Die Vision vom Super Grid

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Ein Kontinent voll von Daten. Foto: ESA

Eine Vollversorgung Europas mit erneuerbarer Energie ist kostengünstig möglich, errechnet der Physiker Gregor Czisch. Im Interview mit EurActiv.de erklärt der Mitbegründer des DESERTEC-Vorläufers TREC seine Skepsis gegenüber Solarthermie, Photovoltaik und einer kleinräumigen Energieversorgung. Czischs Forderung: Die EU soll den Aufbau eines Super Grids koordinieren. Angst vor Gegnern in Politik und Wirtschaft hat er nicht.

ZUR PERSON

Der Physiker Gregor Czisch berechnet in verschiedenen Szenarien, wie erneuerbare Energien möglichst kostengünstig Europas Stromnachfrage decken können. Sein Modell bezieht 67 Staaten ein - von Marokko bis Kasachstan. Czischs Lösung für die Versorgungsaufgabe führt zu einer großräumigen Stromversorgung, basierend auf einem  "Super Grid" ("Super Netz"), das die Produktionsstandorte mit den Verbrauchszentren verbindet. Das Hauptergebnis: Eine emissionsfreie Stromversorgung ist relativ kostengünstig möglich. Czisch gehörte zu den Gründungsmitgliedern der Initiative "Trans-Mediterranean Renewable Energy Cooperation" (TREC), die sich für die Strom-Übertragung aus  Nordafrika einsetzte. Czischs Forschungen und TREC bereiteten dem Wüstenstromprojekt DESERTEC den Weg. Den Lebenslauf finden Sie hier.

EurActiv.de: Herr Dr. Czisch, im Jahr 2001 stellten Sie erstmals Ergebnisse eines Optimierungsmodells für die Stromversorgung mit erneuerbaren Energien vor und ließen im Jahr 2005 dazu eine umfassende Doktorarbeit folgen. Was war Ihr Ansatz, als Sie 1997 mit der Arbeit über die regenerative Vollversorgung begannen?

CZISCH: Am Anfang meiner Arbeiten habe ich mir die Frage gestellt, wie eine vollständige Versorgung mit Erneuerbaren Energien möglichst kostengünstig zu erreichen ist. Dazu musste ich zuerst die weltweiten Potenziale der Erneuerbaren Energien ermitteln und mich auch mit dem zeitlichen Dargebotsverhalten dieser Potenziale auseinander setzen. Dabei fiel mir zum Beispiel auf, dass wir in Europa fast ein geschlossenes Winterwindgebiet haben, dass aber schon in Europas Nachbarschaft, in Nordafrika, Sommerwindgebiete überwiegen, und somit die Kombination beider Gebiete interessant wäre.

Die Potenziale und gegebenenfalls ihr Zeitverhalten habe ich für die verschiedensten Energieformen ermittelt. Also beispielsweise für Windenergie, die Solarthermie, für Photovoltaik, Wasserkraft, Goethermie und Biomasse. Dann habe ich nach dem optimalen Kraftwerks- und Leitungspark sowie nach dessen optimalem Betrieb gefragt.  Die Potenziale der 19 Regionen, in die das Versorgungsgebiet aufgeteilt wurde, fließen in einem Optimierungsmodell zusammen inklusive der Kosten der einzelnen Technologien, Zins- und Tilgungskosten sowie der Wartungs-, Instandhaltungs- und Betriebskosten.

Schließlich sind der Optimierung - wie für das Energiedargebot der erneuerbaren Energien auch - Stundenzeitreihen für den Stromverbrauch in den einzelnen Regionen hinterlegt. Ziel war es, den Verbrauch am kostengünstigsten zu decken, also das Kostenoptimum beziehungsweise -minimum zu finden.

EurActiv.de: Was war an dieser ganzheitlichen Sicht neu?

CZISCH: An diesem Ansatz war damals vieles neu. Es gab noch keine 'durchgerechnete' Vollversorgung für Europa und seine Nachbarschaft mit Erneuerbarer Energie. Als Optimierung gab es das schon gar nicht.

Die Herangehensweise ist allerdings abgeleitet von der Kraftwerksausbauplanung, mit der einzelne Energieversorger ausrechnen, welches Kraftwerk als nächstes zu bauen ist. Man nimmt den bestehenden Kraftwerkspark, optimiert die Bereitstellung des zukünftigen Strommixes und entscheidet sich dann für eine der Neubau-Optionen, die man dabei untersucht hat. Das wird - wie in meinem Fall - ebenfalls oft mit der Methode der "linearen Optimierung" gemacht, insofern nutze ich in der Energiewirtschaft etablierte Verfahren, die ich angepasst und erweitert habe.

"Die Vollversorgung mit Erneuerbaren ist erreichbar"

EurActiv.de: Was sind die Hauptergebnisse?

CZISCH: Ich habe verschiedene Szenarien gerechnet. Im Grundszenario habe ich nur die heute verfügbare Technologie zu heute üblichen Marktpreisen einbezogen. Dabei ergibt sich ein Kraftwerkspark, der von der Windenergie dominiert wird. Windenergie wird großräumig genutzt, sowohl in Afrika als auch in Europa, Sibirien und Kasachstan, und deckt etwa zwei Drittel des Strombedarfs.

