Der Ausschuss für Bildung, Forschung und Technikfolgenabschätzung hat das TAB mit der Bearbeitung der Themen "Elektrizitätsversorgung in Deutschland während eines Ausstiegs aus der Kernenergienutzung und danach" und "Perspektiven regenerativer Energieträger" beauftragt. Das Vorhaben wurde im Juli 1999 begonnen.

Es sollen untersucht werden, welche Auswirkungen ein Kernenergieausstieg auf Wirtschaft, Umwelt, Beschäftigung und Versorgungssicherheit haben könnte. Insbesondere sollte der Frage nachgegangen werden, mit welchen Energiequellen und -techniken für stillgelegte Kernkraftwerke Ersatz-Stromquellen geschaffen werden könnten. Zum Thema "Perspektiven regenerativer Energien" sollten der aktuelle Diskussionsstand und offene Fragestellungen zur verstärkten Nutzung regenerativer Energiequellen in Deutschland sowie deren Einbettung in übergreifende energie- und umweltpolitische Themenfelder herausgearbeitet werden.

Stand der Arbeiten

Aufgrund der engen thematischen Verflechtung beider Themen erfolgte - auch aus Gründen der Praktikabilität - eine zusammenfassende Darstellung in einem Bericht. Diese hat den Charakter einer Vorstudie. Der Untersuchungsrahmen umfasst ausgewählte Aspekte, die wesentliche "Bausteine" bei der Ausgestaltung einer Strategie für eine nachhaltige Energieversorgung darstellen, und insbesondere solche, bei denen noch weiterer Untersuchungsbedarf besteht.

Ergebnisse

Ausgangspunkt der Untersuchung ist eine vom Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung (IER) der Universität Stuttgart für das TAB durchgeführte vergleichende Analyse ausgewählter wissenschaftlicher Studien zu den energieseitigen, ökologischen und gesamtwirtschaftlichen Auswirkungen eines Ausstiegs aus der Nutzung der Kernenergie in Deutschland. Diese Analyse zeigt, dass die Ergebnisse der Studien wegen der zum Teil erheblichen Unterschiede in den methodischen Ansätzen, den ergebnisbestimmenden Annahmen, der Festlegung von Ausstiegsszenarien und Referenzentwicklungen nicht oder nur sehr eingeschränkt vergleichbar sind und dass eine einheitliche Gesamtaussage zu den zu erwartenden Auswirkungen eines Kernenergieausstiegs nicht ableitbar ist.

Die weitaus meisten der in die vergleichende Analyse einbezogenen "Ausstiegsstudien" richten den Fokus auf die Ermittlung der Konsequenzen eines kurzfristigen Ausstiegs (bis 2005), und es werden in der Regel kostenminimierende Ersatzstrategien - unter Vernachlässigung externer Kosten und Nutzen - untersucht. Bei solchen Prämissen kommen diese "Ausstiegsstudien" natürlich zwangsläufig zu dem Schluss, dass die erneuerbaren Energien und die Energie- und Stromeinsparung nur einen sehr geringen Beitrag zum Ersatz der Kernenergie leisten können. Sie sind daher für eine aus heutiger Sicht realistische Diskussion über strategische Optionen für eine nachhaltige Energieversorgung in Deutschland weitgehend unbrauchbar.

Von daher erscheint die vom IER erhobene Forderung, eine methodisch wesentlich verbesserte "Ausstiegsstudie" zu erstellen, als verständlich. Angesichts des gegenwärtigen Standes der Diskussion um die Beendigung der Kernenergienutzung dürfte die Durchführung einer neuen umfangreichen "Ausstiegsstudie" aber nicht vordringlich sein. Dringend erforderlich sind dagegen vertiefenden Untersuchungen zu den Potenzialen, Einsatzbedingungen, Fördermöglichkeiten und Auswirkungen derjenigen strategischen Optionen, die auf jeden Fall von zentraler Bedeutung für eine langfristig nachhaltige Energieversorgung in Deutschland sein werden. Dabei handelt es sich in erster Linie um die Intensivierung der Bemühungen zur Einsparung von Energie und um die verstärkte Nutzung der bedeutenden Potenziale der regenerativen Energien. Zu überprüfen sind aber auch die Möglichkeiten und Probleme eines verstärkten Einsatzes fossiler Energieträger, insbesondere von Erdgas. Mit diesen Optionen befassen sich die weiteren Kapitel dieses Berichtes, wobei besonderes Gewicht auf die Herausarbeitung vorrangiger Untersuchungs- und Forschungsfragen gelegt wird.

