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Erneuerbare Energien: Wege, Ziele, Geodaten

„Step back in time to Old Holland“, so ein Slogan der Stadt Amsterdam. Dieses alte Holland konnten Bewohner und Besucher Mitte Januar 2017 hautnah erleben. Ein Stromausfall sorgte für mittelalterliche Stimmung in Amsterdam. Für Romantiker und Entschleuniger bei Kerzenlicht eine willkommene Abwechslung. Für die Wirtschaft und das öffentliche Leben ein Worst-Case-Szenario. Infolge des Blackouts in der Stromversorgung fielen Züge und Straßenbahnen aus. Und auch in Frankreich wackelt die Stromversorgung. Die frostigen Temperaturen der letzten Wochen sowie Wartungsarbeiten in einigen Kernkraftwerken sorgen für Engpässe. Ein Blick auf den deutschen Strommarkt zeigt, dass eine Stromunterbrechung kein abwegiges Thema darstellt. „Bei Stromausfall bricht in der Stadt das Chaos aus“, titelte der Tagesspiegel bereits 2014 [1]. Gemeint war die Hauptstadt Berlin. Ganz zu schweigen von Osteuropa, wo aufgrund von Krieg kurzerhand der Strom abgestellt wird, Länder nicht versorgt werden oder der gesamte Strommarkt samt Infrastruktur mehr als wackelig ist. Ein Grundproblem zeigt sich unter anderem in der Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen. Laut Statistischem Bundesamt „basierte die Energieversorgung in Europa sehr stark auf den fossilen Brennstoffen Kohle, Erdöl und Erdgas.“ Und weiter heißt es: „In den letzten 40 Jahren wurden sie von der Kernenergie als nicht-fossilem Brennstoff ergänzt. Angesichts des Klimawandels und knapper werdender Ressourcen gewinnen die erneuerbaren Energieträger wie Wasser, Wind und Biomasse zunehmend an Bedeutung“ [2].

Ein Papier zum Thema „Erneuerbare Energien in Zahlen“, herausgegeben vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi), sieht den Bereich der erneuerbaren Energien bei der Stromerzeugung weiter auf dem Vormarsch. „Gut 187 Milliarden Kilowattstunden Strom (2014: 161 Milliarden Kilowattstunden) wurden im Jahr 2015 aus erneuerbaren Energien erzeugt. Damit konnten die Erneuerbaren ihren ersten Rang im Strombereich vor der Braunkohle deutlich ausbauen und erreichten einen Anteil von 31,6 Prozent am Bruttostromverbrauch (2014: 27,3 Prozent)“, so das BMWi [3]. Das Fraunhofer ISE hat „Aktuelle Fakten zur Photovoltaik in Deutschland“ zusammengestellt. „In Summe produzierten die Erneuerbaren Energiequellen Solar, Wind, Wasser und Biomasse im Jahr 2016 ca. 186 TWh. Sie liegen damit ungefähr auf dem Niveau des Vorjahres“ [4].

Das klingt erfreulich, gerade vor dem Hintergrund, dass der Ausbau des erneuerbaren Energiesektors eine zentrale Säule der Energiewende für das BMWi bedeutet. Mithilfe des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) verfolgt das Ministerium den Umbau der Energieversorgung, um „den Anteil der erneuerbaren Energien an der Stromversorgung bis 2050 auf mindestens 80 Prozent zu steigern“ [5]. Damit sollen vor allem der Klima- und Umweltschutz gestärkt sowie die volkswirtschaftlichen Kosten einer zukünftigen Energieversorgung reduziert werden. Ein wichtiger Moment in diesem Kontext spielt die technologische Entwicklung, um den Bereich der erneuerbaren Energien zielführend und zukunftssicher voranzutreiben – auch und gerade mithilfe von Geoinformationen.

Neue Regelungen und Hemmnisse

Und doch sind Zweifel angebracht am zukünftigen Weg hin zu einer Gesamtstrategie im Energiesektor. Zwar setzt die Europäische Union (EU) darauf, den Anteil erneuerbarer Energien am Energieverbrauch in der EU bis 2030 auf mindestens 27 Prozent zu erhöhen [6], doch trübt das Ende 2016 veröffentlichte Energiepaket der EU den eingeschlagenen Weg. Dieses „Energiepaket“ sieht unter anderem zukünftig stärkere Regeln bei der Einspeisung für erneuerbare Energien vor. Laut Nachrichtenportal „euronews“ sollen „erneuerbare Energien keinen bevorzugten Zugang zu den Netzen bekommen“ [7]. Der Bundesverband Erneuerbare Energie e. V. (BEE) schreibt hierzu: „So sollen nach dem Willen der EU-Kommission Erneuerbare Energien nicht mehr in vollem Umfang bevorzugt einspeisen dürfen, sondern nur Anlagen mit einer Leistung unter 250 kW, wenn gleichzeitig Ökostrom einen Anteil von 15 Prozent an der Stromerzeugung erreicht hat“. Rainer Hinrichs-Rahlwes, Europaexperte im BEE-Vorstand:„Durch die jetzigen Rahmenbedingungen für Fördersysteme fehlen Investoren Investitions- und Rechtssicherheit“. Und er ergänzt: „Das verlangsamt die Energiewende, konterkariert die Klimaschutzziele und verunsichert Investoren“ [8].

