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Photovoltaik (solare Stromerzeugung) als Bestandteil einer nachhaltigen Energiezukunft in Deutschland

Diplomarbeit 2010 85 Seiten

VWL - Umweltökonomie

Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung
1.1 Problemaufriss
1.2 Ziel der Arbeit
1.3 Aufbau der Arbeit

2 Nachhaltige Entwicklung und der Energiesektor: Grundsätze und Kriterien
2.1 Zum generellen Verständnis einer nachhaltigen Entwicklung: Von der Problemwahrnehmung zur politischen Agenda
2.2 Übersichtzudengrundsätzlichen Kriterien für eine nachhal- tige Stromversorgung
2.2.1 Sozial-kulturelle Kriterien
2.2.1.1 Importabhängigkeit von politisch instabilen Ländern von endlichen Energieträgern
2.2.1.2 Umwelt-, Klima-, und Gesundheitsverträg- lichkeit
2.2.1.3 Reduzierung der Verwundbarkeit
2.2.2 ÖkologischeKriterien
2.2.2.1 Schutz der Atmosphäre
2.2.2.2 Schonung und Begrenzung der Inanspruch- nahme nicht erneuerbarer Ressourcen (fos- sile Energieträger, Böden)
2.2.2.3 Schonung und Begrenzung der Inanspruch- nahme erneuerbarer Ressourcen (Süßwasser, Luft)
2.2.2.4 Keine Nutzung von Risikotechnologien
2.2.3 ÖkonomischeKriterien
2.2.3.1 Schaffung von Arbeitsplätzen
2.2.3.2 Angemessene Preise pro kWh
2.2.3.3 Kosten der Stromerzeugung

3 Politisch-rechtliche Rahmenbeding- ungen für eine nachhaltige Energie- zukunft in Deutschland
3.1 Das Erneuerbare Energien Gesetz
3.2 Zielsetzung und Inhalt des EEG
3.3 Zwischenfazit

4 Untersuchung der Photovoltaik (solare Stromerzeugung) als Be- standteil einer nachhaltigen Energieversorgung in Deutschland
4.1 ÜberblickaufdiederzeitigeStromerzeugungsstrukturinDeutsch- land
4.2 Solare Stromerzeugung
4.2.1 Photovoltaik
4.2.2 Solarthermische Kraftwerke
4.3 Prüfung der sozial-kulturellen Kriterien
4.3.1 Importabhängigkeit von politisch instabilen Ländern und endlichen Energieträgern
4.3.2 Umwelt-, Klima, und Gesundheitsverträglichkeit
4.3.3 Reduzierung der Verwundbarkeit
4.4 Prüfung der ökologischen Kriterien
4.4.1 Schutz der Atmosphäre
4.4.2 Schonung und Begrenzung der Inanspruchnahme nicht erneuerbarer Ressourcen (fossile Energieträger, Böden)
4.4.3 Schonung und Begrenzung der Inanspruchnahme der erneuerbaren Ressourcen (Süßwasser, Luft)
4.4.4 Keine Nutzung von Risikotechnologien
4.5 Prüfung der ökonomischen Kriterien
4.5.1 Schaffung von Arbeitsplätzen
4.5.2 Angemessene Preise pro kWh

5 Ergebnisse der Arbeit
5.1 Schlussfolgerungen
5.2 Zusammenfassung

Abbildungsverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

Literaturverzeichnis

Kapitel 1 Einleitung

An großen umweltpolitischen Herausforderungen herrscht im neuen Jahr- tausend kein Mangel. Die Liste der Fehlentwicklungen der realen kapitalis- tischen Weltökonomie ist lang - Veränderungen des Weltklimas, Verlust der biologischen Vielfalt, radioaktive Verseuchung, Verteilungsungerechtigkeit, Ausbeutung unserer natürlichen Lebensgrundlagen, Armut und Hunger.1 Weiterhin kommt es im Zuge der Industriellen Revolution zu einem wirt- schaftlichen Wachstum und einer Lebensstiländerung, in deren Folge der Verbrauch von Rohstoffen und fossilen Energieträgern stetig ansteigt. Die Weltbevölkerung wächst und die Industrialisierung scheitert in etlichen Regionen mit großen Schritten. Damit steigt auch die Nachfrage nach Ener- gie, nach Mobilität, nach Wohnraum und Nahrung. Laut der Deutschen Stiftung Weltbevölkerung (DSW) werden bis 2050 über 9,2 Milliarden Men- schen auf der Erde leben. Die Nachfrage von neun Milliarden Menschen nach Rohstoffen und Energie lässt sich nicht mehr mit den gleichen Metho- den befriedigen.

1.1 Problemaufriss

Die Sorgen um eine sichere Energieversorgung haben sich in den letzten Jahren deutlich verschärft und sind in den Mittelpunkt der gesellschaftli- chen Diskussion geraten. Die internationale Energieagentur (IEA) warnt vor einem dramatisch wachsenden Energieverbrauch in den kommenden Jahr- zehnten. Seit Beginn der 70er Jahre hat er sich bereits verdoppelt.2 Kom- men keine wirksamen Gegenmaßnahmen, könnte der globale Energiever- brauch bis zum Jahr 2020 nochmals um ein Drittel zunehmen.3 Die Energy Information Administration (EIA) schätzt, dass die weltweite Stromerzeu- gung voraussichtlich von 16.424 Milliarden Kilowattstunden im Jahr 2004 auf 30 364 Milliarden Kilowattstunden im Jahr 2030 ansteigen wird.4 Die weltweite Stromnachfrage würde sich in den nächsten 20 Jahren verdoppeln.

Sowohl die weltweite als auch die deutsche Stromversorgung stützen sich überwiegend auf die fossilen Energieträger wie Stein- und Braunkohle, Heiz- öl, Mineralöl, Uranerz und Erdgas. Zur Zeit haben die fossilen Energien einen Anteil von rund 85 Prozent an der gesamten Stromversorgung in Deutschland.5 Die Umwandlung fossiler Energieträger in Sekundärenergie ist mit Freisetzung von Kohlendioxid (CO2) und anderen Treibhausgasen verbunden und hat ihre Konzentration in der Atmosphäre seit Beginn der Industrialisierung dramatisch erhöht. Es ist weitgehend bekannt, dass die wesentliche Ursache für den Klimawandel die Verbrennung fossiler Brenn- stoffe ist und die weitere intensive Verwendung der konventionellen Ener- gien zu drastischen Folgen für Mensch und Natur führen kann.

