Die Rolle der Erneuerbaren Energien im weltweiten Energiebedarf

Die Nutzung erneuerbarer Energien bietet im Vergleich zu fossilen Brennstoffen viele

potenzielle Vorteile. Vor allem im Hinblick auf den Klima- und Umweltschutz sind erneuerbare

Energieträger von großer Bedeutung, da sie zur Reduzierung von Treibhausgasemissionen und

anderen Luftschadstoffen beitragen. Die zunehmende Verwendung erneuerbarer Energien führt

zudem zu einer größeren Diversifizierung der Energieversorgung und verringert so die

Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen (Erdöl, Erdgas und Kohle). Wie hoch ist derzeit der

weltweite Anteil der erneuerbaren Energien am Gesamtenergieverbrauch und welche

Entwicklung wird für die Zukunft prognostiziert?

Zu den erneuerbaren Energiequellen zählen Wasserkraft, Solarenergie1, Windenergie,

geothermische Energie, Energie aus Biomasse2 und Energie aus Ozeanwellen.

Graph 1

1 Photovoltaik, Solarzellen zur Warmwassergewinnung und thermische Solarkraftwerke (CSP-Concentrating Solar Power). 2Unter Biomasse oder Bioenergie versteht man alle nicht-fossilen organischen Stoffe pflanzlichen oder tierischen Ursprungs, die als Energieträger genutzt werden. Biomasse inkludiert Brennstoffe aus Holz, Energie aus Abfall, Biodiesel (z.B. aus Raps) und Bioethanol (z.B. aus Zuckerrohr). Unter traditioneller Biomasse versteht man Holz, Holzabfälle und Holzkohle und landwirtschaftliche Rückstände wie z.B. Stroh zum Kochen und Heizen, welche heutzutage hauptsächlich in Entwicklungsländern genutzt wird.

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2011 2020 2025 2030 2035

Weltweiter Primär-Energiebedarf nach Energieträger:

Anteil in %

Kohle

Erdöl

Erdgas

Atomenergie

Wasserkraft

Bioenergie

andere erneuernbare

Energien

Quelle: IEA World Energy Outlook 2013 (New Policies Scenario)

Im Jahre 2011 betrug der Anteil der gesamten erneuerbaren Energien am weltweiten Primär-

Energiebedarf3 13%, davon entfielen 10% auf Bioenergie, 2% auf Wasserkraft und lediglich 1% auf

andere erneuerbare Energien. Der hohe Anteil an Bioenergie ist eine Folge des hohen Verbrauchs

an traditioneller Biomasse in den Entwicklungsländern. Laut Prognose der Internationalen

Energieagentur (IEA) wird der Anteil an erneuerbarer Energie im Jahre 2035 auf 18% ansteigen.

Das ist zwar immer noch ein geringer Anteil am Gesamt-Energiebedarf, aber die Tendenz hin zu

erneuerbarer, umweltschonender Energie und weg von der fossilen Energie, ist evident (Graph 1).

Der Verbrauch erneuerbarer Energien ohne Wasserkraft und Bioenergie, wird bis 2035 jährlich um

durchschnittlich 7,4 % ansteigen, während für Erdöl und Kohle nur eine jährliche Wachstumsrate

von 0,5% bzw. 0,7 % prognostiziert wird.

In den industrialisierten Ländern (OECD) wird beinahe die Hälfte der erneuerbaren Energie im

Stromgewinnungssektor genutzt, während weltweit 53% in privaten Haushalten, dem

gewerblichen und öffentlichen Sektor verbraucht werden. Der Grund dafür ist eine weitverbreitete

Nutzung von traditioneller Biomasse in den Entwicklungsländern. Mit zunehmender

wirtschaftlicher Entwicklung in den Nicht-OECD Ländern ist ein ähnliches Verbrauchmuster wie in

den OECD-Ländern zu erwarten.

Graph 2

3 Als Primärenergie bezeichnet man die Energie, die mit den ursprünglich vorkommenden Energieformen oder Energiequellen zur Verfügung steht, etwa als Brennstoff (z.B. Erdöl oder Erdgas), aber auch Energieträger wie Sonne, Wind oder Kernbrennstoffe. Primärenergie kann durch einen (mit Verlusten behafteten) Umwandlungsprozess in Sekundärenergie umgewandelt werden (z.B. Produkte aus Erdöl). Die wichtigste Form der Sekundärenergie ist die elektrische Energie.