Die Windenergie wird dadurch in diesem Umfang nutzbar, dass ein HGÜ-System (Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung) leistungsstark ausgebaut wird, um die Erzeugungsstandorte mit den Verbrauchszentren zu verbinden. Die skandinavischen Wasserkraftwerke werden leistungsstark eingebunden. Diese wertvollen Speicherkraftwerke gibt es dort schon, ich habe in diesem Szenario keinen Zubau von Wasserkraftwerken zugelassen. Das Biomassepotenzial, das ich vorsichtig niedrig angesetzt habe, wird in fast allen Regionen vollständig ausgeschöpft. Obwohl die Stromerzeugung aus Biomasse relativ teuer ist, ist sie mit ihren Eigenschaften als "Back-Up-Komponente" sehr interessant - das heißt, sie ist unabhängig von Jahreszeit und Wetter verfügbar und kann so genutzt werden, dass sie bei Engpässen aushilft.

Soweit das Ergebnis des Grundszenarios mit heutiger Technologie.

EurActiv.de: ...das zu den günstigsten Stromkosten führt…

CZISCH: Die Stromkosten bis zum Übergabe-Punkt vom HGÜ-Transport-Netz an die vorhandenen Drehstromnetze liegen im Grundszenario bei 4,65 Cent pro Kilowattstunde, und das unter der Annahme eines volkswirtschaftlich üblichen Realzinssatzes von 5 Prozent.

Ich kann also nachweisen: Wir können eine Vollversorgung mit Erneuerbaren erreichen, und zwar zu denkbar günstigen Konditionen, selbst ohne irgendwelche zukünftigen Kostensenkungen der technischen Komponenten zu unterstellen, die bei den relativ jungen Technologien natürlich zu erwarten sind. 

Photovoltaik senkt kaum die Kosten

EurActiv.de: Ihre Ergebnisse dürften Anhänger des Solarstroms nicht freuen. Sonnenergie spielt in der optimalen Variante kaum eine Rolle…

CZISCH: Im Grundszenario kommt ein kleiner Teil der Stromversorgung aus solarthermischen Anlagen, und zwar 1,6 Prozent. Die Photovoltaik (PV) kommt nicht zum Einsatz, weil sie keinen kostensenkenden Einfluss auf das Gesamtsystem nehmen kann.

Das hat mich auch beschäftigt. Ich habe zum Beispiel die Frage gestellt, wie billig die Photovoltaik werden muss, damit sie genutzt wird.

Zunächst war ich von damals üblichen PV-Stromkosten ausgegangen, wie sie etwa bei Solaranlagen auf Hausdächern typisch waren. Das waren 5.500 Euro pro Kilowatt. Die Daten waren im Wesentlichen von 2001, haben sich seither aber bis Mitte 2009 für kleinere Anlagen nicht wesentlich verändert. Dann habe ich die Kosten der PV versuchshalber halbiert und neu optimiert. Das Ergebnis war das gleiche wie zuvor: Keine PV.

Erst nach der dritten Halbierung, also bei einem Achtel ihrer heutigen Kosten, wird die PV im Modell genutzt und stellt dann etwa 4 Prozent des gesamten Stroms. Wenn man dann schaut, wo dieser Strom herkommt, fällt auf: Er stammt ausschließlich vom Südrand der Sahara sowie von der Arabischen Halbinsel und aus Ägypten und wird von dort zu uns transportiert.

In einem weiteren Szenario habe ich ein Sechzehntel der Kosten angenommen, also beispielsweise Investitionskosten von 344 Euro pro Kilowatt installierter Leistung. Dann hätten wir auch weiter im Norden eine PV-Nutzung, allerdings nicht in Deutschland und Skandinavien.

Selbst bei diesen geringen Kosten könnte PV hierzulande nicht kostensenkend für das Gesamtsystem genutzt werden.

EurActiv.de: Haben Sie auch nach der erstaunlich kleinen Rolle der Solarthermie nach der Optimierung gefragt?

CZISCH: Die Kosten für solarthermische Kraftwerke habe ich ebenfalls probehalber gesenkt. Meine zunächst angenommenen Kostendaten liegen sehr nahe bei den damaligen Daten des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Stuttgart. Das Problem ist aber, wenn ich diese angenommenen Kosten mit den realen Kosten des solarthermischen Kraftwerks Andasol I in Spanien vergleiche, sind sie nur halb so hoch. Das heißt, wir müssten die Kosten für die Solarthermie erst mal halbiert haben, bevor die Ergebnisse der Optimierung auf richtigen Kostenannahmen für die Solarthermie beruhten. Dann würden die solarthermischen Kraftwerke als Ergebnis überhaupt erst, wie im Grundszenario, die 1,6 Prozent des Stroms liefern.

EurActiv.de: Auf Grundlage  dieser Ergebnisse bewerten Sie eine mögliche Dominanz der Solarthermie im Wüstenstromprojekt DESERTEC skeptisch

CZISCH: Schon in den Vorläufer-Organisationen zu DESERTEC, an denen ich zum Teil beteiligt war, gab es Widerstand gegen diejenigen, die sich unvoreingenommen auch für Windenergie einsetzten.

Windkraft wird in den Konzepten immer irgendwo am Rand erwähnt, aber nicht in dem Maße, in dem man sie berücksichtigen müsste. Warum man möglicherweise auf teurere Lösungen setzen will, bleibt Spekulation.

Windkraft - Potenziale in der Automatisierung


EurActiv.de:
Die Dominanz der Windkraft im Grundszenario ist groß. Hat sie wirklich so viel Potenzial?