Ein weiteres Problem ist die Endlichkeit der Ressourcen. Die fossilen Roh- stoffe sind erschöpflich und stehen nur in begrenztem Umfang zur Ver- fügung. Bei dem gegenwertigen Verbrauch werden die sicher gewinnbaren konventionellen Reserven in 42 Jahren (Erdöl), in 63 Jahren (Erdgas), in 95 Jahren (Kohle) erschöpft sein.6 Bei einem ”Weiterso’’wiebisher,ist nach den Berechnungen der Forscher ein ressourcenbedingter Kollaps der Weltwirtschaft bis Mitte dieses Jahrhunderts zu erwarten.7

Parallel dazu sind die Energie- und Strompreise massiv gestiegen. Diese Preisentwicklung belastet Privathaushalte und Unternehmen und gefährdet Wirtschaftswachstum und Arbeitsplätze. Gleichzeitig wachsen die Sorgen um die Energiesicherheit. Die Öl- und Gasvorkommen befinden sich häufig in politisch und ökonomisch instabilen Regionen. Die Abhängigkeit der deutschen Energieversorgung von Importen ist ständig gestiegen. Sie be- trägt bei Kernbrennstoffen 100%, bei Rohöl 97% und bei Erdgas 83%.8

Angesichts der handfesten Probleme wird deutlich, dass ein langfristiges Gegensteuern und eine Wende in der Energiepolitik erforderlich sind. Wir müssen nach grundsätzlich neuen Wegen und Lösungen zur Energieversor- gung suchen. Unsere Gesellschaft steht vor der Frage, wie für alle Men- schen höhere ökonomische und sozial-kulturelle Standards in den Grenzen der natürlichen Tragfähigkeit der Natur erreicht werden können.9 Wie die gesamte Volkswirtschaft entsprechend der Prinzipien einer nachhaltigen Entwicklung umstrukturiert werden kann, welche Rahmenbedingungen für eine zukunftsfähige Entwicklung notwendig sind, all das sind Aufgaben, vor denen auch Deutschland steht. Die Energiepolitik muss so gestaltet werden, dass Klima- und Umweltschutz, Versorgungssicherheit und Wirtschaftlich- keit miteinander im Einklang gebracht werden. Es stellt sich die Frage wie Energie langfristig sicher und zugleich ökologisch nachhaltig erzeugt werden soll.

Es ist offensichtlich, dass die weitere Nutzung der traditionellen Energie- quellen drastisch eingeschränkt werden muss. Einen Ausweg aus der Krise bietet ein beschleunigter Umstieg auf regenerative Energieträger, weg von fossiler und atomarer Energie, hin zur dezentralen Versorgung mit Erneu- erbaren Energien - aus Sonne, Wind, Wasser, Biomasse und Erdwärme.10

Windkraft, Solarenergie, kleine Wasserkraftwerke und die Energie aus Biomasse und Erdwärme haben vor nicht so langer Zeit einen sehr geringen Anteil an der deutschen Energieversorgung gehabt. Heute tragen sie besonderes in der Stromversorgung einen wesentlichen Teil dazu bei, dass sich in Deutschland die Waschmaschinen drehen, das Licht angeht und in den Betrieben die Maschinen laufen.11

Die erneuerbaren Energien sind das bisher erfolgreichste Mittel im Kampf gegen den Klimawandel, da sie Energie bereitstellen ohne klimaschädliche Treibhausgasen auszustoßen. Allein im Jahr 2008 hat ihre Nutzung den CO2-Ausstoß um rund 109 Mio. Tonnen vermindert.12 Sie bieten Industrie- ländern wie Entwicklungsländern gleichermaßen die Möglichkeit, die benö- tigte Energie im eigenen Land zu erzeugen und wertvolle Devisen ins eigene Land zu investieren, und zwar dauerhaft. Der Einsatz von erneuerbaren Energien verringert die Abhängigkeit von den immer knapper werdenden fossilen Rohstoffen, besonderes von Öl und Gas. Damit entschärfen sie die Krisen und Kriege rund um die Regionen, in denen sich heute die größ- ten Vorkommen befinden. Die Solarenergie besitzt unter den erneuerbaren Energien das größte nachhaltig nutzbare Potential.13 Die Intensität der Sonneneinstrahlung beträgt an der Grenze der Atmosphäre etwa 1,367 kW/m². Jahr für Jahr liefert die Solarstrahlung mit hoher Zuverlässig- keit das 7.000fache des heutigen weltweiten Energieverbrauchs.14 Durch das Förderinstrument EEG und seine Novellierung in 2009 gewinnt die solare Stromerzeugung immer mehr an Bedeutung. Durch die Nutzung von Photovoltaik-Anlagen für die Stromerzeugung wurden in Deutschland im Jahr 2008 2,365 Mio. Tonnen CO2-Emissionen vermieden.15 Dieser Betrag ist gering im Vergleich zu anderen regenerativen Energien aber es soll- te dabei berücksichtigt werden, dass die industrielle Entwicklung und die konsequente Markteinführung der Photovoltaik erst in den letzten Jahren angefangen haben. So wird die Bedeutung des weltweiten Ausbaus der solaren Stromerzeugung für den Klimaschutz deutlich. Die Photovoltaik hat sehr hohe Wachstumspotentiale und könnte zukünftig eine sehr wichtige und tragende Rolle für eine aktive Umsteuerung der Energiepolitik spielen.

