Erneuerbare Energien mit hohem Ausbaupotenzial

1 Potenzialatlas Erneuerbare Energien 2020

Der Potenzialatlas 2020 zeigt, welche Potenziale im Energieland Deutschland stecken. In ihm ist der Flächen­ver­brauch von heute und bis zum Jahr 2020 für alle Sparten der Erneuer­baren Energien be­rech­net. Wind- und Sonnenenergie, Biomasse, Wasserkraft und Geo­thermie erreichen bis dahin nach Branchenprognosen einen Anteil von 28 Prozent am Energieverbrauch. Das Fazit: Die Erneuerbaren Energien bringen viel Ertrag auf wenig Fläche.

02 Anteile der Erneuerbaren Energien am Energieverbrauch 2008 und 2020

Erneuerbare Energien sind ein wichtiger Bestandteil für die Energieversorgung Deutschlands geworden. Bis zum Jahr 2020 werden sie nach Branchenprognosen 47 Prozent vom Stromverbrauch, 25 Prozent vom Wärmeverbrauch und 22 Prozent vom Kraftstoffverbrauch decken. Kosten für fossile Energieimporte im Wert von 50 Milliarden Euro werden dadurch eingespart. Der Ausbau von Erneuerbaren Energien stellt einen wichtigen Faktor für die wirtschaftliche Entwicklung auch für strukturschwache Regionen dar.

3 Potenziale und Flächenbedarf Erneuerbarer Energien 2020

Die Rechtecke bilden den jeweiligen Flächenbedarf der Erneuerbaren Energien an der Gesamtfläche der Bundesrepublik Deutschland maßstabsgetreu ab und sind nicht ortsbezogen.

Potenzialübersicht Wind

Die Windenergie liefert zwar heute schon den größten Anteil erneuerbaren Stroms, ihr Potenzial ist jedoch noch längst nicht ausgeschöpft. Das liegt in erster Linie an der rasanten Leistungssteigerung der Technik. Der stärkere Wind in großen Höhen kann fast überall in Deutschland genutzt werden, und viele alte können durch wenige moderne leistungsstarke Anlagen ersetzt werden. Das bedeutet, dass immer weniger, aber leistungsstärkere Windenergieanlagen immer mehr Strom erzeugen werden.

05 Installierte Leistung Windenergie

6 Windenergie Repowering

Vorher - Nachher. Repowering beruhigt das Landschaftsbild.

7 Windenergie - Braunkohle im Flächenvergleich

Das Abbaufeld Garzweiler II umfasst eine Fläche von 4.800 Hektar und beinhaltet rund 1,3 Mrd. Tonnen Braunkohle. Die Laufzeit des Tagebaus beträgt 40 Jahre. Im Schnitt könnten 32,5 Mio. Tonnen pro Jahr gefördert werden. Ein modernes Braunkohlekraftwerk mit einem Wirkungsgrad von 43 Prozent kann mit dieser Menge pro Jahr etwa 35 Mrd. kWh Strom produzieren. Daraus ergibt sich ein Stromertrag pro Hektar und Jahr von ca. 7,3 Mio. kWh. Vergleicht man diesen Wert mit dem Stromertrag pro Hektar versiegelter Fläche einer Windenergieanlage des benachbarten Windparks Bergheim/Rheidt, so zeigt sich, dass schon eine Anlage mit einer installierten Leistung von zwei Megawatt mehr Strom aus der Fläche holt als Braunkohle.

9 Offshore-Windenergie

Auf dem Meer weht der Wind stärker und stetiger. Deshalb ist die Energieausbeute von Windenergieanlagen auf See etwa 40 Prozent höher als die an Land. Die Herausforderungen des Ausbaus in deutschen Gewässern liegen vor allem darin, die Anlagen in großer Entfernung von der Küste (30-100 km) und in großen Wassertiefen (20-40 m) zu installieren.

10 Potenzialübersicht Solarenergie

In Deutschland liegt die jährliche Sonneneinstrahlung pro Quadratmeter zwischen 900 und 1.200 kWh. Das ist zwar weniger als in Südeuropa oder Afrika, jedoch ausreichend, einen wichtigen Beitrag zur Strom- und Wärmeversorgung in Deutschland zu leisten. 234.400 Hektar Gebäudeflächen sind für die solare Nutzung geeignet. Bisher wurden hiervon nur 2,5 Prozent genutzt. Das zeigt: Es gibt noch sehr viel Potenzial zu erschließen.

11 Solarstrom-Potenzial

Schon 10 m2 Dachfläche reichen aus, um ca. ein Viertel des Stromverbrauchs eines Durchschnittshaushaltes zu decken. Viele Haushalte nutzen die Chance, Strom auf dem eigenen Dach zu produzieren. Das Potenzial, das die Dachflächen von Ein- und Zweifamilienhäusern in Deutschland zur Stromerzeugung bieten, ist jedoch noch bei Weitem nicht ausgeschöpft.