CZISCH: Es gibt neue Studien mit neueren Daten, wonach acht der Sahara-Staaten jeweils in der Lage sind, mehr Strom aus Windenergie zu erzeugen, als Afrika und Europa zusammen verbrauchen. Das Argument, es fehle Potenzial, ist grundfalsch. Die DESERTEC Industrie Initiative (DII) will ja nur 15 Prozent des europäischen Strombedarfs bis 2050 liefern. Das wäre ein winziger Prozentsatz dessen, was mit dem Windenergiepotenzial in Nordafrika möglich ist. 

EurActiv.de: Ein Argument der Solarthermie-Anhänger ist, dass die Kosten langfristig sinken werden, wenn die Technik im großen Stil genutzt wird…

CZISCH: Das Argument halte ich für absurd. Windenergie ist doch jetzt schon viel billiger, etwa um den Faktor Fünf. Und Windkraftanlagen werden ja auch noch günstiger. Bisher wird in der Produktion noch viel handgemacht. Es bestehen noch große Kostensenkungspotenziale in der automatisierten Herstellung.

Mit der heutigen Windtechnologie kann ich heute an den besten Standorten, etwa in Ägypten, Strom für unter drei Cent produzieren. Solarkraftwerke in Spanien liegen bei 27 Cent die Kilowattstunde. Das ist ein Faktor von 10. In Afrika schaffen wir mit der Solarthermie vielleicht an sehr guten Standorten 15 Cent, das ist immer noch mehr als fünf Mal so teuer.  

Im  Jahr 2008 wurden Windkraftanlagen mit einer Leistung von 27 Gigawatt installiert (37 GW waren es 2009). Die Solarthermie kam 2008 mit 100 MW auf Dreihundertstel dieser Leistung. Wollen wir denn wirklich noch darauf warten, bis sich die Solarthermie etabliert? Das ist absurd. Ich habe ja nichts dagegen, diese Technologie zu entwickeln, aber warten sollten wir nicht darauf.

EurActiv.de: Für die Solarthermie sprechen auch ihre Eigenschaften. Die Kraftwerke können Strom auch speichern und konstant liefern. Man wäre unabhängiger von wetterbedingten Fluktuationen…

CZISCH: Das ist auch mit der Windkraft möglich. Kurzfristige Fluktuationen lassen sich kompensieren, indem die Anlagen in relativ kleinen Räumen verteilt werden. Je länger der Zeitraum des Erzeugungsausgleichs sein soll, desto größer wird die notwendige Ausdehnung der Gebiete.

Am schwierigsten ist der saisonale Bereich. Wir haben ja in Europa typischer Weise Winterwinde und im Sommer sehr viel weniger Windenergieangebot. Da bieten sich Sommerwindregionen zum Ausgleich an, und solche Regionen überwiegen in Nordafrika.

Um eine möglichst ausgeglichene Versorgung aus Windenergie zu gewährleisten, kann man entweder an ausgeglicheneren Standorten wie Russland produzieren, oder Standorte mit Sommer- und Winterpeaks kombinieren. Wenn das nicht reicht, sollte man andere Systeme als Back-Up heranziehen, um den Ausgleich zu schaffen. Dabei liegt es nahe, die bestehenden Speicherwasserkraftwerke zu nutzen. So lange Wasser im Speicher ist, können sie den Strom so produzieren, wie man ihn gerade braucht.

Als zweites Element bieten sich Biomassekraftwerke an, die auch in gewissem Maße zur Bereitstellung von Regelenergie eingesetzt werden können. Zusammengenommen reicht das.

Dann nutzt man Windenergie, Wasserkraft und Biomasse und kommt zu einem sehr kostengünstigen Strom-Mix, der unseren Strom so liefert, wie wir ihn brauchen.  Das ist das eindeutige Ergebnis meiner Optimierung für verschiedeste Szenarien.

Entscheidend ist der Stromtransport

EurActiv.de: Voraussetzung für Ihr kostengünstiges Modell ist ein großräumiges Energiesystem, das regionale Unterschiede der Produktionspotenziale ausgleicht. Welche Bedeutung kommt dabei dem Stromtransport zu?

CZISCH: Selbst in einem Szenario, in dem erzwungen wird, dass jede der 19 Regionen im Szenariogebiet die Hälfte ihres Verbrauchs selbst herstellt, wird der Stromtransport in großem Maße genutzt. Es hat einfach große Vorteile, Strom von A nach B zu liefern.

Der Stromtransport ist in jedem Szenario - in dem er zugelassen wird - ein ganz wesentlicher Bestandteil eines kostengünstigen Systems zur Versorgung aus Erneuerbaren Energien. Es sei denn, man legt viel Wert auf Autarkie und will um jeden Preis ohne seine Nachbarn auskommen. Das ist ein klares Ergebnis.

EurActiv.de: Verteuert der Transport nicht die Versorgung?

CZISCH: Selbst wenn ich den Stromtransport sehr teuer ansetze, etwa indem ich nur Kabel zulasse, die fast zehn Mal so teuer sind wie Freileitungen, wird der Stromtransport in der Optimierung noch in großem Umfang genutzt. Das bedeutet: Die Option des Transports ist sehr wertvoll, um die Gesamtkosten der Stromversorgung zu drücken. Erst durch ihn wird eine wirklich kostengünstige Stromversorgung allein aus erneuerbaren Energien möglich.

Wir lernen daraus, dass internationale Kooperation sehr wichtig ist. Nach Möglichkeit sollten wir Regionen mit unterschiedlichsten Wind-Klimata einbeziehen. Es ginge auch ohne Nordafrika, das würde aber für alle deutlich teurer.

