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Erneuerbare und konventionelle Stromerzeugung

<p>Dem stetig wachsenden Anteil erneuerbarer Energien an der Bruttostromerzeugung steht ein Rückgang der konventionellen Stromerzeugung gegenüber. Erneuerbare Energien wie Wind, Sonne und Biomasse sind zusammen inzwischen die wichtigsten Energieträger im Strommix und sorgen für sinkende Emissionen.</p><p>Zeitliche Entwicklung der Bruttostromerzeugung</p><p>Die insgesamt produzierte Strommenge wird als <em>⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/b?tag=Bruttostromerzeugung#alphabar">Bruttostromerzeugung</a>⁠</em> bezeichnet. Sie wird an der Generatorklemme vor der Einspeisung in das Stromnetz gemessen. Zieht man von diesem Wert den Eigenverbrauch der Kraftwerke ab, erhält man die <em>Nettostromerzeugung</em>.</p><p>Entwicklung des Stromhandelssaldos</p><p>Importe und Exporte im europäischen Stromverbund gleichen Differenzen zwischen Stromnachfrage und -Stromangebot in den einzelnen Ländern effizient aus. Die Abbildung „Bruttostromerzeugung und Bruttostromverbrauch“ zeigt, dass die ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/b?tag=Bruttostromerzeugung#alphabar">Bruttostromerzeugung</a>⁠ in den Jahren 2003 bis 2022 stets größer war als der Verbrauch. Entsprechend wies Deutschland in diesem Zeitraum beim Stromaußenhandel einen Exportüberschuss auf (siehe Abbildung „Stromimport, Stromexport und Stromhandelssaldo“). Im Jahr 2017 erreichte der Überschuss mit 52,5 ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/t?tag=TWh#alphabar">TWh</a>⁠ einen Höchststand, damals wurden 8 Prozent der Stromerzeugung exportiert. In den folgenden Jahren ging der Netto-Export zurück. Seit dem Jahr 2023 ist Deutschland wieder Nettoimporteur - mit einem Nettoimport von etwa 26 TWh wurden im Jahr 2024 knapp 5 Prozent des inländischen Stromverbrauchs gedeckt. Der Netto-Stromimport ist Ergebnis des europäischen Strombinnenmarktes, der es im Rahmen der vorhandenen Interkonnektor-Kapazitäten erlaubt, einen grenzüberschreitenden Ausgleich zwischen Erzeugung und Verbrauch herzustellen und insofern nationale Schwankungen abzufedern. Die inländische Erzeugung hätte in bestimmten Bedarfsfällen zu höheren Kosten geführt als der Import von Strom aus unseren Nachbarländern (siehe Abb. „Stromimport, Stromexport und Stromhandelssaldo“).</p><p>Bruttostromerzeugung aus nicht erneuerbaren Energieträgern </p><p>Die Struktur der ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/b?tag=Bruttostromerzeugung#alphabar">Bruttostromerzeugung</a>⁠ hat sich seit 1990 deutlich geändert (siehe Abb. „Bruttostromerzeugung nach Energieträgern“). Im Folgenden werden die nicht-erneuerbaren Energieträger kurz dargestellt. Erneuerbare Energieträger werden im darauffolgenden Abschnitt näher erläutert.</p><p>Bruttostromerzeugung auf Basis von erneuerbaren Energieträgern </p><p>Der Strommenge, die auf Basis <em>erneuerbarer Energien</em> (Windenergie, Photovoltaik, Wasserkraft, ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/b?tag=Biomasse#alphabar">Biomasse</a>⁠, biogener Anteil des Abfalls, Geothermie) erzeugt wurde, hat sich in den letzten Jahrzehnten vervielfacht. Im Jahr 2023 machte grüner Strom erstmals mehr als 50 % der insgesamt erzeugten und verbrauchten Strommenge aus. Diese Entwicklung setzte sich auch im Jahr 2024 fort. Der Anteil erneuerbaren Stroms am ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/b?tag=Bruttostromverbrauch#alphabar">Bruttostromverbrauch</a>⁠ lag im Jahr 2024 bei 54,1 %.</p><p>Angestoßen wurde das Wachstum der erneuerbaren Energien maßgeblich durch die Einführung des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) im Jahr 2000 (siehe Abb. „Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien im Jahr 2024“). Das EEG hat ganz wesentlich zum Rückgang der fossilen Stromerzeugung und dem damit verbundenen Ausstoß von Treibhausgasen beigetragen (vgl. Artikel „<a href="https://www.umweltbundesamt.de/daten/energie/erneuerbare-energien-vermiedene-treibhausgase">Erneuerbare Energien – Vermiedene Treibhausgase</a>“).</p><p>Die verschiedenen <em>erneuerbaren Energieträger</em> tragen dabei unterschiedlich zum Anstieg der Erneuerbaren Strommenge bei.</p><p>Ausführlicher werden die verschiedenen erneuerbaren Energieträger im Artikel „<a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/erneuerbare-energien/erneuerbare-energien-in-zahlen">Erneuerbare Energien in Zahlen</a>“ beschrieben.</p>

