Nachhaltige und erneuerbare Energien gehören zu den wichtigsten Stromquellen, da die Stromversorgung in Deutschland von Jahr zu Jahr „grüner“ wird. Nach Angaben des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie stammte im Jahr 2019 rund 40 % des Stromverbrauchs in Deutschland aus erneuerbaren Quellen und übertrafen damit erstmals die Stromerzeugung aus Braun- und Steinkohlekraftwerken. Von den erneuerbaren Energien entfallen 17 % auf die Windenergie, je 7 % auf Solar/Photovoltaik sowie Biomasse und schließlich 3 % auf die Wasserkraft.
In diesem Artikel werden die oben genannten Teilsegmente, Deutschlands Positionierung im Kampf gegen den Klimawandel und Forschungseinrichtungen sowie Branchennetzwerke der deutschen Energiewirtschaft näher betrachtet.
Deutschlands Positionierung im Kampf gegen den Klimawandel
Deutschland will seine Energieversorgung grundlegend von nuklearen und fossilen Brennstoffen auf erneuerbare Energien umstellen und strebt bis 2050 Treibhausgasneutralität an. Dies orientiert sich an dem im Pariser Abkommen festgelegten Ziel, in der zweiten Hälfte des Jahrhunderts globale Klimaneutralität zu erreichen. Die Energiewende ist ein wesentlicher Bestandteil des deutschen Aktionsplans. Im Dezember 2020 hat der Deutsche Bundestag die Novelle „EEG 2021“ verabschiedet, die die von 2017 abgelöst hat. EEG steht für das „Erneuerbare-Energien-Gesetz“. Damit will die Bundesregierung bis 2030 einen Anteil von 65 % erneuerbarer Energien am Gesamtstromverbrauch erreichen. Das Gesetz sieht unter anderem vor, dass sich Kommunen finanziell am Ausbau der Windenergie beteiligen können, setzt Anreize zur Steigerung der Kosteneffizienz und zu Innovationen im Bereich der erneuerbaren Energien und gibt einen Rahmen für die Eigenstromerzeugung vor.
Während sich der Anteil der erneuerbaren Energien am Bruttostromverbrauch laut Umweltbundesamt in den letzten 10 Jahren fast verdreifacht hat, stagnieren die Anteile in den Bereichen Wärme (15 %) und Verkehr (5 %) in den letzten Jahren. Dort gibt es also noch Verbesserungspotenzial, um das Ziel der Klimaneutralität zu erreichen.
Windenergie
Onshore-Windkraftanlagen produzieren günstigeren Strom als fossile Kraftwerke und haben eine hervorragende Ökobilanz. In Deutschland lag die installierte Leistung von Onshore-Windkraftanlagen im Jahr 2019 bei 53 Gigawatt und Offshore-Anlagen produzierten 8 Gigawatt. Seit der Inbetriebnahme des ersten Windparks Alpha Ventus in der Nordsee im Jahr 2010 gibt es derzeit 22 aktive Windparks in der Nord- und Ostsee.
Insgesamt bietet die Offshore-Windenergie höhere Windgeschwindigkeiten und damit höhere Windstromerträge. Allerdings erfordern die Wassertiefe und die Umwelteinflüsse auf dem Meer eine komplexere Technik als Windkraftanlagen an Land. Eine weitere Herausforderung bei der Nutzung der Offshore-Windenergie liegt in der effizienten Integration der Windparks in das deutsche und europäische Stromnetz.
Die Bundesregierung hat das Ziel, die Offshore-Windenergie bis 2030 auf 15 Gigawatt auszubauen. Im Oktober 2019 wurde deshalb ein Aktionsplan vorgestellt, der 18 Maßnahmen zur Erreichung dieses Ziels und die jeweiligen Zuständigkeiten des Bundes sowie der Länder in Deutschland benennt. Diese Initiative soll die Genehmigungsverfahren beschleunigen und die Investitionen in die Windenergie generell erhöhen. Ein kritischer Punkt, der noch aussteht, ist das Investitionsbeschleunigungsgesetz, das die aufschiebende Wirkung von Klagen gegen Genehmigungen für Windenergieanlagen begrenzen soll.
Solarenergie und Biomasse
Photovoltaikanlagen und Solarzellen wandeln die Energie der Sonnenstrahlung direkt in Strom um. Diese Solaranlagen gehören mittlerweile zu den günstigsten und bekanntesten erneuerbaren Energietechnologien in Deutschland, da sie unabhängig von Brennstoff sind und wenig Wartung benötigen. Im Jahr 2019 produzierten mehr als 1,6 Millionen Photovoltaikanlagen deutschlandweit rund 47,5 Gigawatt Energie. Darüber hinaus wird Solarenergie für die Warmwasserbereitung und für industrielle Prozesse genutzt. In den vergangenen Jahren ist die Nutzung der Solarenergie in Deutschland immens gewachsen. Dies basiert vor allem auf dem zunehmenden Bau von Photovoltaikanlagen in Kombination mit günstigen klimatischen Bedingungen wie einer überdurchschnittlichen Sonneneinstrahlung.
Die in Deutschland installierte Photovoltaikleistung setzt sich zu etwa drei Vierteln aus Dachanlagen und zu einem Viertel aus Freiflächenanlagen zusammen. Über 40 % der Solartechnik ist im Süden Deutschlands in den beiden Bundesländern mit der stärksten Sonneneinstrahlung, Bayern und Baden-Württemberg, installiert.