Europas 'absurde' Abhängkeit bei der Gasversorgung

EurActiv.de: Durch die Integration vieler Standorte ergeben sich internationale  Abhängigkeiten in der Energieversorgung…

CZISCH: Im Gegenteil, mit einer vernünftigen Diversifizierungsstrategie lösen sich all die Ängste vor schwierigen politischen Konstellationen auf. In diesem System ist ja sowieso implizit vorgesehen, dass Regionen wetterbedingt ausfallen und das kompensierbar sein muss. Das heißt, die Abschaltung einzelner Regionen bedeutet keine so große Gefahr für das Gesamtsystem. Außerdem sind Sicherungsmaßnahmen möglich, die ohne große weitere Kosten machbar sind.

EurActiv.de: Welche?

CZISCH: Ein Beispiel: Wir könnten große Redundanz im Leitungssystem schaffen. Obwohl das System schon im Grundszenario sicher wäre, habe ich einmal ausgerechnet, was passieren würde, wenn wir das gesamte Leitungssystem verdoppeln würden. Das Ergebnis: Die Kosten des Stromtransports betragen im Grundszenario etwa 11 Prozent der Gesamtkosten. Die Transportkosten schlüsseln sich auf in 4 Prozent Kosten durch den Transportverlust, 5 Prozent Kosten durch die Investitionen in Leitungen und Kabel und 2 Prozent Kosten durch die notwenigen Umrichter von Drehstrom nach Gleichstrom.

Wenn ich das Leitungssystem verdopple, verdopple ich Kosten für Leitungen und Kabel, aber ich halbiere fast die Verlustkosten. Das heißt, wir hätten durch diese 'absurd' übertriebene Redundanz gerade einmal drei Prozent mehr Kosten.

EurActiv.de: Trotzdem wäre Europa abhängig, etwa wenn im Sommer Windkraft aus Afrika genutzt wird…

CZISCH: Wir wären nicht sehr abhängig. Man muss das mal mit heutigen Systemen vergleichen. Nehmen Sie die Gasversorgung. Wir haben heute ein Gasnetz, das sich im Prinzip über den fast identischen Raum erstreckt wie das HGÜ-Super Grid, das wir in Zukunft für die Erneuerbaren brauchen. Das Gas-Netz reicht von Algeriens Wüste bis zur Jamal-Region in Nord-West-Sibirien. Jetzt muss man wissen, dass Europa etwa 25 Prozent seines Erdgasimports aus Algerien und mehr als 40 Prozent aus Russland bezieht. Das geht seit vielen Jahren so. Wir beziehen also von nur zwei Ländern einen essentiellen Teil unseres Erdgases. Ohne diese Länder würde die Versorgung zusammenbrechen. Das ist doch eine absurde Abhängigkeit. Und sie verschärft sich in Zukunft sogar noch, weil europäische Quellen zur Neige gehen. Die Verringerung der Bezugsquellen ergibt sich bei allen fossilen Energieträgern.

Bei der Versorgung mit Erneuerbaren Energien sind einzelne Standorte nicht derart wichtig. Man kann bei recht stabilen Kosten sehr breit diversifizieren. Dass sich die Preise innerhalb eines Jahrzehnts verzehnfachen, wie wir es beim Öl gesehen haben, ist bei diesem System überhaupt nicht denkbar.

Mit der technischen Reife der relativ jungen Technologien wird es zudem möglich sein, Strom immer günstiger an immer schlechteren Standorten zu produzieren. Mit der Zeit wird die Redundanz im System also immer günstiger.

EurActiv.de: Viele Szenarien zur klimafreundlichen Stromversorgung setzen dennoch auf einen hohen Erdgasanteil…

CZISCH: Das Problem der Abhängigkeit würde sich verschärfen. Diese Strategie halte ich für verrückt. Sie ist politisch instabil.

"Ich bin keineswegs ein einsamer Kämpfer"


EurActiv.de:
Sie haben die Vollversorgung mit Erneuerbaren Energien im Modell durchgerechnet. In der Realität gibt es viele andere Ansätze zur Energieversorgung. Stehen Sie mit Ihren Empfehlungen allein da?

CZISCH: Absolut nicht. Ich sehe, dass sich sehr viele Menschen für eine Vollversorgung mit Erneuerbaren interessieren. Natürlich gibt es auch andere Strömungen, die anderes wollen. Die Energiewirtschaft findet zum Beispiel eine lange Laufzeit ihrer bestehenden Kraftwerke wirtschaftlich attraktiver.

Dann gibt es ideologisch geprägte Strömungen, wie sie etwa der Bundestagsabgeordnete Hermann Scheer (SPD) vertritt. Ausgerechnet im Energiebereich, meint Scheer, müssten wir eine Autarkie anstreben. Er wäre für die großräumige Stromversorgung nicht zu haben.

Sonst sehe ich nicht viele Gegner des Konzepts. Greenpeace macht heute ganz ähnliche Vorschläge. Sie ähneln den Empfehlungen meiner Untersuchungen. Auch die DESERTEC Industrie Initiative geht ja im Prinzip in die richtige Richtung – auch wenn ich an der Fokussierung auf solarthermische Kraftwerke Kritik übe und darauf hinweise, dass wir mit der Nutzung afrikanischer Windenergie schnellere und günstigere Wege gehen könnten und sollten.

Auch das geplante Offshore-Super Grid, angestoßen von "Airtricity", ist zu begrüßen. Auch wenn das System - wie es derzeit vorgesehen zu sein scheint - aufgrund der langen Unterseekabel wirtschaftlich vielleicht nicht die beste Lösung sein wird, wird es wichtige Bestandteile in ein europäisches Super Grid einbringen. Zum Beispiel die Anbindung der skandinavischen Wasserkraft.

