Stromerzeugung in Deutschland

Gas-Kraftwerke als zuverlässiges Back-up

Die Strom­er­zeu­gung in Deutsch­land ver­än­dert sich der­zeit grund­le­gend: 2023 wird der Aus­stieg aus der Kern­ener­gie voll­en­det und spä­tes­tens 2038 das letz­te Koh­le­kraft­werk in Deutsch­land vom Netz ge­nom­men. Doch schon bis zum Jahr 2030 wird ein sig­ni­fi­kan­ter Teil der Koh­le­ver­stro­mung aus dem Netz ge­hen und zeit­gleich soll der An­teil der er­neu­er­ba­ren Ener­gien bei der Strom­er­zeu­gung auf 65 Pro­zent an­wach­sen.

Kohleausstieg ist der wichtigste Baustein zum Erreichen der Klimaziele 2030

2022 kam es im Strommix wieder verstärkt zur Nutzung von Kohle. Dadurch stiegen die CO2-Emissionen im Stromsektor wieder an. Der Wechsel der Energieträger hatte zwei Gründe: Zum einen machte der hohe Gaspreis die Kohleverstromung günstiger als die Gasverstromung. Zum anderen holte die Bundesregierung Kohlekraftwerke zurück ans Netz, um eine Gasmangellage zu vermeiden. Für den Klimaschutz müsste allerdings mehr Gas in modernen, gut regelbaren Kraftwerken eingesetzt werden. Denn sie sind die idealen Partner für einen Ausbau der erneuerbaren Energien.

Auslastung der Kraftwerke und CO2-Fußabdruck der Stromerzeugung

Der Energieträgerwechsel in der Stromerzeugung belastet den CO2-Fußabdruck.
Die Stromerzeugung aus Stein- und Braunkohle hat 2022 gegenüber dem Vorjahr um 13 Prozent zugenommen.

Vergleich der Kraftwerksauslastung 2022

Quellen: Umweltbundesamt, Fraunhofer Institut

Uns läuft die Zeit da­von. Wir müs­sen end­lich Maß­nah­men er­grei­fen, die schnell wir­ken. Mit Gas als CO2-ärms­ten un­ter den fos­si­len Brenn­stof­fen kön­nen wir mit dem ver­blei­ben­den CO2-Bud­get die meis­te Ener­gie er­zeu­gen. Wir ge­win­nen wert­vol­le Zeit, um die Ener­gie­wen­de si­cher und vor al­lem re­a­lis­tisch um­zu­set­zen. Und in der Zu­kunft kann Erd­gas durch Was­ser­stoff er­setzt wer­den und so für ei­ne kli­ma­neu­tra­le Strom­er­zeu­gung sor­gen.

Dr. Timm Kehler, Vorstand Zukunft Gas
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Die Strom­wen­de ist ein gi­gan­ti­scher Um­bau mit ei­nem kla­ren Ziel: die CO2-Emis­si­o­nen des Strom­sek­tors wei­ter zu re­du­zie­ren – lang­fris­tig auf null. Ne­ben der Emis­si­ons­re­duk­ti­on steht auch das Thema Ver­sor­gungs­si­cher­heit oben auf der Agen­da. Denn er­neu­er­ba­re Ener­gie ist wit­te­rungs­ab­hän­gig und kaum spei­cher­bar.

Versorgungssicherheit statt kalter Dunkelflaute

Die Lü­cke zwi­schen dem Weg­gang der Atom­kraft und Koh­le so­wie dem Zu­bau von Er­neu­er­ba­ren müs­sen Gas-Kraft­wer­ke fül­len. Denn wenn die Son­ne nicht scheint und der Wind nicht weht, hat Deutsch­land oh­ne Gas-Kraft­wer­ke ein Ver­sor­gungs­pro­blem. Ge­ra­de im Win­ter, wenn es kalt und dun­kel ist, steigt der Strom­be­darf.

Gas­-Kraft­wer­ke sind in­ner­halb we­ni­ger Mi­nu­ten ein­satz­be­reit und kön­nen die schwan­ken­de Ein­spei­sung von er­neu­er­ba­ren Ener­gien aus­glei­chen. Das macht sie zu ide­a­len Part­nern für die Er­neu­er­ba­ren.

Gas-Kraftwerke sichern auch in Zukunft die Stromversorgung in Deutschland

Kli­ma­scho­nen­den Gas-Kraft­wer­ken kommt des­halb in den nächs­ten Jah­ren ei­ne wach­sen­de Be­deu­tung zu: Sie sto­ßen bis zu 65 Pro­zent we­ni­ger CO2 aus als Koh­le­kraft­wer­ke.