1.2 Ziel der Arbeit

Vor diesem Hintergrund zeichnet sich die zentrale Fragestellung und der Themenfokus dieser Arbeit ab: ob und wie die solare Stromerzeugung einen Beitrag zur nachhaltigen Energieversorgung leisten kann, und welche Rolle sie für eine nachhaltige Energiezukunft in Deutschland spielen kann. Die Tatsache, dass Nachhaltigkeit im Energiesektor nicht annähernd verwirk- licht ist, führt zur Frage, warum das so ist, und welche Kriterien erfüllt werden sollten, damit eine Energie als nachhaltig bezeichnet werden kann. Ziel der Arbeit ist es zu beweisen, dass die solare Stromerzeugung im Gegensatz zu der fossil-nuklearen Stromerzeugung die Kriterien für eine nachhaltige Entwicklung erfüllen kann, und somit einen wesentlichen Bei- trag für eine zukunftsfähige Stromerzeugung in Deutschland leisten kann. Die Vorteile und Nachteile der beiden Formen der Stromerzeugung werden anhand der sozial-kulturellen, ökologischen und ökonomischen Kriterien für eine nachhaltige Entwicklung untersucht und bewertet.

1.3 Aufbau der Arbeit

Im Folgenden werden der inhaltliche Aufbau und die methodische Vor- gehensweise der Arbeit vorgestellt. Die Arbeit gliedert sich in insgesamt fünf Kapitel. Das erste Kapitel erfasst eine allgemeine Einführung in den Themenbereich. In Kapitel 1 werden die Probleme und Nachhaltigkeitsdefi- zite der heutigen Energieversorgung geschildert und zunächst im Gegenzug das Potenzial der erneuerbaren Energien als eine nachhaltigkeitsorientierte Modernisierung der Energiesysteme vorgestellt. Am Ende des ersten Ka- pitels werden Ziel und Aufbau der Arbeit erläutert. Im zweiten Abschnitt wird eine Einführung in den Themenbereich der nachhaltigen Entwicklung vorgenommen. Der Begriff der Nachhaltigkeit wird definiert und erläutert. Es wird beantwortet, warum eine nachhaltige Entwicklung notwendig ist. Folglich werden die grundsätzlichen Kriterien einer nachhaltigen Stromer- zeugung ausführlich erläutert. Die Kriterien werden in sozial-kulturelle, ökonomische und ökologische Kriterien untergliedert.

Die politisch-rechtlichen Rahmenbedingungen für eine nachhaltige Energie- zukunft in Deutschland werden im dritten Kapitel vorgestellt. Die Zielset- zungen und der Inhalt des Erneuerbaren Energien Gesetzes werden skiz- ziert, sowie die Regelungen, die sich auf die Photovoltaik beziehen. Am Ende des dritten Kapitels wird ein Zwischenfazit gezogen. Im vierten Ab- schnitt wird eine Untersuchung der solaren Stromerzeugung als Bestandteil einer nachhaltigen Energiezukunft in Deutschland vorgenommen. Es wird ein kurzer Überblick der derzeitigen Stromerzeugung erfasst und anschlie- ßend werden die zwei Möglichkeiten, solaren Strom zu erzeugen, skizziert.

Darauf folgend wird eine Prüfung der Nachhaltigkeit der solaren Stromerzeugung anhand der sozial-kulturellen, ökologischen und ökonomischen Kriterien vorgenommen. In diesem Kapitel wird untersucht inwieweit die solare Stromerzeugung diese Kriterien erfüllen kann. Im fünften und somit letzten Kapitel dieser Arbeit werden die Ergebnisse der Arbeit vorgestellt und im Rahmen einer kurzen Zusammenfassung analysiert.

Kapitel 2 Nachhaltige Entwicklung und der Energiesektor: Grundsätze und Kriterien

2.1 Zum generellen Verständnis einer nachhaltigen Entwicklung: Von der Problemwahrnehmung zur politischen Agenda

In der Diskussion um eine in die Zukunft gerichtete sichere und gerechte Energieversorgung spielt der Begriff ”NachhaltigeEntwicklung“eineheraus- ragende Rolle. Ausgangspunkt für diese Debatte ist die Fragestellung, dass die bisherige ökonomische Entwicklung zwar für viele Menschen Wohlstand gebracht hat, dass aber ein weit größerer Teil der Menschheit immer noch in Armut und in unterentwickelten Verhältnissen lebt. Zwei Milliarden Menschen haben heute keinen Zugang zu moderner Energie. Eng verbunden mit dieser Zustandsbeschreibung ist die Ansicht, dass sowohl die Art des gegenwertigen Wirtschaftens als auch das heutige Verhaltens- und Konsum- muster in den Industrieländern nicht als Modell für eine zukünftige Ent- wicklung geeignet sind, sondern vielmehr zu schwerwiegenden Störungen in ökologischen, ökonomischen sowie sozialen Teilsystem führen können.16

Die Menschheit hat seit ihrer Entstehung die natürlichen Ressourcen ge- nutzt, diese wurden aber früher als Güter betrachtet, die unendlich vor- handen sind und daher bedenkenlos genutzt werden können. Erst seit der ersten Umweltschutzkonferenz der Vereinten Nationen, die in Stockholm 1972 stattgefunden hat, hat sich die Erkenntnis durchgesetzt, dass eine langfristige und dauerhafte Verbesserung der Lebensverhältnisse für eine wachsende Weltbevölkerung nur möglich ist, wenn sie die Bewahrung der natürlichen Lebensgrundlagen mit einschließt. Ausgehend von der Pro- blematik endlicher Ressourcen auf der einen Seite sowie demgegenüber ungleich verteilter Wohlstand und Ressourcenverbrauch, wurde ersichtlich, dass die Menschheit ein neues, dauerhaft umweltverträgliches Wohlstands- modell benötigt.