Primärenergieverbrauch

<p>Der Primärenergieverbrauch ist seit Beginn der 1990er Jahre rückläufig. Bis auf Erdgas ist der Einsatz aller konventionellen Primärenergieträger seither zurückgegangen. Dagegen hat die Nutzung erneuerbarer Energien zugenommen. Ihr Anteil ist kontinuierlich angestiegen, besonders seit dem Jahr 2000.</p><p>Definition und Einflussfaktoren</p><p>Der ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=Primrenergieverbrauch#alphabar">Primärenergieverbrauch</a>⁠ (PEV) bezeichnet den Energiegehalt aller im Inland eingesetzten Energieträger. Der Begriff umfasst sogenannte Primärenergieträger, wie zum Beispiel Braun- und Steinkohle, Mineralöl oder Erdgas, die entweder direkt genutzt oder in sogenannte Sekundärenergieträger, wie zum Beispiel Kohlebriketts, Benzin und Diesel, Strom oder Fernwärme, umgewandelt werden. Berechnet wird er als Summe aller im Inland gewonnenen Energieträger zuzüglich des Saldos der importierten und exportierten Mengen sowie der Lagerbestandsveränderungen abzüglich der auf Hochsee gebunkerten Vorräte.</p><p>Statistisch wird der Primärenergieverbrauch über das Wirkungsgradprinzip ermittelt. Dabei werden die Einsatzmengen der in Feuerungsanlagen verbrannten Energieträger mit ihrem Heizwert multipliziert. Für Strom aus Wind, Wasserkraft oder Photovoltaik wird dabei ein Wirkungsgrad von 100 %, für die Geothermie von 10 % und für die Kernenergie von 33 % angenommen. Im Ergebnis wird durch diese internationale Festlegung für die erneuerbaren Energien ein erheblich niedrigerer PEV errechnet als für fossil-nukleare Brennstoffe. Dies hat in Zeiten der Energiewende methodenbedingte Verzerrungen bei der Trendbetrachtung zur Folge: Der Primärenergieverbrauch sinkt bei fortschreitender Substitution von fossil-nuklearen Brennstoffen durch erneuerbare Energien, selbst wenn die gleiche Menge an Strom zur Nutzung bereitgestellt wird. Dieser rein statistische Effekt überzeichnet den tatsächlichen Verbrauchsrückgang, wie die Entwicklung des <a href="https://www.umweltbundesamt.de/daten/umweltindikatoren/indikator-erneuerbare-energien">Bruttoendenergieverbrauchs</a> zeigt, welcher von diesem statistischen Effekt unbeeinflusst ist.</p><p>Der Anteil erneuerbarer Energien am gesamten Primärenergieverbrauch steigt aufgrund des Wirkungsgradprinzips dagegen unterproportional (siehe Abb. „Primärenergieverbrauch“). Es wird –bedingt durch oben beschriebene Festlegungen – ein langsamerer Anstieg des Erneuerbaren-Anteils am PEV verzeichnet. Dies kann einen geringeren Ausbaueffekt suggerieren. Diese Effekte werden umso größer, je mehr Stromproduktion aus beispielsweise Kohlekraftwerken durch erneuerbare Energien und/oder Stromimporte (ebenfalls mit Wirkungsgrad von 100 % bewertet) ersetzt werden, weil immer weniger Umwandlungsverluste in die Primärenergiebilanzierung einfließen.