2021 ge­riet der Coal-to-gas-Switch in Deutsch­land ins Sto­cken. Wäh­rend Gas-Kraft­wer­ke 2020 ins­ge­samt 16 Pro­zent der Strom­ver­sor­gung aus­mach­ten, wur­de 2021 und 2022 wie­der deut­lich mehr Strom mit Braun- und Steinkoh­le er­zeugt. Dies ist auf die ho­hen Gas-Prei­se seit En­de 2021 zu­rück­zu­füh­ren.

Für Ener­gie­wen­de und Kli­ma­schutz ist das ein schlech­tes Sig­nal. Bis zur nächs­ten Kli­ma­ziel­mar­ke 2030 muss der CO2-Aus­stoß in Deutsch­land um min­des­tens 122 Mil­li­o­nen Ton­nen pro Jahr sin­ken. Die ge­plan­te Re­duk­ti­on wird nur ge­lin­gen, wenn der Zu­bau bei den Er­neu­er­ba­ren for­ciert wird und die noch be­ste­hen­den Koh­le­kraft­wer­ke zü­gig durch ef­fi­zien­te und kli­ma­scho­nen­de was­ser­stoff­fä­hi­ge Gas-Kraft­wer­ke er­setzt wer­den.

Bruttostromerzeugung nach Energieträgern 2022

Erdgas im deutschen Strommix

Quelle: BDEW, Stand: 4/2023; insgesamt 575,2 Mrd. kWh (vorläufige Zahlen)

Gesicherte Stromversorgung auch bei Dunkelflaute

Kli­ma­schutz und Ener­gie­wen­de dür­fen aber nicht da­zu füh­ren, dass die Zu­ver­läs­sig­keit der Strom­ver­sor­gung ei­ne un­ter­ge­ord­ne­te Rol­le spielt. Die Strom­er­zeu­gung von er­neu­er­ba­ren Ener­gien schwankt je nach Wit­te­rung stark. Auch in Zei­ten ei­ner Dun­kel­flau­te – al­so zum Bei­spiel an kal­ten, wind­stil­len Win­ter­aben­den – müs­sen ge­nü­gend re­gel­ba­re Back-up-Ka­pa­zi­tä­ten be­reit­ste­hen, da­mit kei­ne Ver­sor­gungs­lü­cken ent­ste­hen.

Stromversorgung

Gas-Kraftwerke gleichen Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien aus

Gas-Kraft­wer­ke glei­chen als Back-up die schwan­ken­de Strom­ein­spei­sung aus er­neu­er­ba­ren Ener­gien aus. Da­für sind sie nicht nur nö­tig, son­dern auch her­vor­ra­gend ge­eig­net: Gas-Kraft­wer­ke lie­fern emis­si­ons­ar­men Strom, sie sind re­gel­bar und hoch­fle­xi­bel und sprin­gen bei Be­darf schnell ein, wenn die Son­ne nicht scheint und der Wind nicht weht.

Ein Gas-Kraft­werk ist sehr schnell auf Voll­last hoch­ge­fah­ren und lässt sich auch schnell wie­der he­run­ter­fah­ren, wenn der Strom­be­darf sinkt oder wie­der mehr Strom aus er­neu­er­ba­ren Ener­gien zur Ver­fü­gung steht. Das macht emis­si­ons­ar­me Gas-Kraft­wer­ke zu ei­nem ide­a­len Part­ner der Er­neu­er­ba­ren.

Flexible Gas-Kraftwerke gleichen Schwankungen der Erneuerbaren aus

Aus den Schorn­stei­nen von Gas-Kraft­wer­ken ent­weicht bis zu 65 Pro­zent we­ni­ger CO2 als aus Braun­koh­le­kraft­wer­ken. Au­ßer­dem lie­fern Gas-Kraft­wer­ke sys­tem­re­le­van­te Dienst­leis­tun­gen wie zum Bei­spiel die Blind­leis­tung, al­so die Ener­gie, die un­ter an­de­rem da­zu be­nö­tigt wird, das Gleich­ge­wicht zwi­schen Er­zeu­gung und Ver­brauch im Strom­netz sta­bil zu hal­ten, wenn Er­neu­er­ba­re nicht ins Netz ein­spei­sen.