Aufgrund dieser Erkenntnis hat sich die Weltgemeinschaft auf der UN- Konferenz über Umwelt und Entwicklung (UNCED) in Rio de Janeiro 1992 auf das neue Entwicklungsleitbild sustainable development geeinigt (im Deutschen nachhaltige Entwicklung).17 Der ursprüngliche Kern dieser neuen Leitidee liegt in der Verbindung von wirtschaftlichem Fortschritt mit dem Erhalt der natürlichen Umwelt und sozialer Gerechtigkeit. Das Konzept der nachhaltigen Entwicklung verknüpft die Frage der Bewahrung der natürlichen Lebensgrundlagen für nachfolgende Generationen (inter- generative Gerechtigkeit) mit dem Anspruch der derzeit lebenden Men- schen auf Wohlstand und auf gerechte Verteilung der natürlichen Res- sourcen (intragenerative Gerechtigkeit). Die Verwirklichung des intragene- rativen und intergenerativen Gerechtigkeitsgrundsatzes verlangt, dass über die ökologische Frage hinausgehend ökonomischen und sozial-kulturellen Zieldimensionen eine größere Bedeutung beigemessen wird. Damit kann die nachhaltige Entwicklung als ein Prozess definiert werden, in dem es gelingt, den Verbrauch der natürlichen Ressourcen in allen Handlungsfeldern so zu begrenzen, dass der Pro-Kopf-Verbrauch multipliziert mit der Erdbevölke- rung die natürliche Tragfähigkeit nicht verletzt und auch gleichzeitig die übrigen Ziele einer nachhaltigen Entwicklung optimiert werden.18

Das Nachhaltigkeitsprinzip ist in Deutschland seit dem Jahr 1994 als Staats- ziel im Artikel 20a des Grundgesetzes festgeschrieben. Seither sprechen sich alle deutschen Bundesregierungen offiziell für eine nachhaltige Entwicklung aus.19 Der Begriff der Nachhaltigkeit ist allerdings bislang sehr umstrit- ten und wird häufig als abstrakt und unzureichend konkret bezeichnet.

Eine umfassende Definition der Nachhaltigkeit wurde erstmals von der Brundtland-Kommission erarbeitet und später von der Rio-Konferenz 1992 aufgegriffen und seither wie folgt interpretiert:

” NachhaltigeEntwicklungbefriedigtdieBed ürfnissederheu- tigen Generationen ohne die Fähigkeiten k ünftiger Generatio- nen zu gefährden, ihre eigenen Bed ürfnisse zu befriedigen und ihre eigenen Lebensstile zu wählen. ’’20

Aus Sicht der neuen Umweltökonomie ist aber diese Definition zu präzisieren und wird wie folgt neu formuliert:

” EinenachhaltigeEntwicklungstrebtf üralleheutelebenden Menschen und k ünftigen Generationen hohe ö kologische, öko- nomische und sozial-kulturelle Standards in den Grenzen der nat ürlichen Tragfähigkeit an. Sie will somit das intra- und in tergenerative Gerechtigkeitsprinzip umsetzen. “21

Eine nachhaltige Entwicklung strebt somit nicht nur eine Verstärkung der Umweltpolitik an, sondern sie umfasst alle Bereiche des menschlichen Le- bens. Sie strebt eine gerechte Gesellschaft an, in der durch die Setzung von politisch-rechtlichen Rahmenbedingungen die Freiheit und Lebensqualität für alle heute lebenden Menschen und künftigen Generationen gesichert werden, und zwar im Rahmen der natürlichen Tragfähigkeit.

Das Konzept der nachhaltigen Entwicklung beruht auf den drei Dimen- sionen Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt.22 Vertreter der neuen Um- weltökonomie gehen davon aus, dass eine gleichwertige Abwägung zwischen ökologischen, ökonomischen und sozial-kulturellen Zielen, wie sie in der sog. Drei-Säulen-Theorie verfolgt wird, nur innerhalb ökologischer Leitplanken, einer Fahrrinne oder den Naturschranken erfolgen kann.23 Die Ziele, die innerhalb der drei Dimensionen verfolgt werden, werden als Zieldreieck der Nachhaltigkeit in der Grenzen der natürlichen Tragfähigkeit bezeichnet. Die drei Dimensionen der Nachhaltigkeit werden nur bis zu den Grenzen der natürlichen Tragfähigkeit als gleichwertig angesehen.24 Umstritten ist, wie die ”GrenzendernatürlichenTragfähigkeit“definiertwerdensollen, da selbst die Naturwissenschaftler nicht die genauen Grenzen der Aufnahmefähigkeit unserer Natur kennen. Der ökologischen Dimension kommt jedoch eine Schlüsselrolle zu, da die natürlichen Lebensgrundlagen die Umsetzungsmöglichkeiten anderer Ziele begrenzen können.

Die derzeitige Energieversorgung belastet die natürliche Tragfähigkeit un- seres Planeten und steht im Konflikt mit der Leitidee einer nachhaltigen Entwicklung. Für eine Umstrukturierung der Energieversorgung in diese Richtung gibt es drei zentrale Entwicklungstrategien und zwar Effizienz, Konsistenz und Suffizienzstrategie.25 Mit einer Effizienzstrategie sollte ver- sucht werden, Energieverluste durch neue effizientere Technologie erheblich zu reduzieren. Bei der Konsistenzstrategie geht es um die Substitution der herkömmlichen Energieträger durch Sonnenenergie, Gravitation und Erd- wärme sowie um die Vermeidung des Aufbaus anderer risikoreicher Energie- systeme.26 Die Suffizienzstrategie strebt eine grundsätzlicheÄnderung der Lebensstille und des Konsumverhaltens der heutigen Wegwerfgesellschaft an und verlangt, dass die Menschen energiebewusster leben. Keine der drei Strategien kann allein die Lösung sein. Eine effizientere Energienutzung aller Energieträger und die Substitution endlicher Energieressourcen, sowie ein Bewusstseinswandel, werden uns zum Ziel führen. In Rahmen dieser Arbeit werde ich ausschließlich untersuchen, ob eine Substitution endlicher Energieträger durch Solarenergie uns auf den Weg zu einer nachhaltigen Energieversorgung führen kann.

