Solar- und Windenergie erhöhen die Strompreise

Solar und Wind erhöhen tatsächlich die Strompreise – und zwar aus physikalisch bedingten Gründen. Michael Shellenberger, Präsident von Environment Progress, kommt mit seiner Analyse zu einem Ergebnis, das den positiven Darstellungen der Befürworter der Energiewende widerspricht. So behauptet zum Beispiel das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) in einer aktuellen Studie, dass PV-Anlagen und Onshore-Windenergieanlagen sowohl unter den Erneuerbaren Energien als auch den fossilen Kraftwerken im Mittel die “kostengünstigsten Technologien” in Deutschland seien und Braunkohlekraftwerke abhängten. Die Freiburger Wissenschaftler haben sich die aktuellen Trends in der Technologie- und Kostenentwicklung für sämtliche Erzeugungstechnologien angesehen und daraus die Kosten für die Stromerzeugung jeder einzelnen Technologie errechnet. Sie prognostizieren für die Photovoltaik, dass die Gestehungskosten aufgrund der kontinuierlichen Senkung der Preise für die Anlagen und deren Komponenten auf 2,41 Cent pro Kilowattstunde im Jahr 2030 zurückgehen.

Auftragsforschung macht tendenziell hörig, nicht weitsichtig. Aus diesem Grund ist es wichtig, auf kritische Stimmen zu den Erneuerbaren Energien zu achten. Auch scheinbare Nebensächlichkeiten verdienen Aufmerksamkeit. So benutzt das ISE zum Beispiel  “erneuerbar” in Verbindung mit Energie nicht als einen Eigennamen (“Erneuerbare Energien”), sondern als Adjektiv, wodurch es den Anschein erweckt, dass Strom und Wind  erneuerbar, also dem Bedarf entsprechend verfügbar sind. Kein ernst zu nehmender Physiker würde verschweigen, dass Energie nicht erneuerbar ist, sondern, wenn der Zufall es will, nur gewandelt werden kann. Dies sagt einem kritischen Leser über die Seriosität der ISE-Studie eigentlich alles.

In seiner letzten Kolumne im Forbes-Magazin habe er ein offensichtliches Paradoxon diskutiert, sagt Michael Shellenberger: Warum, wenn Sonnenkollektoren und Windturbinen so billig sind, scheinen sie Elektrizität so teuer zu machen? Ein wichtiger Grund, dass Windenergieanlagen und Solaranlagen die Strompreise nach oben treiben, sei ihre inhärent unzuverlässige Eigenschaft, sagt Michael Shellenberger.

 

Neue Übertragungsleitungen sind viel teurer als für andere Anlagen

Windenergieanlagen und Solaranlagen treiben die Strompreise nach oben, weil sie unter anderem eine teure Ergänzung der Stromversorgung in Form von Erdgasanlagen, Wasserkraftwerken, Batterien oder anderen Formen von Standby-Energien erforderten, sagt Michael Shellenberger.

Die hohen Kosten für die Nutzung erneuerbarer Energien entstünden außerdem durch neue Übertragungsleitungen. Für Solar und Wind sei die Übertragung viel teurer als für andere Anlagen, sagt Shellenberger. Dies gelte aus physikalischen Gründen weltweit.

Es wären 18 kalifornische Solarparks Ivanpah* notwendig, um die gleiche Menge an Elektrizität zu produzieren, die aus dem Atomkraftwerk Diablo Canyon stammt. Während für Diablo Canyon aber nur eine einzige Übertragungsleitung benötigt werde, wären 18 separate Übertragungsleitungen für die Stromversorgung aus Solarparks wie Ivanpha erforderlich. Außerdem seien diese Übertragungsleitungen in den meisten Fällen länger. Denn die Solarparks befänden weit weg in der Wüste, wo es sonnig und das Land billig sei. Im Gegensatz dazu stünden die Kernkraftwerke Diablo Canyon und San Onofre an der Küste, wo die  meisten Kalifornier leben. (Das gleiche gelte für Wind.)