12 Solarenergie auf Konversionsflächen

In Deutschland gibt es rund 350.000 Hektar ehemaliger Militärflächen bzw. Militärflächen, die in Kürze aus der Nutzung gehen. Zwar ist nur ein Teil dieser Flächen für Photovoltaik nutzbar, denn oft handelt es sich bei Konversionsflächen um Naturschutzgebiete. Dahinter verbirgt sich jedoch trotzdem ein hohes Flächenpotenzial für Freiflächenanlagen. Dies zeigt das Praxisbeispiel aus Brandenburg: Mit einer Fläche von 27.000 Hektar war der Truppenübungsplatz Lieberose der größte in der ehemaligen DDR. Nach dem Abzug der Sowjetarmee im Jahr 1992 ging er in den Besitz des Bundeslandes Brandenburg über – mit allen Altlasten. Neben scharfer Munition auf einer Fläche von rund 400 Hektar sorgten vor allem Chemikalien für Gefahr und verunreinigten den Boden sowie das Grundwasser. Heute wird das Gelände zur umweltfreundlichen Stromerzeugung genutzt.

13 Potenzial Solarthermie

Solarthermische Anlagen wandeln mit Hilfe von Kollektoren die Sonnenenergie in Wärmeenergie um. In Deutschland wird die Solarwärme überwiegend zur Erwärmung von Wasser zum Waschen und Duschen oder zur Raumheizung genutzt. Bisher wird jedoch nur ein Bruchteil der Gebäudeflächen, die für die Nutzung der Solarenergie geeignet sind, genutzt.

14 Potenzialübersicht Geothermie

Die Geothermie ist nach menschlichem Ermessen eine unerschöpfliche Energiereserve. Sie ist die erneuerbare Energiequelle, die grundsätzlich an fast jedem Standort genutzt werden kann. Auch in Deutschland gibt es ein beachtliches geothermisches Potenzial, welches den Energiegehalt aller konventionellen Energieträger um ein Vielfaches übersteigt.

15 Geothermische Kraftwerke

In Deutschland wird in rund 170 größeren geothermischen Anlagen Wärme und teilweise Strom produziert. Die Leistungdieser Anlagen erreicht insgesamt rund 100 Megawatt. Vor allem Thermalbäder und Gebäudekomplexe werden mit Tiefengeothermie beheizt. 13 geothermische Heizkraftwerke speisen Wärme in ein Nahwärmenetz ein und 3 geothermische Kraftwerke produzieren Strom. Zwei weitere Kraftwerke, in Bruchsal und Simbach am Inn, sind im Probebetrieb. Ende 2008 waren nach Schätzungen des Bundesumweltministeriums und der Branche rund 15 Projekte zur geothermischen Strom- und Wärmeerzeugung in Planung. An 180 Standorten wurden bei den Bergämtern Aufsuchungserlaubnisse beantragt.

16 Potenzialübersicht Bioenergie

Deutschland benötigt nur einen geringen Teil seiner landwirtschaftlich genutzten Flächen für den Ausbau der Bioenergie. Für den Ausbau bis 2020 wird nur eine Fläche von 3,7 Mio. Hektar in Anspruch genommen. Das entspricht 21,9 Prozent der heutigen landwirtschaftlich genutzten Flächen. Bioenergie nutzt 2008 eine Fläche von 1,6 Mio. Hektar (9,5 Prozent der landwirtschaftlich genutzten Flächen). Diese Fläche für den Anbau von Energiepflanzen liefert jedoch nur einen Teil des Potenzials der Bioenergie. Bioenergie nutzt für die Strom-, Wärme- und Kraftstoffproduktion auch Reststoffe (z.B. Gülle, Restholz, Bioabfall), die in der Land- und Forstwirtschaft sowieso anfallen. Die für Bioenergie eingesetzte Menge Reststoffe würde 2020 theoretisch dem Ertrag von einer zusätzlichen Fläche von 4,1 Mio. Hektar entsprechen. Deutschland importiert für Futter- und Nahrungsmittel sowie als Rohstoff Produkte aus Raps, Sojabohnen und Ölpalmen. Auch in Zukunft wird nur ein Teil davon für Bioenergie genutzt. Diese Menge würde 2020 dem Ertrag von einer Fläche von ca. 2-3 Mio. Hektar entsprechen.

17 Verteilung der Agrarflächen

18 Flächen für Bioenergie 2020

19 Potenzialübersicht Wasserkraft

Die Wasserkraftnutzung ist technisch ausgereift und hat eine lange Tradition. Dennoch gibt es noch Ausbaupotenzial. Denn die Mehrzahl der Wasserkraftanlagen mit einer installierten Leistung von mehr als 1 MW wurde vor 1960 gebaut. Zuwachsmöglichkeiten bestehen deshalb vor allem in der Modernisierung von bestehenden Anlagen und der damit verbundenen Chance höhere Leistungen zu erzielen. Potenzial steckt auch in der Reaktivierung von Anlagen, die im Zweiten Weltkrieg zerstört oder in den 1960er und 70er Jahren stillgelegt wurden. Diese können mit moderner Technik wieder in Betrieb genommen werden und haben gleichzeitig die Möglichkeit, den Schutz von Natur und Gewässern zu erhöhen.

20 Struktur der Stromerzeugung aus Wasserkraft