Nun liegt es in der Natur der Sache, dass das offizielle Sprachrohr pro erneuerbare Energien die geplanten Einschränkungen kritisch sieht. Gegenwind kommt auch von der Deutschen Umwelthilfe (DUH). Diese kritisiert die Vorschläge aus Brüssel, da „sich die Klimabeschlüsse von Paris darin nicht widerspiegeln und erneuerbare Energien ausgebremst werden“. Für die DUH stelle der Wegfall des Einspeisevorrangs für erneuerbare Energien die Gefahr dar, dass „Strom aus klimaschädlicher Erzeugung den erneuerbaren Strom im Netz verdrängt und mehr Treibhausgase ausgestoßen werden“ [9]. Kritik kam Anfang des Jahres auch von der Süddeutschen Zeitung (SZ). Diese schrieb mit Bezug auf den Rechnungshof: „Die Bundesregierung macht schwere Fehler in der Energiepolitik. Das geht aus einem Bericht des Bundesrechnungshofs hervor, über den die FAZ berichtet. In dem noch unveröffentlichten Dokument, das dem Haushaltsausschuss des Bundestags vorgelegt werden soll, ist die Rede von schwerwiegenden Mängeln bei der Kontrolle der Energiewende“ [10].

Im Grunde werden damit Vorhaben zur Förderung erneuerbarer Energien ad absurdum geführt. Wenn die politisch Verantwortlichen nicht willens sind, verbindliche und vor allem investorenfreundliche Regelungen zu treffen, kommen Initiativen im erneuerbaren Energieumfeld nicht vom Fleck.


Energiewende heißt auch, viele Faktoren zu berücksichtigen (Bild: fotolia.com_K.C.)

Von Technologien, Big-Data und der Wissenschaft

Die Energiewende zu gestalten heißt auch, auf neue Technologien zu setzen. Nicht im Sinne „smarter“ Marketingbegriffe, deren Inhalte und Bedeutungen sich dem Betrachter kaum erschließen. Vor allem deshalb, weil die intelligenten Energielösungen zunächst die Verkaufsstrategien der Unternehmen beflügeln und nicht in erster Linie Aufklärungsarbeit leisten.

Etwas realistischer sah das Ganze Wirtschafts- und Energieminister Sigmar Gabriel bereits im Jahr 2014: „Der Umbau der Energieversorgung in Deutschland ist ein Jahrhundertprojekt, das wir zum Erfolg führen wollen. (…) Das Technologieprogramm E-Energy leistet hierzu einen wichtigen Beitrag. So kann etwa der Netzbetrieb durch den Einsatz von Informations- und Kommunikationstechnologien wesentlich effizienter werden“ [11]. In diesem Technologiemix können Geoinformationen einen entscheidenden Mehrwert bieten.

Darauf verweist unter anderem der Verband der Geoinformationswirtschaft Berlin Brandenburg e. V.: „Geoinformationstechnologien spielen für viele Entscheidungsfindungen und Prozessoptimierungen eine zentrale Rolle“, unter anderem „bei der Auswahl von Standorten für erneuerbare Energien“ [12]. Beispielsweise setzt das Unternehmen Esri mit GIS-Technologien auf eine schnellere Energiewende. Hierzu hießt es aus dem Unternehmen: „Schon heute dient Esri Technologie den Energieerzeugern, Projektierern und Anlagenherstellern bei der Identifizierung neuer Standorte, bei der Planung neuer Transporttrassen und der Netzanbindungsanalyse“. Konkret verknüpft Esri damit Apps und „Fachschalen zur Zeichnung und Konstruktion von Windkraftanlagen“ [13]. Und auch im Bereich der erneuerbaren Energien spielt Big Data eine wichtige Rolle. Die Deutsche Welle (DW) berichtete in einem Beitrag zu „Windkraft: Mehr Effizienz durch Big Data“ vom Oktober 2016 davon, dass „immer mehr Firmen und Forschungseinrichtungen im Bereich der erneuerbaren Energien (…) auf Big Data“ setzen. Und weiter heißt es: „Sie sammeln riesige Datenmengen, filtern sie und werten sie aus, um den optimalen Nutzen daraus ziehen zu können. Das Potenzial dieser Daten insbesondere im Bereich der Windstromerzeugung ist immens“ [14]. Den Betreiberfirmen sei es mithilfe der Daten möglich, wichtige Informationen über den Zustand der Anlagen zu erhalten sowie Vorhersagen für eine effizientere Nutzung der Turbinen zu treffen. In eine ähnliche Richtung denken auch die Wissenschaftler am Lehrstuhl für Geoinformations-Engineering der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH). Der Lehrstuhl forscht an der Entwicklung von Algorithmen und Berechnungsverfahren, „um das technische und ökonomische Potenzial der Wind- und Sonnenenergie in der Schweiz zu bestimmen“. Ein aktuelles Projekt beschäftigt sich mit der Entwicklung eines Programms, das dem Anwender unter anderem die Bestimmung geeigneter Standorte für Wind- und Solaranlagen in der Schweiz ermöglicht [15]. Die Hochschule für Technik Stuttgart (HFT) hat im Rahmen eines Projekts im Studiengang „Vermessung und Geoinformatik“ ein Geoinformationssystem zum Thema erneuerbare Energiequellen aufgebaut. Das sogenannte „GreenEnergyGIS“ „informiert Benutzer über den aktuellen Stand vorhandener Anlagen in Deutschland“ – von Windkraftanlagen über Wasserkraftwerke bis zu Biogasanlagen und Solarkraftwerke. Die Daten werden in einer Karte dargestellt. Als Datengrundlage der GIS-Anwendung dient OpenStreetMap [16].