2.2 Übersicht zu den grundsätzlichen Kriterien für eine nachhaltige Stromversorgung

Für diese nachhaltige Entwicklung spielt die Energie eine zentrale Rolle, da die Art ihrer Verfügbarkeit sich in allen Bereichen sozialen, ökonomischen und wirtschaftlichen Handelns auswirkt. Die Energieversorgung in Deutsch- land steht daher vor immensen Herausforderungen. Die globale Nachfrage nach Energie durch die sich schnell entwickelnden Volkswirtschaften insbe- sondere in Asien und Südamerika hat enorm zugenommen.27 Diese Länder decken ihren Energiebedarf an den selben Märkten wie Deutschland. Im Mittelpunkt der Überlegungen steht eine langfristige Strategie zur Versor- gung der Wirtschaft und Privathaushalte mit bezahlbarer und gleichzeitig umweltschonend gewonnener Energie. Eine Strategie, die die drei Prämissen des energiepolitischen Zieldreiecks - Versorgungssicherheit, Wirtschaftlich- keit, Umweltfreundlichkeit - in gleicher Weise erfüllt. Im Hinblick auf diese Problematik wurden verschiedene Kriterien und Leitlinien abgeleitet, die uns als eine Orientierung für die im Energiesektor handelnden Akteure und für die Entwicklung energiepolitischer Handlungsstrategien dienen können. Die Leitlinien und Kriterien sind als Mindestanforderungen einer nachhalti- gen Entwicklung zu verstehen und sind in drei Kategorien aufgeteilt - sozial- kulturelle Kriterien, ökonomische Kriterien und ökologische Kriterien.28

2.2.1 Sozial-kulturelle Kriterien

Zu den wichtigsten sozial-kulturellen Kriterien zählen:

1) Zugang und Verteilungsgerechtigkeit für alle (Alle Menschen sollen vergleichbare Chancen beim Zugang zu Energieressourcen und Energiedienstleistungen haben),
2) Soziale Verträglichkeit (bei der Gestaltung von Energieversorgungssystemen sollen alle Betroffenen teilhaben),
3) Risikoarmut und Fehlertoleranz (Alle Risiken der Energiebereitstellung und -nutzung müssen gering gehalten werden),
4) Bedarfsgerechte Nutzungsmöglichkeit und dauerhafte Versorgungssicher- heit.29

Die globale Gesellschaft benötigt gerade im Zeitalter steigender materiel- ler Bedürfnisse und individueller Mobilität in einem zunehmenden Maße Energie.30 Die Internationale Energie Agentur (IEA) geht von einem jähr- lichen Wachstum des Energieverbrauchs von 1,5 bis 2 Prozent aus und erwartet bis 2030 eine Verdoppelung des Elektrizitätsverbrauchs.31 Ein Mensch verbraucht heute im Durchschnitt 16 mal mehr Energie als noch vor 130 Jahren.32 Daraus lässt sich leicht erkennen, dass eine dauerhafte Versorgungssicherheit als eines der wichtigsten sozial-kulturellen Kriterien angesehen werden kann. In dieser Arbeit werde ich mich ausschließlich mit diesem Kriterium auseinandersetzen.

Um die Versorgungssicherheit in der Stromversorgung zu gewährleisten, müssen die folgenden Voraussetzungen erfüllt sein: 1) Verfügbarkeit der Energieträger, 2) sicherer Netzbetrieb und 3) Deckung der Stromnachfrage. Fossile Rohstoffe sind endlich, deshalb ist ihre Nutzung nicht nachhaltig. Solange aber die Stromversorgung noch auf fossile Energieträger angewiesen ist, müssen diese in einer ausreichenden Menge verfügbar sein, um die Versorgungssicherheit zu gewährleisten. Um die Verfügbarkeit der Ener- gieträger zu gewährleisten, sollte das Versorgungsrisiko bei den einzelnen Energieträgern auf ein vernünftiges Maß begrenzt werden. Dies kann durch eine Verringerung der Importabhängigkeit erreicht werden.

Eine dauerhaft sichere Stromversorgung verlangt einerseits eine Senkung der einseitigen Importabhängigkeiten von bestimmten Energieträgern und Lieferländern, andererseits, dass die Energieträger auch künftig zur Ver- fügung stehen.33 Eine sichere Energieversorgung bedeutet aber auch, dass die Gesundheit der Menschen bei der Stromerzeugung nicht gefährdet wird, und dass die Menschen sich durch die Stromversorgung nicht bedroht füh- len. Eine dauerhaft sichere Stromversorgung setzt eine Reduzierung der Verwundbarkeit voraus.34 Dies bedeutet eine Abschaffung von Risikotech- nologien, wie Atomkraftwerke, sowie eine Dezentralisierung der Versor- gungsstrukturen.

2.2.1.1 Importabhängigkeit von politisch instabilen Ländern von endlichen Energieträgern

Die Reserven an konventionellen Rohstoffe sind sehr unregelmäßig über den Globus verteilt und die Abhängigkeit der energieverbrauchenden von den energieproduzierenden Staaten steigt ständig. In den kommenden Jahren ist sowohl für die EU als auch für Deutschland mit einer Zunahme der Importe - und damit auch implizit mit einer Zunahme der Importabhängigkeit - zu rechnen.35 Über 70% der Erdölreserven und über 65% der Erdgasreserven befinden sich in Ländern wie Saudi Arabien, Irak, Iran oder Russland. Nimmt man beide Tatsachen zusammen, so wird klar, welch brisante Ver- sorgungssituation in absehbarer Zeit auf die westliche Länder zukommen kann. Eine dauerhaft sichere Stromversorgung setzt eine dauerhafte Sen- kung der Importabhängigkeit von anderen Ländern voraus.

Im Jahr 2020 wird Deutschland bei den Energieträgern Erdgas, Erdöl und Steinkohle voraussichtlich vollständig auf Importe angewiesen sein.36 Die Stromerzeugung aus Braunkohle beruht ausschließlich auf inländischer För- derung und ihre Verfügbarkeit ist auch längerfristig als unproblematisch einzuschätzen. Deutschland verfügt zwar generell über wenig Rohstoffvor- kommen, eine Ausnahme stellen jedoch die Vorkommen von Braunkohle dar.37 Für Steinkohle ist die Verfügbarkeit auch langfristig als gesichert ein- zusehen, denn sie ist relativ gleich verteilt und befindet sich in genügendem Umfang in politisch stabilen Regionen der Erde. Die Frage nach Uranim- porten spielt für Deutschland durch den beschlossenen Atomausstieg eine untergeordnete Rolle.