Ich bin also keineswegs ein einsamer Kämpfer, sondern sehe, wie auf allen Ebenen, auch in der Gesetzgebung, die Weichen in diese Richtung gestellt werden. Das heißt natürlich nicht, dass wir den Durchbruch geschafft hätten. Noch sind das nur Weichenstellungen.

Oettinger sollte Super Grid zur Chefsache machen

EurActiv.de: Wo sehen Sie Fortschritte in der Gesetzgebung?

CZISCH: Ich sehe zum Beispiel viel Rückhalt auf EU-Ebene. Die neue Erneuerbare-Energien-Richtline (2009/28/EG) sieht ja in Artikel 9 vor, dass Mitgliedsstaaten auch Ökostrom aus Drittländern beziehen können, um das EU-Ziel zu erfüllen, bis 2020 insgesamt 20 Prozent ihres Bedarfs mit Erneuerbaren Energien zu decken. Das ist für die Idee einer großräumigen Versorgung von großer Bedeutung.

Vielerorts gibt es Beschlüsse zur internationalen Kooperation. Zum Beispiel spricht sich die Ostseeparlamentarier-Konferenz (BSPC), das parlamentarische Forum der Ostseeregion, für ein europäisches Super Grid aus. In Schleswig-Holstein und Mecklenburg-Vorpommern gibt es Überlegungen und teils Beschlüsse in dieser Richtung. Um nur einige der Entwicklungen zu nennen.

EurActiv.de: Bräuchte es für Ihre Vision eine Art politische Initialzündung? Etwa den Beschluss eines EU-Gipfels?

CZISCH: Ich denke, Günther Oettinger sollte dieses Projekt als EU-Energiekommissar zur Chefsache machen. Nur unter Einbezug dieses Ansatzes können wir dem Klimawandel schnell mit einer kostengünstigen Lösung begegnen. Aufgrund sozialer Fragen muss die Versorgung kostengünstig sein. Teure Lösungen können sich ärmere Länder sicherlich nicht leisten. Selbst für Deutschland spielen die Kosten eine Rolle. Selbst hier werden jährlich viele hunderttausende Gas- und Stromanschlüsse gesperrt, weil sich die Leute Energie nicht mehr leisten können.

Nebenbei bemerkt: Das Konzept ist außerordentlich interessant aufgrund seiner Entwicklungsperspektiven gerade für die ärmeren Staaten in der Umgebung Europas. Die afrikanischen Staaten würden stark von den notwendigen Investitionen profitieren. Daraus ergibt sich über die Energieversorgung und den Klimaschutz hinaus eine Chance für die Entwicklungspolitik in verschiedensten Ländern.

EurActiv.de: Warum sollte EU-Energiekommissar Günther Oettinger eingreifen?

CZISCH: Die Koordinierung ist entscheidend. Wenn wir am Ende das Super Grid brauchen und dieses aus Einzelprojekten zusammen wächst, müssen wir darauf achten, dass die Transportsysteme kompatibel sind. Wir sollten vermeiden, allzu viel technischen Aufwand zu haben. Man müsste sich zum Beispiel beim Ausbau der HGÜ-Leitungen auf eine feste Spannung einigen, um sie zu einem Netz zu verknüpfen. Einige Komponenten sind auch noch nicht auf die heute möglichen Leistungen vorbereitet. Hier brauchen wir Entwicklungsarbeit. Hier sollte die Politik die Zusammenarbeit mit den Herstellern suchen, um die Komponenten innerhalb weniger Jahre, also rechtzeitig, verfügbar zu machen. 

Dazu gehören etwa HGÜ-Leistungsschalter und –kabel. Bisher sind die notwendigen 800-Kilovolt HGÜ-Kabel nicht verfügbar.

EurActiv.de: Werden sie es bald sein?

CZISCH: Bei der Anhörung zum Energieleitungsausbaugesetz im Bundeswirtschaftsminsiterium waren sich die Experten einig, dass solche Kabel innerhalb von drei Jahren entwickelbar sind. Mir ist aber nicht bekannt, dass mit dieser Entwicklung seither begonnen worden wäre. Seither sind fast zwei Jahre verstrichen.

Es braucht kein Super Grid "auf einen Schlag"

EurActiv.de: Was passiert ohne europäische Koordinierung?

CZISCH: Ohne eine gewisse Koordinierung der Bemühungen würde man wirtschaftliches Potenzial verschenken. Es wäre doch sehr schade, wenn ein Wildwuchs aus Projekten entsteht, die am Ende nur mit Mühe zusammen passen.

Außer der EU-Kommission fällt mir keine politische Institution ein, die in der EU so gut für diese Koordinierung geeignet wäre. Auch wenn ich hier eine weitgehende Kompetenzaneignung der Kommission für sinnvoll halte, heißt das ja nicht, dass die Staaten und Regionen nicht selbst handeln sollen. Die EU muss längst nicht alles im Detail vorschreiben oder planen. Es sollte auf den Erhalt der eigenständigen Initiative auf den nationalen und regionalen Ebenen geachtet werden und vor allem auf Transparenz in alle Richtungen.

EurActiv.de: Ein Super Grid, das 67 Staaten verbindet, scheint eine sehr große Herausforderung zu sein. Was entgegnen Sie Experten, die das Projekt als naiv bezeichnen?