 

Höhere Solar- und Windnutzung erhöht die Strompreise

Kritiker haben stellten Behauptungen Michael Shellenbergers in Frage, dass erhöhte Solar- und Windnutzung zur Erhöhung der Strompreise führten. So habe zum Beispiel John Hanger, ein ehemaliger Minister für Planung und Politik für den Bundesstaat Pennsylvania darauf hingewiesen, dass die Staaten South Dakota, North Dakota, Oklahoma, Kansas, Texas und Iowa Beispiele für hohe Anteile an Wind und Solar (bis zu 30% oder mehr ) und durchschnittliche oder unterdurchschnittliche Preise seien.

Shellenbergers Kollegen Madison Czerwinski und Mark Nelson haben die Daten überprüft und folgendes herausgefunden:

  • In den USA stiegen die Strompreise um 7 Prozent, während der Strom aus Solar- und Windenergie von 2009 bis 2017 von zwei auf acht Prozent stieg.
  • In North Dakota stiegen die Strompreise um 40 Prozent, während der Strom aus Sonne und Wind zwischen 2009 und 2017 von neun auf 27 Prozent anstieg.
  • In South Dakota stiegen die Strompreise um 34 Prozent, während Strom aus Sonne und Wind zwischen 2009 und 2017 von fünf auf 30 Prozent stieg.
  • In Kansas stiegen die Strompreise um 33 Prozent, während Strom aus Sonne und Wind zwischen 2009 und 2017 von sechs auf 36 Prozent stieg.
  • In Iowa stiegen die Strompreise um 21 Prozent, während Strom aus Sonne und Wind zwischen 2009 und 2017 von 14 auf 37 Prozent stieg.
  • In Oklahoma stiegen die Strompreise um 18 Prozent, während Strom aus Sonne und Wind zwischen 2009 und 2017 von vier auf 32 Prozent stieg.

Was sei mit Hawaii, Kalifornien und Nevada – Staaten, die laut Hanger, “10% Solar oder mehr” haben?

  • In Hawaii stiegen die Strompreise um 23 Prozent, während der Strom aus Solar- und Windenergie zwischen 2009 und 2017 von 3 auf 18 Prozent stieg.
  • In Kalifornien stiegen die Strompreise um 22 Prozent, während der Strom aus Solar- und Windenergie zwischen 2009 und 2017 von 3 auf 23 Prozent stieg.

 

Niedrige Erdgaspreise in den USA täuschen über steigende Stromkosten durch Wind und Solar hinweg

Der Einsatz von Solar- und Windstrom habe nicht immer und überall die Strompreise erhöht, sagt Shellenberger. In einigen Fällen würden die hohen Kosten, die die unzuverlässige Solar- und Windenergie für das Stromnetz verursachen, durch wesentlich größere Preisrückgänge bei anderen Brennstoffen, nämlich bei Erdgas, ausgeglichen. Texas und Nevada seien dafür zwei Beispiele.

In Texas sind laut Shellenberger die Stromeinzelhandelspreise um 14 Prozent zurück gegangen, während der Strom aus Solar- und Windenergie zwischen 2009 und 2017 von 5 auf 15 Prozent anstieg. In Nevada seien die Strompreise um 15 Prozent gefallen, während Strom aus Solar- und Windenergie zwischen 2009 und 2017 von 1 auf 12 Prozent stieg.

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Außer Texas oder Nevada gebe es immer Ausreißerstaaten, dies sei nicht bemerkenswert. Es gebe viele Faktoren jenseits der relativen Zuverlässigkeit eines Kraftwerks, die die Strompreise bestimmen.

Texas zum Beispiel sei das Epizentrum der Fracking-Revolution. Zwischen 2009 und 2017 fielen die Erdgaspreise für Texas-Kraftwerke um 21 Prozent und die Großhandelspreise für Strom um 21 Prozent. Texas Energieexperten weisen darauf hin, dass der Strommarkt in Texas so strukturiert sei, dass er einige hochkarätige Insolvenzen von Erdgasproduzenten und eine erneute Verknappung des Angebots im vergangenen Jahr ermöglicht habe. Die  Verknappung des Angebots habe 2017 zu einem Anstieg der Strompreise um 27% beigetragen, und laut Bloomberg werden die Preise in Texas weiter steigen. (“Denken Sie, dass der Strom dieses Jahr in Texas teuer ist? Warten Sie nur bis 2019.”)