Die langfristige Verfügbarkeit von Erdgas dagegen ist etwas kritischer im Hinblick auf die Versorgungssicherheit der Stromerzeugung. Deutschland verfügt über geringe Erdgasreserven und ist deshalb auf hohe Importe ange- wiesen. Vorübergehende Liefereinschränkungen bei Erdgasimporten stellen in Deutschland zurzeit keine Gefahr dar, da die Kapazität der deutschen Erdgasspeicher mit circa 20 Mrd. Kubikmetern rund 20 % des jährlichen deutschen Verbrauchs beträgt.38 Dies kann sich jedochändern, falls in Zukunft der Erdgasanteil an der Stromerzeugung in Deutschland steigt.

Im allgemein spielt die Importabhängigkeit von Energieträgern zur Stromerzeugung in Deutschland derzeit noch eine geringere Rolle. Die Importabhängigkeit ist im Strombereich generell geringer als im Wärme- und Transportbereich, da der Strom aus vielen verschiedenen Energieressourcen gewonnen wird.39 Dennoch muss die Importabhängigkeit von Rohstoffen minimiert werden, damit eine sichere Energieversorgung auf Dauer und auch für künftige Generationen gewährleistet ist.

Weiterhin problematisch erscheint die Endlichkeit der konventionellen Energieträger. Eine sichere und zuverlässige Stromversorgung setzt voraus, dass die Energieträger in ausreichender Menge sowie zeitlich und räumlich in der nachgefragten Höhe zur Verfügung stehen. Die statistischen Reichweiten der noch verfügbaren natürlichen Ressourcen zeichnen eine deutliche Verknappungstendenz ab und die Menschen werden diese Rohstoffe in nur wenigen hundert Jahren verbrauchen.40

Eine weitere notwendige Voraussetzung für die sichere Versorgung mit Strom ist ein sicherer Netzbetrieb. Das Übertragungsnetz in Deutschland hat eine Gesamtlänge von 1,7 Millionen Kilometern und ist zurzeit als zuverlässig zu bezeichnen.41 Die Stromnachfrage ist momentan in Deutschland weitge- hendst gedeckt. Großräumige Stromausfälle in Deutschland können in der Regel nur aufgrund sehr seltener Ereignisse eintreten, die die vorgeschrie- benen Sicherheitsreserven übersteigen.42 Darüber hinaus sind großräumige Stromausfälle auf menschliches Versagen zurückzuführen. Die deutschen Verbraucher müssen mit durchschnittlich 15 Minuten Stromausfall pro Jahr rechnen. Laut einem im Januar 2008 veröffentlichen Bericht der Bundes- netzagentur befindet sich das deutsche Übertragungsnetz allerdings in kei- nem besonders guten Zustand. Es gebe ”Investitionsbedarf in erheblichem Umfang“, weil das Netz veraltet sei und die Grenzen seiner Belastbar- keit erreicht habe. Nach Meinung des Verbandes der Elektrizitätswirtschaft (VDEW) sind seit der Liberalisierung des Strommarktes im Jahr 1998 die Investitionen der Netzbetreiber, bezogen auf die reinen Materialkosten von etwa vier Milliarden, auf rund zwei Milliarden Euro im Jahr 2004 gesunken.43

2.2.1.2 Umwelt-, Klima-, und Gesundheitsverträglichkeit.

Eine dauerhaft sichere Stromversorgung verlangt Umwelt-, Klima-, und Ge- sundheitsverträglichkeit. Mit dem Klimawandel, der durch die Verbrennung konventioneller Energieträger verstärkt wird, kommt es durch die Zunahme von Hitzewellen zu einer größeren Anzahl von hitzebedingten Krankheiten wie Herz-Kreislauf-Störungen und auch zu hitzebedingten Todesfällen.44 Es ist wissenschaftlich nachgewiesen, dass bei der Verbrennung von fossilen Energieträgern organische und anorganische Luftschadstoffe freigesetzt wer- den, die zur Bildung des sauren Regens beitragen und gesundheitsschädliche Konsequenzen für die Menschen haben. Laut der Weltgesundheitsorganisa- tion (WHO) sind weltweit 600 Millionen Menschen gesundheitsschädlichen Schwefeldioxidkonzentrationen ausgesetzt. In Mexiko City kommen 70% der Babys mit gesundheitsschädlich hohen Bleiwerten im Blut zur Welt.45 Neben den Luftschadstoffemissionen wird auch Kohlendioxid (CO2) freige- setzt. Das Kohlendioxid ist für Organismen nicht giftig, seine schädigende Wirkung entfaltet sich allerdings durch die Verstärkung des Treibhausef- fektes, der zu einer Erhöhung der globalen Temperaturen führt.46 Laut International Panel on Climate Change (IPCC) könnte die mittlere glo- bale Erdtemperatur bis zum Jahr 2100 um 1,1 bis zu 6,4 Grad Celsius steigen.47 Die Erwärmung der Atmosphäre hat den Anstieg der Häufig- keit extremer Wettersituationen, Dürreperioden, Verschiebung von Klima- und Vegetationszonen und Überschwemmungen zur Folge. Die Weltgesund- heitsorganisation schätzt, dass aufgrund des Klimawandels jährlich 150.000 Menschen sterben.48 Weiterhin problematisch erscheint, dass die Anzahl der von Süßwasserknappheit bedrohten Menschen steigen wird, wenn die Klimaerwärmung weiter voranschreitet.49 Energiebedingte Kohlendioxid- Emissionen tragen mehr als 50 Prozent zum menschlich verursachten Treib- hauseffektes bei und stehen damit im Mittelpunkt der Bemühungen um den Klimaschutz. Insofern ist ein Strukturwandel in der Energie- und Strom- versorgung dringend.