Stromeinsparung

Ein sparsamerer Umgang mit Strom bzw. Energie generell ist einer der zentralen Ansatzpunkte, wenn die Energieversorgung auf eine nachhaltig zukunftsverträgliche Basis gestellt werden soll. Verschiedene Szenarienrechnungen zeigen eindeutig das große Potenzial zur Stromeinsparung und CO2-Reduktion auf, das in allen Verbrauchssektoren zur Verfügung steht. Je nach Rahmenbedingungen und Intensität des energiepolitischen Handelns wird eine Verringerung des gesamten Stromverbrauchs bis zum Jahr 2020 um 10 % bis 30 % gegenüber der "Business as usual"-Entwicklung für möglich gehalten. Im Sektor "Haushalte" sind dabei mit bis zu 60 % die größten Einsparpotenziale vorhanden, aber auch in den Sektoren "Gewerbe, Handel, Dienstleistungen" (44 %) und "Industrie" (18 %) sind bedeutende wirtschaftlich erschließbare Potenziale zu verzeichnen.

Der Ausschöpfung dieser Einsparpotenziale stehen allerdings in allen Verbrauchssektoren eine ganze Palette von Hemmnissen und Marktunvollkommenheiten entgegen. Eine bedeutende Rolle spielen beispielsweise das geringe Strompreisniveau, wodurch forcierte Aktivitäten und Investitionen für eine Verbesserung der Energieeffizienz behindert werden, und ungenügende Kenntnisse über bestehende Möglichkeiten zur Energieeinsparung. An diesen und anderen Hemmnissen müssten energiepolitische Instrumente und zu ergreifende Maßnahmen ansetzen. Das immer stärker wettbewerblich organisierte energiewirtschaftliche Umfeld macht außerdem notwendig, dass die gewählten Instrumente diesen neuen Rahmenbedingungen angepasst werden.

Prioritärer Forschungsbedarf im Bereich der Stromeinspar-Strategie liegt nach Auffassung des TAB in der Untersuchung der wachsenden "Internet Economy" und ihrer Auswirkungen auf den Energieverbrauch. Daneben erscheint die Verstärkung der Motivations- und Entscheidungsforschung zur Untermauerung einer solchen Strategie vordringlich.

Verstärkter Einsatz fossiler Energieträger

Eine vieldiskutierte Möglichkeit, zur Deckung einer durch auslaufende Kernenergienutzung entstehenden zukünftigen Energieversorgungslücke beizutragen, wäre die Intensivierung des Einsatzes fossiler Energieträger. Abgesehen von der Problematik dieser Option im Hinblick auf die damit verbundene Umweltbelastung, auf die in dieser Untersuchung nicht näher eingegangen wird, würde dies bedeuten, dass die Reichweiten von Erdöl und Erdgas, die bereits heute als vergleichsweise gering eingestuft werden, bei deutlichen Bedarfszuwächsen sich bereits in naher Zukunft weiter verkürzen würden. Der Schwerpunkt der Überlegungen zu dieser Option wird daher auf die Reichweitenproblematik bei Erdöl und Erdgas gelegt.

Die zukünftige Versorgungssituation bei Erdöl und Erdgas wird auch in Fachkreisen keineswegs übereinstimmend beurteilt. Unterschiede im "Reporting" der Reserven und Ressourcen von Erdöl und Erdgas resultieren neben technisch-wirtschaftlichen und politischen Faktoren vor allem aus einer unterschiedlichen Gewichtung von Datenquellen. Ausgewiesene "Zunahmen" der Reserven gehen immer mehr auf nachträgliche, von Neufunden entkoppelte Neubewertungen zurück.

Angaben über die Reichweiten von Energierohstoffen haben nur begrenzte Aussagekraft. Ein entscheidenderes Maß für strukturelle Veränderungen ist der Zeitpunkt, ab dem aus technischen und ökonomischen Gründen die Produktion von Erdöl bzw. Erdgas nicht weiter erhöht werden kann. Ab diesem Punkt, wenn etwa die Hälfte des verfügbaren Erdöls bzw. Erdgases verbraucht sein wird, könnte eine wachsende Nachfrage nicht mehr durch den kurzfristigen Ausbau der Fördermengen ausgeglichen werden. Der Zeitpunkt des Erreichens des "Depletion midpoint" ist allerdings umstritten.

Zur Schließung einer möglicherweise auftretenden Deckungslücke beim konventionellen Erdöl bietet sich unter anderem die verstärkte Nutzung von Erdgas an. Die sich bereits abzeichnende Nutzungskonkurrenz verschiedener Marktsegmente beim Erdgas würde dadurch verschärft werden. Es erscheint daher notwendig zu untersuchen, ob sich aus nationaler Sicht schwerwiegende und folgenreiche Engpässe bei der Erdgasversorgung ergeben könnten.

Weiterer prioritärer Untersuchungsbedarf besteht hinsichtlich der Entwicklung marktfähiger Techniken zur Förderung von Methanhydraten und der Analyse möglicher Auswirkungen einer solchen Förderung auf Klima und Umwelt.