In den vergangenen Jahren haben Investitionen in erneuerbare Energien einen starken

Aufschwung erlebt und im Zeitraum 2005 bis 2012 eine durchschnittliche Wachstumsrate von 28%

erzielt. Wie aus Graph 3 ersichtlich ist, gibt es eine starke Korrelation zwischen Investitionen in

erneuerbare Energien und dem Erdölpreis. Als Folge des hohen Erdölpreises wurde die Nutzung

erneuerbarer Energien rentabler und ihre Wettbewerbsfähigkeit mit fossilen Brennstoffen nahm

zu. Auch staatliche Fördermaßnahme haben zum Wachstum erneuerbarer Energien wesentlich

beigetragen. Zudem sind die Kosten der eingesetzten Technologien (z.B. die Herstellung von

Photovoltaik-Modulen) stark gesunken. Laut IEA beliefen sich die weltweiten Subventionen für

erneuerbare Energien im Jahre 2012 auf 101 Milliarden Dollar. Im Vergleich dazu betrugen die

Subventionen für fossile Energien weltweit 544 Milliarden Dollar.

Graph 3

Die stärksten Zuwachsraten konnten in den vergangen Jahren Solar- und Windenergie

verzeichnen. Im Zeitraum 2005 bis 2012 ist die weltweite Photovoltaik-Nutzung jährlich

durchschnittlich um 60% gestiegen während die solarthermische Stromgewinnung im selben

Zeitraum um 43% gewachsen ist. An dritter Stelle steht die Stromgewinnung aus Windenergie mit

einem durchschnittlichen jährlichen Anstieg von 25%. Auch die Nutzung von Solarkollektoren zur

Warmwassergewinnung und die Produktion von Biodiesel und Ethanol konnten zweistellige

Wachstumsraten verzeichnen (Graph 4).

Im Stromgewinnungssektor spielen erneuerbare Energien bereits jetzt eine bedeutende Rolle. Im

Jahre 2012 betrug der weltweite Anteil erneuerbarer Energien im Elektrizitätssektor 21%, wobei

die Wasserkraft 16% ausmachte. Betrachtet man die erneuerbaren Energien ohne Wasserkraft so

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Weltweite Investitionen in Erneuerbare Energien

Erdölpreis Investitionen in Erneuerbare Energien

Quellen: Investitionen in Erneuerbare Energien: - 2013 Renewables Global Status Reportr

Erdölpreis - BP Statistical Review of the World Energy June 2013

(US$/Barrel) (Milliarden

liegt die Windenergie mit 52% an erster Stelle, gefolgt von Biomasse mit 31%, Solarenergie mit

10% und Geothermie mit 7%. Wellenkraftwerke nutzen die Energie der Meereswellen zur

Gewinnung elektrischen Stromes. Diese Art der Stromgewinnung steht erst am Beginn der

Entwicklung und weist lediglich einen Anteil von 0,6% auf (Graph 5).

Graph 4

Graph 5

Weltweite Stromproduktion 2012

Quelle: EDF – Observatoire des energies renouvables: Worldwide electricity production from renewable energy

sources 2013

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Wasserkraft

Strom aus Geothermie

Ethanol Produktion

Solarkollektoren / Warmwassergewinnung

Biodiesel Produktion

Strom aus Windenergie

Solarthermische Stromgewinnung

Photovoltaik

Durchschnittliche jährliche Wachstumsraten von Erneuerbarer Energie

und Produktion von Biokraftstoffen, 2007-2012

Quelle: REN21 Renewables 2013 Global Report

Laut IEA nimmt die Wettbewerbsfähigkeit erneuerbarer Energien am Strommarkt weltweit ständig

zu. Deshalb werden auch für die kommenden Jahre und Jahrzehnte hohe Wachstumsraten im

Stromgewinnungssektor erwartet. Die stärksten Zuwächse werden für Strom aus Solar- und

Windenergie prognostiziert (Graph 6).

Graph 6

Graph 7

Erneuerbare Energie: Weltweite Kapazitäten in der Stromerzeugung* 2012 (Gigawatt)

*ohne Wasserkraft

Betrachtet man den Anteil der erneuerbaren Energien im Elektrizitätssektor in den verschiedenen

Wirtschaftsregionen und Ländern, so ergibt sich folgendes Bild: weltweit betrug die Kapazität an

erneuerbarer Energie ohne Wasserkraft im Jahre 2012 480 Gigawatt, wobei 210 Gigawatt oder 44%

auf die EU entfielen und 128 Gigawatt oder 27% auf die BRICS Staaten. Vergleicht man die

einzelnen Länder, so führt China (19%), gefolgt von den USA (18%) und Deutschland (15%). Unter

den ersten 6 Ländern sind zwei Schwellenländer, ein Beweis dafür, dass die Schwellenländer bei

der Nutzung erneuerbarer Energien einen wichtigen Platz einnehmen. China und andere

Schwellenländer setzten stark auf erneuerbare Energien und stellen deshalb auch hohe

Fördermaßnahmen zur Entwicklung und Nutzung erneuerbarer Energien bereit.

