Skip to main content

2015 | Buch

Strom 4.0

Innovationen für die deutsche Stromwende

insite
SUCHEN

Über dieses Buch

Im Jahr 2013 deckte Deutschland seinen Primärenergiebedarf nur zu ca. 12 Prozent aus erneuerbaren Energiequellen; im Jahr 2050 sollen es aber 60 Prozent sein. Die Darstellung, wie und ob dies gelingen kann, ist Ziel dieses Buches. Zum einen müssen bereits bekannte Technologien, die rapide kostengünstiger werden, und neue Geschäftsmodelle verfolgt werden. Zum anderen sind kommenden Lösungen gefragt, die z. B. Solartechnik mit Wärmepumpen, Batterien, Kleinstkraftwerke auf Brennstoffzellenbasis etc vereinen. Wie diese durch speziellen Energietechnologien im Zuge des globalen Trends des Internets der Dinge flankiert werden ist ein weiteres Thema. Ebenso wie die Fragestellung wie neue Wettbewerber die Stromwirtschaft beleben und die etablierten Unternehmen herausfordern.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter
1. Einleitung
Zusammenfassung
Die deutsche Antwort auf die globale Herausforderung Klimawandel heißt Energiewende. Mit ihren nationalen, energie- und klimapolitischen Zielen ist die Energiewende ein Generationenprojekt und schon deshalb ein Prozess, der kontinuierlich begutachtet und kommentiert wird. Besonders intensiv werden die Auswirkungen der politisch gewollten Energiewende auf die zukünftige Stromversorgung analysiert. Nicht zuletzt wegen des Ausstiegs aus der Kernenergie steht die Transformation der Stromversorgung im Mittelpunkt der deutschen Energiewende. Der Buchtitel ″Strom 4.0″ beschreibt in Anlehnung an den Begriff ″Industrie 4.0″, welche Innovationspotentiale insgesamt, aber insbesondere aus der laufenden, 4. Phase der industriellen Revolution zur Verfügung stehen, um eine Stromwende in Deutschland möglich zu machen. In der Analyse der Strommärkte zeigt sich, dass gerade kundennahe Systemlösungen und Dienstleistungen immer mehr bereitstehen, um konventionelle Technologien der Stromwirtschaft abzulösen. ″Strom 4.0″ ist damit auch ein tiefgreifender Transformationsprozess für die Stromwirtschaft als Industrie.
Klaus-Dieter Maubach
2. Energiewende: Vision und Realität
Zusammenfassung
Die Stromwende ist ein unverzichtbarer Teil der deutschen Energiewende - ohne Stromwende keine erfolgreiche Energiewende. Damit dies gelingt, werden für folgende, zentrale Fragen rund um die Stromwende Antworten formuliert:
Warum reichen die herrschenden Formen der Stromerzeugung allein nicht aus, um die Stromwende zu meistern?
Wie sehen neue Technologien und neue Geschäftsmodelle rund um den Stromkunden konkret aus?
Welche Unternehmen haben sich bereits auf den Weg gemacht, verfügen über vielversprechende Technologien und realisieren zukunftsträchtige Geschäftsmodelle?
Wie reagieren die etablierten Stromversorger auf den Trend der kundennahen Energiegeschäfte und Dienstleistungen?
Wie sieht ein neuer Regulierungsrahmen aus, damit innovative Lösungen ihren Beitrag zu deutschen Stromwende leisten können?
Klaus-Dieter Maubach
3. David gegen Goliat?
Zusammenfassung
Technologische Entwicklungen haben in der Stromerzeugung beginnend bereits im 19. Jahrhundert zunächst eine einseitige Welt der Großkraftwerke geschaffen und perfektioniert - ″Goliat″ beherrscht diese Welt. Im ausgehenden 20. Jahrhundert lassen erneuerbare Technologien auf der Basis von Wind- und Sonnenkraft ein zweites Lager in der Stromerzeugung heranwachsen - ″David″ wird geboren. Anfang des 21. Jahrhunderts lösen sich beide Lager au, denn die neue Welt der Stromerzeugung ist durch eine komplexe Vielfalt und nicht mehr durch leicht abgrenzbare Lager gekennzeichnet. In der neuen Welt sind Grenzen zwischen den ehemaligen Lagern fließend. So kann die erneuerbare Stromwirtschaft für sich nicht mehr reklamieren, nur in kleinen Anlagen realisiert zu werden, und die fossile Energiewirtschaft muss sich nicht mehr vorhalten lassen, nur in Großkraftwerken einsetzbar zu sein. Es gibt sie nicht mehr, die glasklaren Fronten zwischen erneuerbar und klein auf der einen Seite sowie fossil/nuklear und groß auf der anderen Seite.
Klaus-Dieter Maubach
4. Öffentliche Stromerzeugung: Eine Universallösung wird zum Problemfall
Zusammenfassung