Schwarzstartfähigkeit von Gas-Kraftwerken

Gas-Kraft­wer­ke sind zu­dem schwarz­start­fä­hig, das heißt: Sie kön­nen zum Bei­spiel bei ei­nem Black­out oh­ne ex­ter­ne Ener­gie­zu­fuhr wie­der an­ge­fah­ren wer­den und Deutsch­land in­ner­halb we­ni­ger Mi­nu­ten wie­der mit Strom ver­sor­gen. Gas-Kraft­wer­ke kön­nen so­mit voll­stän­dig au­to­nom die Strom­ver­sor­gung wie­der­her­stel­len und sind der ide­a­le Part­ner der Er­neu­er­ba­ren Ener­gien: Ne­ben ge­rin­gen Emis­si­o­nen und Fle­xi­bi­li­tät sind sie auch be­son­ders re­si­lient.

Aktuelles Tempo des Gas-Kraftwerkzubaus noch nicht ausreichend

Die Markt­si­tu­a­ti­on für Gas-Kraft­wer­ke hatte sich im Zu­ge des Fuel Switches von Koh­le zu Gas be­reits ver­bes­sert: Die An­la­gen waren bes­ser aus­ge­las­tet und da­mit wirt­schaft­lich trag­fä­hig. Auf­grund des rus­si­schen An­griffs­krie­ges auf die Ukraine stag­nier­te bzw. ver­schlech­ter­te sich je­doch die Si­tu­a­ti­on schlag­ar­tig. Zwar wer­den auch neue Gas-Kraft­wer­ke ge­baut, doch der ak­tu­el­le Zu­bau und die bis­her be­kann­ten Pla­nun­gen für neue Kraft­wer­ke rei­chen noch nicht aus, um die skiz­zier­te Ver­sor­gungs­lü­cke zu schlie­ßen.

Ein po­si­ti­ves Sig­nal sen­de­te die im Som­mer 2022 vom EU-Par­la­ment ge­bil­lig­te nach­hal­ti­ge Ein­stu­fung von In­ves­ti­ti­o­nen in was­ser­stoff­fä­hi­ge Gas­kraft­wer­ke. Was­ser­stoff­fä­hi­ge Gas­kraft­wer­ke ver­ei­nen ei­ne fle­xib­le Strom­ver­sor­gung und Kli­ma­schutz. Mit Blick auf ei­nen Pla­nungs-, Ge­neh­mi­gungs- und Bau­pro­zess von bis zu acht Jah­ren, müs­sen In­ves­ti­ti­o­nen zeit­nah ge­tä­tigt wer­den. An­sons­ten droht ei­ne Ver­zö­ge­rung des Koh­le­aus­stiegs.

Versorgungssicherheit wird im Strommarkt derzeit nicht vergütet

Da­zu tra­gen die ak­tu­el­len Markt­be­din­gun­gen ent­schei­dend bei. Der Strom­markt in Deutsch­land ist ein Energy-only-Markt, das heißt: Der Strom­preis bil­det sich aus­schließ­lich aus An­ge­bot und Nach­fra­ge der tat­säch­li­chen Strom­er­zeu­gung. Gas­kraft­wer­ke sind als re­gel­ba­re Er­zeu­gungs­an­la­gen da­zu in der La­ge, Ka­pa­zi­tä­ten vor­zu­hal­ten und an­zu­bie­ten, die zur Ab­si­che­rung von Eng­pass­si­tu­a­ti­o­nen er­for­der­lich sind. Im Energy-only-Markt wird die­se Dienst­leis­tung aber nicht ver­gü­tet. In­ves­to­ren ha­ben des­halb kei­nen An­reiz, in sol­che Kraft­werks­ka­pa­zi­tä­ten zu in­ves­tie­ren, die zum Bei­spiel auch bei ei­ner Dun­kel­flau­te be­reit­ste­hen, wenn die Strom­er­zeu­gung aus er­neu­er­ba­ren Ener­gien nicht aus­reicht. Un­ter die­sen Be­din­gun­gen kön­nen Gas-Kraft­wer­ke nur zu Spit­zen­last­zei­ten wirk­lich wirt­schaft­lich ar­bei­ten, wenn der Strom­preis punk­tu­ell in die Hö­he schießt.

Ne­ben dem Kli­ma­schutz ist auch ein ge­sell­schaft­lich ak­zep­ta­bles Ver­sor­gungs­si­cher­heits­ni­veau wich­tig. Es ist al­ler­dings un­klar, ob der in Deutsch­land gel­ten­de Energy-only-Markt auch zu­künf­tig ein sol­ches Ni­veau ge­währ­leis­ten kann.

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