Solaranlagen in Nevada, wie die in Kalifornien, seien die effizientesten in der Nation und produzierten Strom mit 30 Prozent ihrer Nennleistung. Im Gegensatz dazu habe Solar in New Jersey einen “Kapazitätsfaktor” von nur 12 Prozent. Nevada profitiere somit mehr von günstigeren Gas- und hohen Solarkapazitätsfaktoren als durch eine relativ bescheidene Menge an intermittierendem Solarstrom in einem extrem sonnigen Klima.

Die Einspeisung von Solar in das Netz sei viel einfacher, wenn man Erdgasanlagen leicht zu- und abschalten kann, um ihre Intermittenz auszugleichen. Und es sei viel einfacher dies zu tun, wenn der Anteil ihres Stroms 12 Prozent und nicht 20 Prozent betrage.

Aber auch bei niedrigen Einspeisungen treten Probleme auf. Laut der Studie von Lion Hirth sinke der Wert von Solar um 50 Prozent bei einem Anteil von nur 15 Prozent am Strommix. Während diese Werte für Nevada unterschiedlich sein können, sei die Auswirkung der Unzuverlässigkeit dieselbe.

Am auffallendsten bei den US-Staaten mit Solarenergie und starkem Wind sei, dass die Strompreise trotz der stark gesunkenen Erdgaspreise so stark gestiegen sind. Wären die Erdgaspreise nicht genau zu dem Zeitpunkt abgestürzt, zu dem der groß angelegte Ausbau von Solar- und Windenergie in den Vereinigten Staaten begann, wären die Preissteigerungen in solar- und windlastigen Staaten weitaus größer gewesen.

 

Solar- und Windenergie führen weltweit zu Preiserhöhungen

Auf der ganzen Welt, von Deutschland und Dänemark bis nach Spanien und Südaustralien, führen sogar bescheidene Anteile von Solar- und Windenergie zu großen Preiserhöhungen. Dies sei in Bezug zu den Befürwortern zu sehen, die fordern dass wir dekarbonisieren müssen, sagt Shellenberger.

In Spanien zum Beispiel lagen 2009 die Strompreise unter dem europäischen Durchschnitt. Heute gehören sie zu den höchsten in Europa. In Spanien gebe es wenig Diskussionen darüber, dass dies auf die Zunahme von Solar- und Windenergie zurückzuführen ist, weshalb die Regierung die Subventionen gekürzt habe.

Die Vermutung, dass der Beitrag von Solar- und Windenergie zu hohen Strompreisen ein Vermächtnis älterer, teurerer Projekte sei, und impliziere, dass steigende Anteile von  Sonnen- und Windenergie am Strommix in Zukunft in Zukunft zu sinkenden Strompreisen führen würden, hält Shellenberger für falsch. Dieses Denken erfordere, sowohl die Physik als auch die Ökonomie zu ignorieren. Der Wert von Solar- und Windenergie sinke aus physikalischen Gründen mit steigendem Anteil an der Stromversorgung. “Sie produzieren zu viel Energie, wenn die Gesellschaften sie nicht braucht und nicht genug Energie, wenn sie sie braucht.” Dieses Problem werde vorübergehend durch kurzfristige (aber immer noch teure) Umverteilungen behoben – Kalifornien und Deutschland bezahlen ihre Nachbarn dafür, dass sie ihnen den überschüssigen Strom abnehmen.

Aber je mehr Sonne und Wind hinzukommen, desto größer werde das Problem, nicht kleiner. Aus diesem Grund sinke der wirtschaftliche Wert von Solar und Wind, wenn ihr Anteil am Strommix steige. Außerdem könne man sehen, dass in Ländern wie Deutschland, die jetzt Solar- und Windenergie zu angeblich niedrigen Preisen produzieren, immer noch massiv mehr für Strom bezahlt wird.

Deutschland habe 2017 für seine Einspeisetarife für erneuerbare Energien 24,3 Milliarden Euro über die Marktstrompreisen ausgegeben.