2.2.1.3 Reduzierung der Verwundbarkeit

Da mit der Kernspaltung Strom weitgehend CO2-frei bereitgestellt werden kann, wird Atomenergie häufig als unverzichtbar zur Erreichung der an- gestrebten CO2- Reduktionsziele bezeichnet.50 Ihre Nutzung ist aber nicht weniger gefährlich als die Verbrennung fossiler Energieträger. In Atomreak- toren können Kernschmelzunfälle mit unvertretbar hohen Gefahren für die menschliche Gesundheit und extremen Folgeschäden nicht ausgeschlossen werden. Paradebeispiel hierfür ist der Supergau im Atomkraftwerk von Tschernobyl im Jahr 1986. Die Anzahl der an den Folgen gestorbenen Menschen ist bis heute umstritten. Desweiteren entstehen auf allen Stufen der Brennstoffbereitstellung, -nutzung und -entsorgung radioaktive Stoffe, die teilweise emittiert werden, größtenteils aber unter hohem technischen und logistischen Aufwand für Zehntausende von Jahren von der Umwelt abgeschirmt und überwacht werden müssen. Wie dies geschehen soll ist bis heute immer noch offen und damit ist die Endlagerfrage ungelöst. Die Stromerzeugung mittels Atomenergie könnte außerdem ernsthafte Auswir- kungen auf die Gesundheit der Menschen haben.51 Neben radioaktiven Abfällen, die über Tausende von Jahren gelagert werden müssen, macht die Wiederaufarbeitung das in den Brennstäben enthaltene Plutonium für Kernwaffen und terroristische Zwecke verfügbar. Damit erscheint ein voll- kommener Schutz gegen den Missbrauch von Plutonium als Abfallprodukt der Kernspaltung unmöglich.52 Bei der Abwägung dieser Gegebenheiten ist der Nutzen einer CO2-freien Stromerzeugung aus Atomenergie eher gering im Vergleich zu den Risiken und Gefahren, die damit verbunden sind. In Deutschland ist der Atomausstieg bereits beschlossen. Allerdings mehren sich in der letzten Zeit die Stimmen, die den Ausstieg verzögern bzw. wieder rückgängig machen wollen.

2.2.2 ÖkologischeKriterien

Jeder einzelne Schritt der Stromversorgung belastet die Umwelt. Die Ener- gienutzung beginnt mit der Gewinnung der Primärenergieträger, geht wei- ter über deren Veredelung und Umwandlung und endet schließlich beim Transport und der Nutzung durch die Konsumenten. Die derzeitige Ener- gieversorgung trägt zahlreiche ökologische Gefahren mit sich, wie z.B. die zunehmende Freisetzung von Treibhausgasen durch die Stromerzeugung und die zunehmende Nutzung nicht erneuerbarer Ressourcen bis zu ihrem vollständigen Verbrauch, z. B. fossiler Energieträger, bis zur Ausschöp- fung oder Flächeninanspruchnahme mit der Folge des Artensterbens und der Zerstörung von Naturräumen. Weitere ökologische Gefahren sind die zunehmende Übernutzung erneuerbarer Ressourcen mit der Folge, dass Naturkapital zerstört wird, z. B. die Zerstörung der Fischbestände, Wälder, Süßwasserreserven, sowie die zunehmende Freisetzung von Schadstoffen und Lärm mit der Folge, dass die Biosphäre verlärmt und vergiftet wird.

Damit eine Stromversorgung als zukunftsfähig und nachhaltig bezeichnet werden kann, sollte sie in der Lage sein, bestimmte ökologische Kriterien zu erfüllen. In dieser Arbeit werde ich mich mit den folgenden ökologischen Kriterien auseinandersetzen:

1) Schutz der Atmosphäre
2) Schonung und Begrenzung der Inanspruchnahme nicht erneuerbarer Ressourcen (fossile Energieträger, Böden)
3) Schonung und Begrenzung der Inanspruchnahme erneuerbarer Ressourcen (Süßwasser, Luft)
4) Keine Nutzung von Risikotechnologien.

2.2.2.1 Schutz der Atmosphäre

Die weltweite Reduzierung der energiebedingten Treibhausgase ist Kern einer auf Nachhaltigkeit angelegten Energiepolitik. Um die Erdatmosphäre zu schützen, müssen die Treibhausgase pro erzeugter Kilowattstunde Strom möglichst niedrig gehalten werden. Jede verbrauchte Kilowattstunde Strom setzte in Deutschland im Jahr 2006 durchschnittlich 596 Gramm CO2 frei.53 Mit Ausnahme der Atomenergie setzen alle konventionellen Energien CO2 frei und verstärken somit den Klimawandel. Die Stromerzeugung auf Koh- lebasis führt zu einem besonders hohen CO2-Ausstoß pro Kilowattstunde.54 Den höchsten CO2-Ausstoß bei der Stromerzeugung haben Steinkohle- und Braunkohle-Kraftwerke ohne Kraft-Wärmekopplung mit 949 g CO2 pro Kilowattstunde beziehungsweise 1153 g CO2 pro Kilowattstunde zu ver- zeichnen.55 Solarzellen haben dagegen keinen Schornstein und auch Luft- schadstoffe, Brennstoffverbrauch und Lärm sind mit der Stromerzeugung nicht verbunden.56

Seit Beginn der Industrialisierung wurden insgesamt zusätzliche 1000 Milli- arden Tonnen CO2 in die Erdatmosphäre emittiert, allein davon 80% in den letzten 50 Jahren. Da das Wachstum vornehmlich in den Industrieländern stattfand, sind diese für rund 90% der bis heute durch den Energieeinsatz entstandenen CO2-Emissionen verantwortlich. Deutschland hat 2008 839 Millionen Tonnen CO2 emittiert, das sind rund 3% der weltweiten Emis- sionen.57 Mit fast 90 Prozent entfällt der überwiegende Teil der gesamten Treibhausgasemissionen auf den Energiebereich. Allein die Stromerzeugung hat in Deutschland einen Anteil von rund 40 % an den gesamten deutschen CO2-Emissionen.58 Es wird ersichtlich, dass die herkömmliche Energiever- sorgung viel mehr negative Auswirkungen auf die Erdatmosphäre hat, als einen Beitrag für ihrer Schutz zu leisten.

[...]