CZISCH: Wer von Naivität redet, hat sich nicht genug damit auseinander gesetzt. Im Gasbereich haben wir bereits ein vergleichbares System. Da geht ja auch niemand hinund sagt, das Gassystem sei "naiv", weil wir Gasleitungen von der Uralregion bis Europa und von dort bis Afrika haben.

Solange das Super Grid nicht gebaut ist, kann man so etwas natürlich leicht sagen. Das System ist möglich, bedarf aber natürlich einer entsprechenden politischen Flankierung.

EurActiv.de: Haben Sie trotzdem nie die Befürchtung, die Vision könnte auf Außenstehende zu ambitioniert wirken?

CZISCH: Das Super Grid muss nicht "auf einen Schlag" in die Welt gesetzt werden. Ein großer Wurf vom Reißbrett wäre zwar machbar, aber davor schrecken vielleicht mehr Menschen zurück, als wenn wir in einzelnen Schritten vorgehen.

Am Ende muss ein leistungsstarkes Stromnetz entstehen, das geringe Transportverluste aufweist und die guten Standorte für verschiedene Erneuerbare Energien mit den Verbrauchszentren verbindet. Dieses Netz kann Stück für Stück in Einzelprojekten wachsen –  wie bei der Ostsee-Ring-Idee oder der deutsch-schweizerischen Offshore-Wind-Wasserkraft-Kooperation oder bei der marokkanisch-spanischen Kooperation zur Nutzung der Windenergie und den vielen weiteren Initiativen.  

Aber die Idee, alles auf einmal zu planen und umzusetzen, gibt es natürlich auch. Das war auch die Position des Wissenschaftlichen Beirats der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen (WBGU): der Aufbau eines 10-Gigawatt-HGÜ-Netzes kreuz und quer durch Europa. So etwas könnte man durchaus als sinnvolles Investitionsprogramm ansehen. Ich halte es aber aus verschiedenen Gründen für besser in - durchaus zeitlich parallelen - Schritten günstige Standorte der Erzeugung mit Verbrauchsregionen zu verbinden und Back-Up-Systeme mit einzubeziehen. Solche Teilsysteme können dann zum Gesamtsystem zusammengefügt werden. So können sich mehr Einzelinitiativen - wie die DII - entwickeln und sich mit ihren Fähigkeiten und Ressourcen einbringen. Natürlich schließt das nicht aus, dass einzelne Komponenten auch im großen Wurf entwickelt werden.

EurActiv.de: Wie schätzen Sie die politische Umsetzbarkeit der benötigten Transportsysteme ein?

CZISCH: Ja, das Thema ist unbedingt zu erwähnen, es gibt ja teilweise - und zum Teil auch zu Recht - starke Vorbehalte gegenüber dem Leitungsbau: In Deutschland haben wir bereits ungefähr 100.000 Kilometer Hoch- und Höchstspannungs-Freileitungen. Der zusätzliche Ausbaubedarf, den wir für das erneuerbare Super Grid in Deutschland noch hätten, läge etwa bei 10 Prozent davon.

Teilweise könnten wahrscheinlich auch bestehende Trassen durch HGÜ-Trassen ersetzt werden. Der Aufwand wäre gemessen am Bestand nicht sehr hoch. Deshalb meine ich, dass man die Sinnhaftigkeit in der Öffentlichkeit gut vermitteln kann, wenn man die Fakten transparent macht.

Erneuerbare führen zur ökonomischen Revolution

EurActiv.de: In Ihren Szenarien untersuchen Sie die Produktionskosten des Stroms. Unternehmen interessieren sich am Ende für Preise, mit denen sie möglichst hohe Gewinne erzielen. Ist das System nicht erneut anfällig für große Kartelle?

CZISCH: Nein. Das ist eine Frage der Rahmenbedingungen. Wenn wir eine solche Versorgung über europäische oder internationale Einspeisegesetze organisieren würden, könnte jedes leistungsstarke Konsortium sich an die Arbeit machen. Wir könnten eine große Vielfalt an Marktteilnehmern haben, wenn wir die Weichen richtig stellen. Auch staatliche und überstaatliche Organisationen können sich daran beteiligen.

EurActiv.de: Die Umstellung auf die emissionsfreie Stromversorgung würde auch zu neuen Geschäftsmodellen führen?

CZISCH: Grundsätzlich unterscheiden sich Erneuerbare Energien ökonomisch fundamental von fossiler Energie. In einem Gaskraftwerk entstehen etwa fünf Sechstel der Kosten durch das Gas, man hat also sehr hohe variable Kosten.

Für die meisten Erneuerbaren Energien, etwa für Wind, Solarthermie und Photovoltaik, sind dagegen die Kosten des eingesetzten Kapitals für die Preise entscheidend, insbesondere die Verzinsung. Die natürlichen Ressourcen sind ja verfügbar, ohne zusätzliche Kosten zu verursachen.

Bei der Windenergie haben Sie um Beispiel grob 90 Prozent fixe Kosten. Man kann sich sogar darüber streiten, ob es überhaupt variable Kosten gibt, wenn man die Wartung und Instandhaltung der Anlagen auch als Fixposten sieht. Bei der Photovoltaik ist es ähnlich.

Will man also günstige Preise für Erneuerbare Energie haben, muss man dafür sorgen, dass die Verzinsung des Kapitals nicht zu hoch angesetzt wird.

EurActiv.de: Wie lässt sich das verhindern?