In der post-Fukushima Zeit steckt die öffentliche Stromerzeugung in einer Sackgasse und es ist überflüssig zu diskutieren, ob das eher durch die Unternehmen der Stromwirtschaft verursacht wurde oder eher ein Ergebnis staatlicher Regulierung der Energiemärkte ist. Fest steht, dass die Anzahl der verfügbaren, technologischen Optionen, die einen Beitrag zur öffentlichen Stromerzeugung leisten können, zurückgeht. Der beschlossene Kernenergieausstieg und eine fortschreitende Diskreditierung der Kohleverstromung sind die bedeutendsten Aspekte einer Akzeptanzproblematik, und sie betreffen die wesentlichen Säulen der öffentlichen Stromerzeugung in Deutschland. Die Herausforderungen der Stromwende liegen aber nicht nur im Niedergang der öffentlichen Stromerzeugung. Auch weite Teile der staatlichen Regulierung tragen dazu bei, dass zügig nach neuen Lösungen gesucht werden muss, um die politischen Ziele der Stromwende dennoch zu erreichen.
Klaus-Dieter Maubach
5. Regulierungsdefizite in der Stromversorgung
Zusammenfassung
Die drei wesentlichen Ziele der Energiepolitik, niedergelegt in der Präambel des deutschen Energiewirtschaftsgesetzes sind gleichzeitig unter Druck, d. h. Versorgungssicherheit, Umweltverträglichkeit und Preiswürdigkeit, und das nur knapp wenige Jahre nach den post-Fukushima Entscheidungen der seinerzeitigen Bundesregierung, die beim Bürger als ″Energiewende″ verstanden werden. In Deutschland wächst die Sorge um die Sicherheit der Stromversorgung, gleichzeitig stagnieren die energiebedingten CO2 Emissionen und die Haushaltsstrompreise erreichen europäisches Spitzenniveau. Neben diesen Herausforderungen stellen sich einer erfolgreichen Stromwende weitere Probleme in den Weg. Der Netzausbau zum Stromtransport geht nicht mit der notwendigen Geschwindigkeit voran, der Ausbau der seegestützten Windkraft bleibt deutlich hinter den ursprünglichen Zielen der Bundesregierung zurück, und das zentrale, europäische Instrument zur Bekämpfung des Klimawandels, der europäische Emissionshandel, schleppt sich mit einem niedrigen Preisniveau um fünf Euro pro Tonne CO2 dahin. Die Defizite in der staatlichen Regulierung der Stromversorgung sind nicht zu übersehen, und konsequenterweise wird regelmäßig ein ″Neustart″ für die Energiewende gefordert. Das Drücken der ″Reset″ Taste allein wird aber die Problem nicht lösen können.
Klaus-Dieter Maubach
6. Das nächste große Ding wird klein
Zusammenfassung
Die großen Innovationen in der Stromwirtschaft waren in aller Regel kundenfern – ein für den Kunden erkennbarer Nutzen entfaltete sich in der Regel nicht unmittelbar. Bestes Beispiel sind die Innovationssprünge, aus denen alle Großkraftwerkstechnologien entstanden sind. Selbstverständlich dienten die Innovationen immer den Zielen des EnWG nach gesteigerter Versorgungssicherheit, Umweltverträglichkeit und Preiswürdigkeit. Für die Stromkunden war der Nutzen allerdings immer abstrakt, da die neuen Technologien nicht persönlich erlebbar waren. Der allgemein bekannte Satz „Mein Strom kommt aus der Steckdose“ beschreibt die Haltung mancher Stromkunden und deren Desinteresse an Stromerzeugung und am Transport der elektrischen Energie bis zur Steckdose. Die Stromwirtschaft steht nunmehr vor einer technologischen Zeitenwende, denn auch für sie wird gelten: Das nächste große Ding wird klein. Die Veränderungen für die Industrie werden tiefgreifend sein, sie werden sich vor allem kundennah abspielen und das etablierte Geschäftsmodell der Stromwirtschaft schon deshalb auf den Kopf stellen.
Klaus-Dieter Maubach
7. Vom Versorger zum Dienstleister
Zusammenfassung
Die deutsche Stromwirtschaft befindet sich wenige Jahre nach Fukushima in einer Situation wie zur Jahrtausendwende. Mit der Umstellung des Stromeinspeisungsgesetzes auf das erste EEG im Jahre 2001 ist der Weg für die Stromwirtschaft damals frei, in erneuerbare Energien zu investieren, und von den staatlich festgesetzten Einspeisevergütungen zu profitieren. Trotzdem wird das EEG von der Stromwirtschaft anschließend weiter über Jahre kontinuierlich bekämpft. Erst mit einer zeitlichen Verzögerung von knapp 10 Jahren lässt die etablierte Stromwirtschaft einen erheblichen Teil ihrer Investitionsmittel in regenerative Stromerzeugung fließen. Die damaligen Opportunitäten, die von der Stromwirtschaft erst zögerlich und auch nur verspätet genutzt wurden, lagen im Geschäft mit dem EEG – die heutigen liegen im Geschäft kundennaher Produkte und Dienstleistungen. Wenn die Unternehmen der Stromwirtschaft diese Opportunitäten erst verspätet nutzen, kann das ähnlich weitreichende Folgen haben, wie beim EEG. Das Geschäft mit dem EEG wird in 2014 zum übergroßen Teil nicht von den etablierten Energieversorgern gemacht, sondern von privaten und institutionellen Investoren. Das könnte in 10 Jahren auch auf das kundennahe Energiegeschäft zutreffen. Der Wandel vom Versorger zum Dienstleister muss stattfinden und das dies funktioniert belegen hinreichend Beispiele aus der europäischen Strom- und Gaswirtschaft.