</p><p>Der Primärenergieverbrauch wird in erheblichem Maße durch die wirtschaftliche Konjunktur und Struktur, Energieträgerpreise und technische Entwicklungen beeinflusst. Auch die Witterungsverhältnisse und damit verbunden der Bedarf an Raumwärme spielen eine wichtige Rolle.</p><p>Entwicklung und Ziele</p><p>Der ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=Primrenergieverbrauch#alphabar">Primärenergieverbrauch</a>⁠ in Deutschland ist seit Beginn der 1990er Jahre rückläufig (siehe Abb. „Primärenergieverbrauch“). Das ergibt sich zum einen aus methodischen Gründen beim Umstieg auf erneuerbare Energien (siehe Abschnitt „Primärenergieverbrauch erklärt“). Zum anderen konnten aber auch ein wirtschaftlicher Strukturwandel sowie Effizienzsteigerungen beobachtet werden – letztere zum Beispiel durch bessere Ausnutzung der in Energieträgern gespeicherten Energie (Brennstoffnutzungsgrad) in <a href="https://www.umweltbundesamt.de/daten/energie/kraftwerke-konventionelle-erneuerbare">Kraftwerken</a>, Motoren oder Heizkesseln.</p><p>Im 2023 in Kraft getretenen Energieeffizienzgesetz (EnEfG) hat der Gesetzgeber festgelegt, dass der Primärenergieverbrauch bis zum Jahr 2030 um 39,3 % unter dem Wert des Jahres 2008 liegen soll. In den „<a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/klimaschutz-energiepolitik-in-deutschland/szenarien-projektionen/treibhausgas-projektionen/aktuelle-treibhausgas-projektionen">Treibhausgas-Projektionen 2025</a>“ wurde auf der Basis von Szenarioanalysen untersucht, ob Deutschland seine Klimaziele im Jahr 2030 erreichen kann. Wichtig ist dabei auch die Frage nach der zu erwartenden Entwicklung des Primärenergieverbrauchs. Das Ergebnis der Untersuchung: Wenn alle von der Regierungskoalition geplanten Maßnahmen umgesetzt werden, ist im Jahr 2030 mit einem PEV von etwa 9.800 Petajoule (PJ) zu rechnen (Mit-Maßnahmen-⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/s?tag=Szenario#alphabar">Szenario</a>⁠). Das wäre gegenüber dem Jahr 2008 ein Rückgang von lediglich etwa 32 %. Weitere Maßnahmen zur Senkung des PEV sind also erforderlich, um die Ziele des EnEfG zu erreichen.</p><p>Primärenergieverbrauch nach Energieträgern</p><p>Seit 1990 hat sich der Energieträgermix stark verändert. Der Verbrauch von ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=Primrenergie#alphabar">Primärenergie</a>⁠ auf Basis von Braunkohle lag im Jahr 2024 um 75 %, der von Steinkohle um etwa 67 % unter dem des Jahres 1990. Der Energieverbrauch auf Basis von Erdgas stieg an: Noch im Jahr 2021 lag das Plus gegenüber dem Jahr 1990 bei 44 %. In der Folge des Krieges in der Ukraine und den daraus erwachsenden Versorgungsengpässen und der wirtschaftlichen Rezession sank der Gasverbrauch in den Jahren 2022 und 2023 gegenüber dem Jahr 2021 jedoch deutlich. Im Jahr 2024 war erneut ein Anstieg zu verzeichnen: Der Energieverbrauch für Erdgas lag 19 % über dem des Jahres 1990. Der Einsatz erneuerbarer Energieträger hat sich seit 1990 mehr als verzehnfacht (siehe Abb. „Primärenergieverbrauch nach Energieträgern“).</p>