 

Extrem hoher Flächenverbrauch durch Solar- und Windparks

Solar- und Windparks benötigen sehr viel mehr Fläche als konventionelle Anlagen. Ein einzelnes Beispiel veranschauliche den dramatischen Unterschied. Die kalifornische Solaranlage Ivanpah produziere 18 mal weniger Strom auf mehr als 290 mal mehr Land als das Kernkraftwerk Diablo Canyon.

Diese Tatsache könne zusammen mit den notwendigen neuen Stromleitungen ein wesentlicher zusätzlicher Faktor für höhere Kosten sein, jetzt und in Zukunft, sagt Shellenberger.

Die Kosten für teure neue Stromnetze könnten gesenkt werden, wenn die Dächer mit Solaranlagen ausgestattet würden. Dies sagen Solarentwickler, aber die Einsparungen bei der Übertragung werden nach Ansicht von Shellenberger durch höhere Installationskosten mehr als ausgeglichen.

 

Inhärente zusätzliche Kosten durch Erneuerbare Energien

Was alle zusätzlichen Kosten der Wind- und Solarenergie gemeinsam haben, ist, dass sie direkt von den physikalischen Grenzen herrühren, die dem Strom aus Sonne und Wind gesetzt sind, sagt Shellenberger. Beide “Kraftstoffe” seien “verdünnt” und unzuverlässig. Um diese inhärenten Schwächen auszugleichen, erfordere der Ausbau der Energie aus Sonnenkollektoren und Windenergieanlagen eine massive Vergrößerung des physischen Fußabdrucks der Energieproduktion.

Strom aus Sonnen- und Windenergieanlagen erforderten die Verwendung von viel mehr Land, längeren und weniger genutzten Übertragungsleitungen und großen Speichermöglichkeiten, sei es mit Hilfe von Lithiumbatterien, neuen Dämmen oder Druckluftkavernen.

Alle erneuerbaren Energien erfordern aus der Sicht Shellenbergers daher einen Materialdurchsatz – vom Abbau über die Verarbeitung bis zur Installation bis hin zur Entsorgung der Materialien als Abfall -, der um Größenordnungen höher sei als bei nicht erneuerbaren Energiequellen.

Während also Komplexität und Ungewissheit über die spezifischen Ursachen dafür, warum Solar und Wind Elektrizität teuer machen, bestehen bleiben und bleiben werden, sagt Shellenberger, stammen die meisten, wenn nicht alle, aus ihrer zugrunde liegenden physischen und (damit umweltbedingten) limitierten, diffusen, “verdünnten” und unzuverlässigen Natur von erneuerbaren Kraftstoffen.

Shellenberger: “Und darüber müssen wir reden und uns damit auseinandersetzen, wenn wir die natürliche Umwelt schützen und gleichzeitig den Wohlstand für alle erhöhen wollen.”


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Quellen:

https://www.forbes.com/forbes/welcome/?toURL=https://www.forbes.com/sites/michaelshellenberger/2018/04/25/yes-solar-and-wind-really-do-increase-electricity-prices-and-for-inherently-physical-reasons

https://www.ise.fraunhofer.de/content/dam/ise/de/documents/publications/studies/DE2018_ISE_Studie_Stromgestehungskosten_Erneuerbare_Energien.pdf

Titelfoto: woodypino

 

Michael Shellenberger ist US-amerikanische Umweltaktivist und Leiter des Breakthrough Institutes. Im Jahr 2011 gründete er gemeinsam mit Ted Nordhaus das Breakthrough Journal. Er sei die meiste Zeit seines Lebens gegen Kernenergie gewesen, habe aber seine Meinung geändert, nachdem er die wissenschaftlichen Fakten erfahren hatte, schreibt Shellenberger auf seiner homepage. Er erhielt 1993 einen Bachelor-Abschluss in Peace and Global Studies vom Earlham College in Indiana und 1996 einen Master in Anthropologie von der University of California in Santa Cruz. Michael Shellenberger kandidiert 2018 in Kalifornien für das Amt des Gouverneurs. 

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