Tabelle 1

Die Nutzung erneuerbarer Energien ist in verschiedenen Ländern unterschiedlich verbreitet.

Tabelle 1 zeigt die 5 Länder mit der größten Kapazität für die einzelnen erneuerbaren

Energiequellen. Bemerkenswert ist, dass das wichtigste Schwellenland China bei der Nutzung

erneuerbarer Energien einen Spitzenplatz einnimmt. So steht China bezüglich der

Gesamtkapazität erneuerbarer Energien sowohl einschließlich als auch ausschließlich

Wasserkraft an erster Stelle, während beim Pro-Kopf-Verbrauch Deutschland führend ist. Bei

Windenergie ist China die Nummer eins, während bei Photovoltaik Deutschland Spitzenreiter ist.

Neben den industrialisierten Ländern sind vor allen die Schwellenländer China, Indien, Brasilien

und die Türkei bei der Nutzung erneuerbarer Energien führend. Auffallend ist, dass die

Solarenergie nicht nur in südlichen Ländern mit viel Sonneneinstrahlung stark genutzt wird,

sondern auch in Ländern mit weniger Sonne, wie z.B. in Deutschland. China steht nicht nur bei der

Nutzung erneuerbarer Energie an vorderster Linie, sondern chinesische Firmen spielen auch bei

der Herstellung von Photovoltaik-Modulen und Solarzellen weltweit eine führende Rolle.

Manche Experten befürchten, dass durch die enormen Investitionen in die Schiefergasindustrie

und in andere nicht-konventionelle fossile Energieformen weniger finanzielle Ressourcen für den

weiteren Ausbau der erneuerbaren Energien zur Verfügung stehen und sich dadurch das

Wachstum erneuerbarer Energien verlangsamen könnte. Doch die zunehmende

Wettbewerbsfähigkeit im Vergleich zu den fossilen Energien lässt hoffen, dass die erneuerbaren

Energien weitere Marktanteile dazugewinnen werden. Laut einem 2013 veröffentlichten Bericht

der Internationalen Organisation für Erneuerbare Energien (IRENA) ist schon jetzt ein Teil der

erneuerbaren Energien im Stromgewinnungssektor in bestimmten Regionen mit fossilen Energien

wettbewerbsfähig, wie zum Beispiel Photovoltaik-Anlagen in Gegenden, welche nicht ans

Stromnetz angeschlossen sind und bis 2020 wird die Wettbewerbsfähigkeit erneuerbarer

Energieträger weiter ansteigen.

Obwohl erneuerbare Energien unbestritten umweltfreundlicher sind als fossile Brennstoffe, geben

Umweltschützer zu bedenken, dass z.B. durch die Errichtung von Staudämmen für

Wasserkraftwerke in bestimmten Gegenden das natürliche Ökosystem zerstört wird. Ein weiterer

Kritikpunkt bezieht sich auf die Produktion von Biokraftstoffen, wo es zur Verdrängung großer

Nutzflächen für Nahrungsmittel durch Energiepflanzen kommt und als Folge die Preise für

Getreide stark ansteigen.

Der Klimaschutz ist zu einem der Hauptargumente für den Ausbau der erneuerbaren Energien

geworden. Zudem wird durch die vermehrte Nutzung erneuerbarer Energien einerseits die

Energieversorgungssicherheit verbessert und andererseits die Anhängigkeit von fossilen

Energieträgern verringert. Längerfristig gesehen ist der weitere Ausbau der erneuerbaren

Energien eine Notwendigkeit, da die Vorräte fossiler Brennstoffe nicht unendlich zur Verfügung

stehen. Wie schnell der Anteil erneuerbarer Energien im Gesamtenergiemix wachsen wird, hängt

zum einen von den politischen Rahmenbedingungen ab, wobei es ausschlaggebend sein wird, ob

die Staaten die notwendigen Fördermaßnahmen anbieten. Die klimapolitischen Zielsetzungen

werden dabei eine maßgebliche Rolle spielen. Andererseits werden wirtschaftliche Faktoren, wie

die Kostenentwicklung und der technologische Fortschritt im Bereich der erneuerbaren Energien,

das Preisniveau fossiler Brennstoffe (Erdöl, Erdgas, Kohle) und die CO2-Kosten die Entwicklung

der erneuerbaren Energien bestimmen.

Monika Psenner - Energieexpertin