Archetypes of a 100% Renewable Energies Power Supply

On the way to a low carbon or even carbon neutral society there are a number of possible paths depending on political and social priorities. The German Federal Environment Agency has therefore been analyzing several "archetypesŁ of a future RE-based power generation. Three radically different scenarios were developed in order to study the technical and ecological feasibility of Germany switching to an electricity supply based entirely on renewable sources by 2050. Apart from different generation structures, the studies assume different degrees of connection and interchange between regions in Germany as well as between Germany and other countries within a Pan-European network.With the "Regions NetworkŁ scenario it has been shown that a 100% RE-based power generation is technically and ecologically feasible (English short version: http://www.umweltdaten.de/publikationen/weitere_infos/3997-0.pdf). Here, all German regions make extensive use of their RE potentials. Energy efficiency compensates for the rise in consumption caused by economic growth, e-mobility, and the use of heat-pumps. The introduction of large-scale electricity storage such as Power-to-Gas and the utilization of demand side management potentials plus a well-developed national electricity transmission grid make substantial contributions to the balancing of load and production. The system dynamics between supply and demand were minutely analyzed over 4 consecutive years.<BR>In the "Local Energy AutarkyŁ scenario, small-scale decentralized energy systems use locally available RE sources to satisfy their power demand without being connected with each other or outside suppliers, i.e. without electricity imports to Germany.<BR>The "International Large ScaleŁ scenario addresses the question whether and to which extent a wider network reaching across Germany's borders can be beneficial in terms of the optimal use of REs, the large-scale balancing between fluctuating RE feed-in and load, and using storage potentials.<BR>Quelle: http://www.sciencedirect.com<BR>

Massnahmen zur Gewährleistung eines schonenden Fischabstiegs an grösseren mitteleuropäischen Flusskraftwerken

Die Wasserkraft muss sich neuen Herausforderungen im Zusammenhang mit der Weiterentwicklung der Gewässerschutzgesetzgebung stellen. Insbesondere das mit dem Inkrafttreten des revidierten Gewässerschutzgesetzes im Januar 2011 vorgeschriebene Ziel, die wesentlichen, durch den Menschen verursachten Gewässerbeeinträchtigungen (unterbrochene Durchgängigkeit, gestörter Geschiebehaushalt, Schwall / Sunk) innert 20 Jahren zu beseitigen, stellt eine grosse Aufgabe für die Energiewirtschaft, aber auch die Kantone dar. Flusskraftwerke können bei der flussaufwärts- und flussabwärts gerichteten Wanderung von Fischen ein Hindernis darstellen. Insbesondere der für die Arterhaltung einiger in mitteleuropäischen Fliessgewässern vorkommender Fischarten wichtige Fischabstieg ist beim aktuellen Ausbaustandard der Anlagen beeinträchtigt. Ohne die Entwicklung baulicher Massnahmen zur Gewährleistung des schonenden Fischabstiegs ist die Energiewirtschaft auf betriebliche Einschränkungen angewiesen, die eine erhebliche Reduktion der Strom-produktion zur Folge hätten. Diese ist aber auch ökologisch unerwünscht, da sie im Gegensatz zum stetig steigenden Strombedarf steht, der dann zu einem grossen Teil durch klassische, nicht erneuerbare Energien oder Stromimporte gedeckt werden müsste. Ziel des Forschungsprojektes ist es, bauliche Massnahmen zum Fischabstieg zu prüfen und so weiterzuentwickeln, dass sie sowohl aus fischökologischer als auch betrieblicher Sicht erfolgreich und ökonomisch eingesetzt werden können.