CZISCH: Da gibt es mehrere Wege. Nehmen wir als Investor einmal ein großes Unternehmen mit einer Renditevorstellung von 20 Prozent auf das eigene Kapital, wie sie heute üblich ist. Dieses Renditeziel würde zu extrem hohen Strompreisen führen, wenn das Unternehmen komplett aus Eigenmitteln investiert. Man könnte aber den Eigenkapitalanteil drücken, indem man öffentlich die entsprechende Finanzierung zur Verfügung stellt. Zinsgünstige Kredite könnten den Großteil der Investition abdecken, so dass der Eigenkapitalanteil, der hoch verzinst werden muss, sehr niedrig ist. Dieser Weg wäre etwa über Kredite der Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) möglich.

Oder Sie beziehen Unternehmen ein, die keine so hohen Renditeansprüche haben, dafür aber hohe Ansprüche an die Zuverlässigkeit der Verzinsung. Dieses Anlegerprofil finden Sie etwa in der gesamten Versicherungswirtschaft, und es ist deshalb sicher kein Zufall, dass sich die Munich RE für DESERTEC interessiert.

Sie könnten über ein Einspeisegesetz fünf bis sieben Prozent Verzinsung staatlich garantieren und so eine attraktive, sichere Rendite bieten - das optimale Anlageobjekt für ein Versicherungsunternehmen.

EurActiv.de: Sie plädieren auch für eine Steuerfinanzierung….

CZISCH: Ich habe angeregt, Teilsysteme für die großräumige Energieversorgung aus Steuern zu finanzieren. Dann entfallen im Prinzip die Zinslasten.

Am Beispiel eines Offshore-Windparks, zu dem mir die Kostendaten vorlagen, habe ich einmal durchgerechnet, wie die Finanzierungsbedingungen die Stromkosten beeinflussen. Wenn ein Investor mit einem Renditeziel von 20 Prozent das Projekt komplett aus seinem Eigenkapital finanziert, komme ich auf 14,8 Cent Stromkosten pro Kilowattstunde für Offshore-Windenergie.

Wenn ich das ganze steuerfinanziert mache und nur die Rückzahlung der Investitionskosten über die Lebensdauer der Anlage vorsehe, also keine Verzinsung einplane, komme ich auf 4,6 Cent pro Kilowattstunde. Dazwischen liegt ein Faktor von 3,22. Das ist im Grunde der Spielraum der Politik.

EurActiv.de: Der Staat könnte selbst verdienen?

CZISCH: Wenn zum Beispiel Schleswig-Holstein den Strom selbst unter Nutzung der Einspeisetarife für Erneuerbare Energie ins Netz einspeist, würde das Land ein Mehrfaches an Mittelrückflüssen haben, was gleich den Bau des nächsten Windparks ermöglichen würde. Das würde ein Selbstläufer werden. Der tatsächliche Steueranteil würde schließlich ziemlich klein werden, wenn man das als Strategie verfolgt. Das ist eine außerordentlich interessante Option. Hierzu  könnten sich auch die Stadtwerke zusammenschließen.

Es braucht nur die richtigen Rahmenbedingungen, und schon könnten sich die unterschiedlichsten Marktteilnehmer am Ausbau dieser Stromversorgung beteiligen. Ich sehe also - wie gesagt - keinesfalls zwingend ein Oligopol.

Kaum Bedarf für "intelligente" Netze

EurActiv.de: Kommen wir noch einmal zum Netz. Wer soll den Ausbau leisten?

CZISCH: Dies ist natürlich eine berechtigte Frage. Bei den Energieversorgern gibt es sicherlich einen Interessenkonflikt. Wenn es um den Netzausbau über die Landesgrenzen hinaus geht, laufen sie Gefahr, sich das viel größere Geschäft der Erzeugung selbst kaputt zu machen. Mit der Erzeugung verdient man wesentlich mehr als mit dem Transport. Selbst wenn es jetzt eine juristische Entflechtung von Netzbetrieb und Stromerzeugung gibt, sind die Interessen doch noch stark verknüpft.

Versetzen wir uns in die Energieversorger: Wer sich von seinem eigenen Markt durch Stromimporte verdrängen lässt, hat wirtschaftlich sicher die falsche Entscheidung getroffen. Deshalb müssen wir sehen, wie wir die richtigen Anreize setzen.

EurActiv.de: Erschwerend kommt hinzu, dass es zwischen Befürwortern einer emissionsfreien Stromversorgung Meinungsunterschiede zur Beschaffenheit des Netzes gibt. Manche fordern ein "Smart Grid" zur Intergration vieler kleiner Produktionseinheiten, etwa von Solarmodulen auf Privathäusern…

CZISCH: Ich habe in meine Rechnungen keine "Intelligenz" des Netzes einbezogen, wie sie derzeit diskutiert wird. Ich habe das "Lastmanagement" nur in sehr kleinem Umfang genutzt. Wir können die Aufgabe mit sehr einfachen, konventionellen Mitteln lösen.

Die Smart-Grid-Idee, bei der sich ganz viele kleine Einheiten aktiv ein- und ausschalten, ist im großräumigen Konzept lange nicht so gefragt, weil wir hier nicht relativ große kleinräumige Schwankungen im Verbrauch und in der Erzeugung ausgleichen müssen. Wenn wir kleine autarke Systeme haben, brauchen wir sehr viel mehr "Intelligenz".

Ich habe nichts gegen die Smart-Grid Idee, sie könnte sicher einiges erleichtern. Aber sie ist nicht notwendig, um unsere derzeitigen Problemen zu lösen.

EurActiv.de: Nun gibt es auch den Ansatz eines Super Smart Grids...

