untauglichkeit zur Grundlastsicherung ändern würde.

Ad 2. ist zu bedenken,

dass

c) das europäische Emissionshandelssystem als marktwirtschaftliches Instrument zur CO2– Vermeidung eingeführt wurde und willkürliche Interventionen die Logik des Instruments auf den Kopf stellen;

Die zulässige Emissionsmenge wurde festgelegt und in Zertifikaten kontingentiert. Der Preis ist Ergebnis von Angebot und Nachfrage und Reflex auf relative Kosten der Emmissionsvermeidung, also eine endogene Variable. Ein niedriger Preis heißt nicht, dass die CO2-Minderungsziele nicht erreicht wurden, sondern nur, dass es günstig war, die Ziele zu erreichen. Ein niedriger Zertifikatepreis ist also per se erst einmal eine gute Nachricht. Diesen Preis politisch als „zu niedrig“ zu bewerten, ist mittlerweile gang und gebe geworden, bleibt aber ökonomisch fragwürdig. Die Angemessenheit einer Intervention in den marktlichen Preisbildungsmechanismus lässt sich debattieren – die Grundregel „if it’s not broken, do not fix it“ sollte jedoch im Hinterkopf behalten werden.

d) die vorgeschlagenen Interventionen am CO2-Zertifikatemarkt unabhängig von ihrer Sinnhaftigkeit völlig ungeeignet sind, das -maßgeblich durch die Subventionierung und Privilegierung des Windstroms verursachte – Problem zu beheben.

Dazu eine Überschlagsrechnung:

Bei der Braunkohleverstromung werden rund 0,83 Tonnen CO2 pro MWh emittiert, bei der Gasverstromung fallen 0,37 Tonnen pro MWh an. Braunkohlenstrom kostet derzeit rund 4 ct/kWh, Gasstrom 9,5 ct/kWh. 

40 € + 0,83 x    = 95 € + 0,37 x  
(0,83 - 0,37) x  = (95 - 40) €  
              x  = 55/0,46  €  
              x  = 119,56 € 

Damit Gas gegenüber Braunkohle wettbewerbsfähig wird, müsste der Zertifikatspreis also rund 120 € pro Tonne CO2 betragen. Derzeit liegt er bei rund 4 €.  Bei den gegenwärtig diskutierten Interventionen am Zertifikatemarkt ist von einem Zielpreis von 15 € die Rede.  

Eine Verdreißigfachung des gegenwärtigen Zertifikatepreises ist politisch und ökonomisch völlig unrealistisch. 

Die Lösung liegt auf der Hand

Eine weitere Drehung der Interventionsspirale bringt also immense Kosten aber keine Lösung des Problems. Im Sinne der hier beschriebenen Probleme zielführend, darüberhinaus Kosten senkend und Mensch und Natur entlastend wäre es schlicht und ergreifend, die Ursache zu beseitigen:

Die Privilegierung und Subventionierung von Windstrom muss sofort beendet werden. Die Windkraftindustrie muss an den von ihr verursachten systemischen Kosten beteiligt werden. Seite 55 des Koalitionsvertrages bietet dazu die Möglichkeit. Diese Möglichkeit muss nicht „geprüft“, sondern schnell ergriffen werden. 

Literaturtipp

Sehr interessante und verständliche Darstellungen der Thematik bietet übrigens der Brite Dieter Helm in seinem Buch „The Carbon Crunch„. Insbesondere in Kapitel 4 jenes absolut lesenswerten Buches – Titel: Current Renewables to the Rescue? – zeigt der renommierte Energieexperte und Oxford-Professor die hier grob skizzierten Zusammenhänge detailliert auf und erläutert, dass die gegenwärtig bekannten Erneuerbare Energien Technologien keinen sinnvollen Beitrag zur CO2-Minderung leisten können. Diese gegen die Marktgesetze mittels immer weitere Eingriffe und Subventionen zwanghaft zur Anwendung zu bringen, bedeute eine enorme Ressourcenverschwendung – wirkliche Lösungen seien nur von neuen Technologien zu erwarten. Gesellschaftliche Ressourcen gehörten daher sinnvollerweise vollständig in die technologieoffene Forschung investiert. 

Quintessenz

In seinem Beitrag „schwarze Schatten“ hat Alexander Neubacher die Zusammenhänge im SPIEGEL auf den Punkt gebracht:

„Die Regierung tut so, als handle es sich um ein Übergangsproblem. Doch das ist falsch. Es geht um Konstruktionsfehler der Energiewende. Ökostrom und Kohle-Boom hängen ursächlich zusammen. Das irre Fördersystem für erneuerbare Energien sorgt dafür, dass mit jedem neuen Solardach und jedem weiteren Windrad automatisch auch mehr Kohle verfeuert und mehr CO2 ausgestoßen wird. (…) Merkels Energiewende wird so zum Umweltkiller. Sie belastet das Klima, verstärkt den Treibhauseffekt und richtet irreparablen Schaden an. (…) Dass der Umstieg auf erneuerbare Energien den Strompreis treibt, ist ärgerlich, aber wohl nicht zu vermeiden. Doch wenn Ökostrom zum Klimakiller wird, wäre es besser, das Projekt endlich zu stoppen.“

 

Himmel

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