Solche Vorhaben unterstützten den erneuerbaren Energiesektor. Sie sind ein wichtiges Bindeglied, um mithilfe der Wissenschaft zu neuen Erkenntnissen und Prozessen im Big-Data-Umfeld zu gelangen. Wichtig bei all dem ist es aber, diese Daten sinnstiftend zu verknüpfen und auszuwerten. Im Sinne neuer Wege und Ziele im Bereich der erneuerbaren Energien. Die Zeit drängt. Bezeichnet in diesem Zusammenhang: Graeme Maxton, Generalsekretär des Club of Rome, forderte im Rahmen des 5. Stuttgarter Forum für Entwicklung im Oktober 2016 in Stuttgart eine stärkere Zusammenarbeit aller Akteure – von der Zivilgesellschaft über Nationalstaaten bis zur Wirtschaft. Für G. Maxton sei eine Umkehr unumgänglich und machbar. Denn es sei keine Frage der Technologie oder der Finanzen. „Wir haben alles“, so G. Maxton. Es sei einzig eine Frage der Organisation. Also ein Aufruf zum Handeln. Sonst droht nicht nur „Old Holland“, sondern das alte Europa mit Kerzenschein im Dauermodus.

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Quellen:

[1] http://www.tagesspiegel.de/berlin/katastrophenschutz-in-berlin-bei-stromausfall-bricht-in-der-stadt-das-chaos-aus/9444242.html

[2] https://www.destatis.de/DE/Publikationen/Thematisch/Internationales/FaltblattErneuerbareEnergien0040003119001.pdf?__blob=publicationFile

[3] http://www.bmwi.de/BMWi/Redaktion/PDF/E/erneuerbare-energien-in-zahlen,property=pdf,bereich=bmwi2012,sprache=de,rwb=true.pdf

[4] https://www.ise.fraunhofer.de/de/daten-zu-erneuerbaren-energien/daten-zu-erneuerbaren-energien#title-35c311fe59f68fd093cdfb5b33123914

[5] http://www.erneuerbare-energien.de/EE/Redaktion/DE/Dossier/eeg.html

[6] http://ec.europa.eu/clima/policies/strategies/2030_de

[7] http://de.euronews.com/2016/11/29/heftige-kritik-am-eu-energiepaket

[8] http://www.bee-ev.de/home/presse/mitteilungen/detailansicht/verpasste-chance-eu-kommission-verlangsamt-europaeische-energiewende/

[9] http://www.presseportal.de/pm/22521/3496685

[10] http://www.sueddeutsche.de/wirtschaft/erneuerbare-energien-rechnungshof-regierung-macht-teure-fehler-bei-der-energiewende-1.3329829

[11] http://www.erneuerbare-energien.de/EE/Redaktion/DE/Pressemitteilungen/2014/2014-05-07-gabriel-informations-und-kommunikationstechnologien-sind-ein-wichtiger-baustein-der-energiewende.html

[12] http://www.geokomm.de/zahlen-und-fakten.html

[13] https://www.esri.de/branchen/ver-und-entsorgung/erneuerbare-energien

[14] http://www.dw.com/de/windkraft-mehr-effizienz-durch-big-data/a-36211691

[15] http://www.gis.ethz.ch/forschung/gis-fuer-erneuerbare-energien.html

[16] https://www.hft-stuttgart.de/Studienbereiche/Vermessung/Bachelor-Vermessung-Geoinformatik/Projekte/greenenergygis/index.html/de

2120 - Erneuerbare Energien: Wege, Ziele, Geodaten

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