1 Vgl.: Rogall (2008), S. 13.

2 Vgl.: BMU (2006), Umweltbericht 2006. Umwelt - Innovation - Beschäftigung, S. 48.

3 Vgl.: BMU (2006), Umweltbericht 2006. Umwelt - Innovation - Beschäftigung, S. 48.

4 Vgl.: EIA (2007), International Energy Outlook 2007, S. 3.

5 Vgl.: BMU (2008), Strom aus Erneuerbaren Energien - Was kostet uns das?, S. 11.

6 Vgl.: BMU (2006), Umweltbericht 2006, Umwelt - Innovation - Beschäftigung, S. 49.

7 Vgl.: BMU (2007), Wirtschaftsförderung durch Erneuerbare Energien - Was bringt uns das?, S. 9.

8 Vgl.: BMU (2006), Umweltbericht 2006, Umwelt - Innovation - Beschäftigung, S. 49.

9 Vgl.: Rogall (2008), S. 18

10 Vgl.: BMU (2007), EEG - Die Erfolgsgeschichte nachhaltiger Politik für den Standort Deutschland, S. 2.

11 Vgl.: BMU (2009), Erneuerbare Energien - Innovationen für eine nachhaltige Zukunft, S. 7.

12 Vgl.: BMU (2009), Erneuerbare Energien - Innovationen für eine nachhaltige Zukunft, S. 20.

13 Vgl.: BMU (2006), Erneuerbare Energien-Innovationen für die Zukunft, S. 23.

14 Vgl.: Seifried; Witzel (2004), S. 12.

15 Vgl.: BMU (2008), Erneuerbare Energien in Zahlen - Nationale und internationale Entwicklung, S. 24.

16 Vgl.: Hake; Eich; Kleeman; Pfaffenberger (2002), S. 6.

17 Vgl.: Rogall (2008), S. 40.

18 Vgl.: Rogall (2008), S. 50.

19 Vgl.: Rogall (2008), S. 47.

20 Vgl.: BMU (2006), Erneuerbare Energien - Innovationen für die Zukunft, S. 8.

21 Vgl.: Rogall (2008), S. 44.

22 Vgl.: Hake; Eich; Kleeman; Pfaffenberger (2002), S. 11.

23 Vgl.: Rogall (2008), S. 45.

24 Vgl.: Rogall (2008), S. 116.

25 Vgl.: Geiß (2006), S. 36.

26 Vgl.: BMU (2009), Erneuerbare Energien - Innovationen für eine nachhaltige Zukunft, S. 16.

27 Vgl.: BMU (2007), Aus Verantwortung für die Zukunft, S. 7.

28 Vgl.: Rogall (2008), S. 140.

29 Vgl.: BMU (2009), Erneuerbare Energien - Innovationen für eine nachhaltige Zukunft, S. 8.

30 Vgl.: acatech Symposium Die Zukunft der Energieversorgung in Deutschland (11/2006), S. 9.

31 Vgl.: EIA (2007), International Energy Outlook 2007, S. 3.

32 Vgl.: BMU (2009), Erneuerbare Energien - Innovationen für eine nachhaltige Zukunft, S. 9.

33 Vgl.: Bundesregierung (2002), S. 108.

34 Vgl.: BMU (2009), Erneuerbare Energien - Innovationen für eine nachhaltige Zukunft, S. 12.

35 Vgl.: Hake; Eich; Kleeman; Pfaffenberger (2002), S. 30.

36 Vgl.: UBA (13/2009) In: Klimaschutz und Versorgungssicherheit, S. 24.

37 Vgl.: Statistisches Bundesamt, Datenreport 2004, S. 386.

38 Vgl.: UBA (13/2009) In: Klimaschutz und Versorgungssicherheit, S. 26.

39 Vgl.: Bundesregierung (2002), Perspektiven für Deutschland, S. 101.

40 Vgl.: BMU (2009), Erneuerbare Energien - Innovationen für eine nachhaltige Zukunft, S. 9.

41 Vgl.: BMU (2009), Strom aus erneuerbaren Energien, Was kostet uns das?, S. 12.

42 Vgl.: UBA (13/2009) In: Klimaschutz und Versorgungssicherheit, S. 30.

43 Vgl.: Gammelin (12/2005), S. 30.

44 Vgl.: BMU (2009), Klimaschutz lohnt sich. Das Kyoto-Protokoll umsetzen und ausbauen, S. 14.

45 Vgl.: Rogall (2008), S. 38.

46 Vgl.: BMU (2006), Erneuerbare Energien - Innovationen für die Zukunft, S. 13.

47 Vgl.: BMU (2009), Erneuerbare Energien - Innovationen für eine nachhaltige Zukunft, S. 13.

48 Vgl.: Worldwatch Institute Center for American Progress (09/2006), S. 19.

49 Vgl.: BMU (2006), Klimaschutz lohnt sich. Das Kyoto-Protokoll umsetzen und ausbauen, S. 12.

50 Vgl.: BMU (2009), Erneuerbare Energien - Innovationen für eine nachhaltige Zukunft, S. 15.

51 Vgl.: BMU, In: http://www.bmu.de/pressemitteilungen/aktuelle pressemitteilungen- /pm/40564.php

52 Vgl.: BMU (2009), Erneuerbare Energien - Innovationen für eine nachhaltige Zukunft, S. 15.

53 Vgl.: UBA (04/2009). In: http://www.umweltbundesamt.de/energie/archiv/co2- strommix.pdf

54 Vgl.: Deutscher Bundestag (2004), S. 82.

55 Vgl.: In: http://www.co2-emissionen-vergleichen.de/Stromerzeugung/CO2-Vergleich- Stromerzeugung.html

56 Vgl.: BMU (2009), Erneuerbare Energien - Innovationen für eine nachhaltige Zukunft, S. 82.

57 Vgl.: BMU (2009), Erneuerbare Energien - Innovationen für eine nachhaltige Zukunft, S. 14.

58 Vgl.: UBA (13/2009). In: http://www.umweltdaten.de/publikationen/fpdf-l/3850.pdf

Details

Seiten
85
Jahr
2010
ISBN (eBook)
9783640959143
ISBN (Buch)
9783640959235
Dateigröße
982 KB
Sprache
Deutsch
Katalognummer
v175063
Institution / Hochschule
Hochschule für Wirtschaft und Recht Berlin
Note
1.0
Schlagworte
Nachhaltige Entwicklung Photovoltaik Erneuerbare Energien Solarenergie Nachhaltige Ökonomie Sustainable Development Stromversorgung

Autor

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Titel: Photovoltaik (solare Stromerzeugung) als Bestandteil einer nachhaltigen Energiezukunft in Deutschland