Klaus-Dieter Maubach
8. Private Stromproduktion – Chance oder Risiko?
Zusammenfassung
Aus der kritischen Auseinandersetzung mit dem Thema der Eigenproduktion von Strom wird im Laufe des Jahres 2013 eine zunehmend moralisierende Debatte. Den Aufschlag macht im Januar 2013 Bundesumweltminister Altmaier mit seinem Konzept zur Strompreis-Sicherung. Teil des von ihm schriftlich vorgelegten Konzeptes ist es, „die zunehmende Entsolidarisierung bei der EEG-Umlage durch Eigenproduktion und -verbrauch zu stoppen“. Der für das EEG zuständige Minister will mit seinem Konzept die Strompreise nicht weiter steigen lassen; sicherlich ein richtiges und wichtiges Anliegen. Trotzdem muss sich der Minister vorhalten lassen, durch den Begriff der Entsolidarisierung zur Stigmatisierung eines Geschäftsmodells beigetragen zu haben. Danach gibt es kein Halten mehr. Es gehört zur energiepolitischen Korrektheit über alle Parteigrenzen hinweg, sich gegen Eigenstromproduktion zu wenden und es entwickelt sich eine Mehrheitsmeinung, der sich wesentliche Meinungsbildner in energie- und klimapolitischen Fragen anschließen – das schließt renommierte Medien und NGO ausdrücklich ein. Diese Debatte verkennt die Chancen einer Eigenstromproduktion, weil sie sich zu Viele zu früh moralisch bereits festgelegt haben.
Klaus-Dieter Maubach
9. Strommärkte und Netzregulierung von Morgen
Zusammenfassung
Die deutsche Energiepolitik definiert zu recht die Ziele der Energiewende. Sie meint aber auch zu wissen, wie diese erreicht werden können. Die planwirtschaftlichen Regulierungen im EEG sind dafür der beste Beleg, auch wenn die Novelle aus 2014 erste Wettbewerbselement vorsieht. Damit die Strommärkte und die Netzregulierung von Morgen effizient und effektiv sind, müssen diese allerdings Technologie und Geschäftsmodell neutral sein. Nur so schaffen sie ein innovationsfreundliches Umfeld und nur so kann Deutschland der modernste Energiestandort der Welt werden – genauso wie es die Bundesregierung in ihrem Koalitionsvertrag eigentlich beabsichtigt.
Klaus-Dieter Maubach
10. Zusammenfassung
Zusammenfassung
Seit mehr als 200 Jahren werden konventionelle Basistechnologien zur Verbrennung von fossilen Brennstoffen und zur Umwandlung von Rotationsenergie in elektrische Energie angewendet. Großkraftwerke auf nuklearer und fossiler Basis sind das bisherige Ergebnis. Die konventionellen Technologien können aber zunehmend auch kommerziell nicht mehr überzeugen. Das Paradigma einer kostengünstigen Stromversorgung nur durch konventionelle Großkraftwerke schwindet. Die Chancen neuer Technologien sind eben auch die Schwächen der Etablierten. Seit wenigen Jahren haben neue Technologien eine Reife entwickelt, um in einen ernstzunehmenden Wettbewerb zu den Etablierten zu treten. Die neuen Technologien stehen nicht in der Evolutionslinie von James Watt oder Werner von Siemens, sondern sind das Ergebnis von Entwicklungen in der Halbleiterindustrie und der Materialforschung. Die Grundprinzipien ihrer Funktionsweise sind seit Jahrzehnten bekannt, aber erst jetzt gelingt ihnen der industrielle Durchbruch. Die Photovoltaik ist hier das beste Beispiel. Hiermit ändern sich aber nicht nur die vorherrschenden Technologien, sondern auch die Geschäftsmodelle in der Stromwirtschaft, den die neue Technologien sind modular, skalierbar und kundennah einsetzbar. Auch hier zeigt die Photovoltaik besonders in Ländern wie den USA und Australien wie es gehen kann.
Klaus-Dieter Maubach
Backmatter
Metadaten
Titel
Strom 4.0
verfasst von
Klaus-Dieter Maubach
Copyright-Jahr
2015
Electronic ISBN
978-3-658-08613-8
Print ISBN
978-3-658-08612-1
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-658-08613-8