CZISCH: Die "Super-Smart-Grid-Idee" ist vielleicht eher ein Versuch, zwei Lager zu vereinen, als eine technische Notwendigkeit. Die Vertreter einer sehr kleinräumigen Stromversorgung brauchen natürlich diese ganzen Komponenten eines Smart Grids. Sie brauchen außerdem viele Spreicher, was sehr viel Ineffizienz mit sich bringt. Die Speicherung von Strom verursacht immer große Verluste.

Im besten Fall, bei Pumpsteuerkraftwerken, liegen sie im Bereich von 20 Prozent. Im schlechtesten Fall, bei heute genutzten Druckluftspreichern, liegen die Verluste in der Größenordnung von 60 Prozent. Solche Komponenten werden dann plötzlich sehr wichtig.

Die Super-Smart-Grid Idee bedient ein wenig das ideologische Lager der Dezentralisten, "Small is beautiful"-Aktivisten oder Autarkisten, wenn Sie sie so nennen möchten.

Energiesektor - der Kampf der Interessen

EurActiv.de: Was spricht gegen die Idee, mit vielen kleinen lokalen Einheiten die Stromversorgung zu sichern?

CZISCH: Prinzipiell gibt es natürlich Skaleneffekte. Die Produktion in kleinen Einheiten ist ungünstiger. Kleine Einheiten sind spezifisch teurer und gleichzeitig ineffizienter. Das spricht eindeutig für die Nutzung größerer Anlagen. Es gibt also klare wirtschaftliche und energetische Argumente gegen eine zu kleine Gestaltung der Komponenten. Das gilt auch für solarthermische Kraftwerke und Biomassekraftwerke. Die Kraftwärmekopplung kann etwa im größeren Verbund sehr viel günstiger sein als in einer Kleinanlage für ein Privathaus.

Es gibt aber durchaus auch Argumente, die für eine Dezentralisierung sprechen. Biomassekraftwerke könnten zum Beispiel in Städten angesiedelt werden, die aus ihrem Umfeld den Rohstoff beziehen. Man hätte die Energieversorgung für Städte und gleichzeitig eine regionale Wertschöpfung, ohne ineffiziente Kleinstanlagen zu bauen.

Man kann Dezentralität nicht per se für schlecht erklären, auch weil sie ein Mittel der Diversifizierung ist. Solange sie nicht in Autarkie ausartet, kann von vielen Standorten ein Beitrag geleistet werden.

EurActiv.de: Zum Schluss noch einmal zur Machbarkeit Ihrer Vision. Der Energiesektor ist durch die unterschiedlichsten Interessen geprägt. Wie schwierig ist es da, eine derart revolutionäre Idee umzusetzen?

CZISCH: Zunächst einmal ist es natürlich ein sehr komplexes Feld. Es gibt ganz unterschiedliche Beweggründe, warum sich welcher Akteur wie engagiert. Ein Hersteller von Windkraftanlagen hat andere Interessen als ein Planer von Windparks. Ein Unternehmen, das Kraftwerke und gleichzeitig auch Netze baut, hat innerhalb der eigenen Reihen verschiedene politisch/wirtschaftliche Interessen.

Dazu kommen starke ideologische Gegensätze, selbst innerhalb einzelner Parteien. Die SPD hat etwa ein starkes Lager der Kohle- und auch eines der Atomstrombefürworter und zugleich Vertreter einer dezentralen Versorgung mit Erneuerbaren.

Die Auseinandersetzung wird so leidenschaftlich geführt, dass der ehemalige Wirtschaftsminister Wolfgang Clement sogar im hessischen Wahlkampf davon abriet, Andrea Ypsilanti, die Spitzenkandidatin seiner eigenen Partei, zu wählen, weil er mit ihrem energiepolitischen Kurs nicht einverstanden ist. Die Energiefrage kann Parteien grundsätzlich spalten.

Aber ich denke, dass die Bevölkerung sehr viel pragmatischer ist. Und vor allem glaube ich, dass es trotz aller starken Interessengegensätze der Akteure machbar ist, eine Versorgung mit Erneuerbaren Energien zu organisieren. Auch deshalb, weil man an alle Beteiligten mit gesetzgeberischen Mitteln sehr gut herankommt und vielen potenziellen Teilnehmern Chancen eröffnen kann.

EurActiv.de: Vielen Dank für das Gespräch.

Interview: Alexander Wragge

Links


Gregor Czisch:
Homepage (transnational-renewables.org)

Gregor Czisch: Szenarien zur zukünftigen Stromversorgung. Kostenoptimierte Variationen zur Versorgung Europas und seiner Nachbarn mit Strom aus erneuerbaren Energien.
Dissertation im Fachbereich Elektrotechnik / Informatik der Universität Kassel. Institut für Elektrische Energietechnik / Rationelle Energiewandlung.
(11. April 2006).

Gregor Czisch: Szenarien zur zukünftigen Stromversorgung, kostenoptimierte Variationen zur Versorgung Europas und seiner Nachbarn mit Strom aus erneuerbaren Energien. Kurzusammenfassung der Dissertion vom 11. April 2006.


Institutionen


EU:
Richtlinie 2009/28/EG zur Förderung der Nutzung von Energie aus erneuerbaren Quellen (23. April 2009)

EU-Energiekommissar: Homepage

EU-Umweltkommissar:
Homepage

Bundestag: Ostseeparlamentarierkonferenz (BSPC). Homepage.

Wissenschaftlicher Beirat der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen (WBGU): Hompage


Wirtschaft

DESERTEC Industrie Initiative (DII): Homepage

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