Erhöhung des Anteils regenerativer Energieträger

Eine weitere zentrale Option besteht darin, den Anteil regenerativer Energieträger an der nationalen Energieversorgung signifikant zu erhöhen. Das theoretische Potenzial solcher Energiequellen beläuft sich auf ein Vielfaches des jährlichen Weltenergieverbrauchs, seine Nutzbarkeit wird aber durch Besonderheiten der regenerativen Energiebereitstellung (z.B. Ortsgebundenheit, konkurrierende Flächenbeanspruchung, variierende Verfügbarkeit der Energiedarbietung) eingeschränkt. Der Schwerpunkt wird hier zunächst auf das technische Potenzial regenerativer Energieträger (Wasser- und Windkraft, Bioenergieträger, Sonnenenergie und Erdwärme) in Deutschland gelegt. Thematisiert werden die zeitliche und räumliche Angebotsstruktur, Möglichkeiten eines zeitlichen und mengenmäßigen Ausgleichs von regenerativem Energieangebot sowie nachfrageseitige Ausgleichseffekte.

Im Ergebnis wird festgehalten, dass das bedeutende technische Potenzial regenerativer Energieträger in Deutschland derzeit bei weitem noch nicht ausgeschöpft ist. Regenerative Energieträger weisen Besonderheiten in der Angebotsstruktur auf. Bei einem deutlichen Ausbau der regenerativen Energieerzeugung würde der Anteil fluktuierender Energieträger (insbesondere Sonne und Wind) zunehmen. Es bestehen jedoch Möglichkeiten, Energieangebot und -nachfrage besser aufeinander abzustimmen (z.B. zeitliche Verlagerung der elektrischen Last beim Verbraucher, zeitlich ausgewogene Angebotsprofile und räumlich günstige Verteilung des Stromangebotes durch Nutzung aller verfügbaren Energiequellen in einem ausgewogenen Mix, Import regenerativen Stroms). Eine deutliche Erhöhung des Anteils regenerativer Energieträger würde die bereits vorhandene Tendenz zum Betrieb vieler dezentraler, kleinerer Anlagen mit zunehmenden Mengen dezentral eingespeisten Stroms verstärken.

Ausführlich diskutiert werden die potenziellen technischen Auswirkungen eines Ausstiegs aus der Kernenergie im Erzeugungssektor (Einflüsse auf Erzeugungszuverlässigkeit und Regelungskonzepte) und im Netzsektor (Einflüsse auf Netzbelastung und -zuverlässigkeit, Spannungsqualität und Netzverluste) bei verstärkter Nutzung dargebotsabhängiger Energieträger.

Die regenerativen Energien haben im Wettbewerb mit der konventionellen Stromerzeugung immer noch einen schweren Stand. Dies liegt auch daran, dass die negativen Umweltauswirkungen der Stromerzeugung von der Gesellschaft als Ganzes getragen werden und sich insbesondere nicht in den Strompreisen widerspiegeln. Trotz erheblicher Fortschritte in den letzten Jahren brauchen die regenerativen Technologien daher eine spezielle Förderung, um ihren weiteren Ausbau sicherzustellen. Dies gilt umso mehr, als sich die Bundesrepublik Deutschland das im internationalen Vergleich ambitionierte politische Ziel gesetzt hat, bis zum Jahr 2010 den Anteil regenerativer Energien an der Stromerzeugung mindestens zu verdoppeln. Eine zentrale Fragestellung lautet daher, mit welchen Instrumenten man die Förderung regenerativer Energien im liberalisierten Strommarkt effektiv, effizient und marktkonform vorantreiben kann.

Um diese Diskussion auf eine fundierte Basis zu stellen, wurde ein Kriterienraster entwickelt, anhand dessen die Bewertung der unterschiedlichen Instrumente in Bezug auf ihre Eignung, das Ziel einer Erhöhung des Anteils regenerativer Energieträger in der Stromerzeugung zu befördern, vorgenommen werden kann. Sowohl hoheitliche (Stromsteuer, Einspeise- sowie Quotenregelung) als auch freiwillige Instrumente ("Grüne Angebote") wurden in die Untersuchung einbezogen.

Zur Option "Erhöhung des Anteils regenerativer Energieträger" gibt es umfangreichen Untersuchungsbedarf. Prioritäre Felder sind nach Auffassung des TAB:

• die technische Weiterentwicklung und Erprobung von bisher in Deutschland unterrepräsentierten Stromerzeugungstechnologien, z.B. Offshore-Windkraftanlagen und Geothermie,
• die mit einer verstärkten Netzintegration von Elektrizität aus regenerativen, insbesondere dargebotsabhängigen Energieträgern und der Einführung neuer Versorgungsstrukturen verbundenen technischen Fragestellungen und FuE-Erfordernisse,
• der Einfluss der europäischen Integration und der Liberalisierung der Energiemärkte auf die Handlungsmöglichkeiten des nationalen Gesetzgebers in der Energiepolitik und
• die Wechselwirkungen zwischen verschiedenen umweltpolitischen Instrumenten zur Förderung der Nutzung regenerativer Energieträger im liberalisierten Strommarkt.