Biomasse ist einer der vielseitigsten erneuerbaren Energieträger in Deutschland. Sie wird in fester, flüssiger und gasförmiger Form zur Erzeugung von Strom und Wärme sowie zur Herstellung von Biokraftstoffen genutzt. Biomasse und biogene Abfälle lieferten im Jahr 2019 rund 50,2 Mrd. kWh an Strom. Im Vergleich zu 2018 ist der Wert damit jedoch um etwa 1 % gesunken, da der Ausbau dieser Art der Energieerzeugung hohe Investitionen erfordert.
Wasserkraft
Wasserkraftwerke wandeln die kinetische Energie des Wassers durch Turbinen in elektrische Energie um. Typischerweise befinden sich diese Turbinen im Wasser von Flüssen und dem Meer. Im Vergleich zu anderen Energiequellen ist die Erzeugung von Wasserkraft effektiv und kostengünstig, da das für die Wasserkraft genutzte Wasser aus einer Reihe von Gründen wie Hochwasserschutz, Schifffahrt, Trinkwassergewinnung ohnehin aufgestaut werden muss. Derzeit befinden sich die deutschen Wasserkraftwerke hauptsächlich in den südlichen Bundesländern Bayern und Baden-Württemberg mit einer installierten Leistung von 11 Megawatt im Jahr 2019.
Im Bereich der Wasserkraft bringen Wissenschaftler von Universitäten und Forschungseinrichtungen innovative neue Produkte hervor. Ein prominentes Beispiel ist ein neues Wasserkraftwerk, das in einem speziellen umweltfreundlichen Schacht untergebracht ist, der Fische vor dem Eintritt in die Turbine schützt und damit vor Verletzungen bewahrt. Diese Anlage wurde von der renommierten Technischen Universität München (TUM) entwickelt und befindet sich in der Loisach in Bayern.
Ein weiteres Beispiel für Innovation in diesem Bereich ist das deutsche Start-up Smart Hydro Power. Dieses Unternehmen entwickelt und produziert innovative kinetische Mikro-Wasserkraftwerke mit einem patentierten Verankerungssystem zu geringen Kosten. Zusätzlich kann die Flussturbine mit einer Photovoltaikanlage aufgerüstet werden. Somit kombiniert das Start-up die Vorteile mehrere erneuerbare Energiequellen. Das Produkt zielt außerdem darauf ab, die negativen Umweltauswirkungen von Wasserkraftwerken zu minimieren. Das junge Unternehmen hat Fördermittel aus dem Forschungs- und Innovationsprogramm Horizon 2020 der Europäischen Union erhalten. Bemerkenswert für uns ist, dass Smart Hydro Power seine Produkte nicht nur nach Deutschland liefert, sondern auch in Entwicklungsländer in Südamerika.
Forschungseinrichtungen und Fördermöglichkeiten im Energiesektor
Im Jahr 2019 hat die Bundesregierung im Rahmen des 7. Energieforschungsprogramms Mittel in Höhe von 1,15 Milliarden € für Unternehmen und Forschungseinrichtungen im Bereich der erneuerbaren Energien bereitgestellt. Über 97 Millionen € wurden in kleine und mittlere Unternehmen (KMU) investiert.
Neben Forschungseinrichtungen bietet das Ministerium für Wirtschaft und Energie weitere öffentliche Förderprogramme für private Hausbesitzer, Kommunen und Unternehmen an, die ihre Energieeffizienz optimieren wollen.
Über spezifische Technologien hinaus werden Querschnittsthemen wie Energieeffizienz, Verbrauchsreduzierung und Digitalisierung durch deutsche und internationale Forschungseinrichtungen, Branchennetzwerke und Unternehmen weiter gefördert. Dies sind die wichtigsten Ansprechpartner für die Branche der erneuerbaren Energien:
- ForWind ist ein Gemeinschaftsprojekt der Universitäten in Oldenburg, Hannover und Bremen mit mehr als 20 Instituten, die im Bereich der Offshore-Windenergie forschen.
- Betrachtet man die außeruniversitären Forschungseinrichtungen, so ist das Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES) eine der wichtigsten Institutionen.
- Ein weiterer wichtiger Akteur in der Offshore-Forschung ist das Deutsche Windenergie-Institut (DEWI) mit Sitz in Wilhelmshaven.
- Das Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) unterstützt mit mehr als 1000 Mitarbeitern Politik und Wirtschaft sowie die Öffentlichkeit bei der Steuerung der nachhaltigen Nutzung natürlicher Ressourcen.
- Das größte Branchennetzwerk im Bereich der Forschung ist der Forschungsverbund Erneuerbare Energien (FVEE), der mehr als 15 Institutionen verbindet.
Centurion Plus
Erwägen Sie in den Bereich der erneuerbaren Energien in Deutschland zu investieren? Arbeiten Sie für ein deutsches oder europäisches Energieunternehmen und benötigen Unterstützung für Ihre Rechtsabteilung?
Haben Sie Fragen zur aktuellen Gesetzgebung der erneuerbaren Energien in Deutschland?
Unsere On-Demand-Rechtsexperten bieten Ihnen umfassende Beratung und Unterstützung zu rechtlichen Fragen aus dem Bereich der nachhaltigen Energien.
Kontaktieren Sie uns noch heute für ein erstes Beratungsgespräch.