Möglichkeiten und Grenzen der Integration verschiedener regenerativer Energiequellen zu einer 100% regenerativen Stromversorgung der Bundesrepublik Deutschland bis zum Jahr 2050

Hintergrund: Im Rahmen des SRU Sondergutachtens zum Thema 'Stromversorgung im Zeichen des Klimawandels' werden die Möglichkeiten und Grenzen der Integration verschiedener Energiequellen zu einer 100% regenerativen Stromversorgung der Bundesrepublik Deutschland bis zum Jahr 2050 dargestellt. Dazu werden insbesondere die folgenden Teilergebnisse erarbeitet: - Darstellung der Potenziale zur Nutzung erneuerbarer Energien für die Stromerzeugung in Deutschland (Solar, Wind, Wasserkraft, Geothermie, Biomasse). - Darstellung der Entwicklung technischer und ökonomischer Kenngrößen für Technologien zur Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien bis 2050. - Aus (1) und (2) werden Kostenpotenzialkurven für die Nutzung der verschiedenen erneuerbaren Energien zur Stromerzeugung in Deutschland abgeleitet. - Für das Jahr 2050 wird unter Berücksichtigung der zeitlichen und räumlichen Verfügbarkeit der verschiedenen erneuerbaren Energieressourcen ein kostenoptimierter regenerativer Stromerzeugungsmix bestimmt. Die Möglichkeit des Stromimports aus einem europäischen Verbundnetz wird berücksichtigt.

Press release No. N 012 of 1 March 2023 In 2022, 87% of the imported photovoltaic power stations came from China

Press In 2022, 87% of the imported photovoltaic power stations came from China Share Press release No. N 012 of 1 March 2023 Power stations to the total value of 3.6 billion euros were imported, exports amounted to 1.4 billion euros Just under 2.5 million photovoltaic power stations had been installed by November 2022, an increase of 14% on the same month a year earlier New record high: photovoltaics accounted for almost 12% of the total electricity fed into the grid from January to November 2022 WIESBADEN – From Germany's perspective, China is by far the most important country of origin of photovoltaic power stations. Roughly 87% of the photovoltaic power stations imported to Germany in 2022 came from the People's Republic. The Federal Statistical Office ( Destatis ) reports that the value of these imports amounted to just over 3.1 billion euros. Overall, Germany imported photovoltaic power stations with a value of roughly 3.6 billion euros last year. China was the most important supplier of solar cells, solar modules and the like, followed at a significant distance by the Netherlands (143 million euros or 4%) and Taiwan (94 million euros, 3%). Loading... Loading... Loading... contact for further info Press office Phone: +49 611 75 3444 Contact Form More on this topic Production Receipts, expenditure Environmental economics

15. Energiebericht Rheinland-Pfalz

Auf der Grundlage des Beschlusses des rheinland-pfälzischen Landtags (Drucksache 12/1154 vom 18. März 1992) ist in einem zweijährigen Turnus der Energiebericht des Landes Rheinland-Pfalz zu erstellen. Der nunmehr 15. Energiebericht basiert auf den Beiträgen des MKUEM, des Ministeriums für Wirtschaft, Verkehr, Landwirtschaft und Weinbau (MWVLW), des Ministeriums für Bildung (BM), des Ministeriums für Wissenschaft und Gesundheit (MWG), des Ministeriums der Finanzen (FM) sowie des Ministeriums des Innern und für Sport (MdI) sowie des Statistischen Landesamts Rheinland-Pfalz. Die Schwerpunkte des Berichts umfassen die Ziele und die Darstellung der wichtigsten Handlungsfelder der rheinland-pfälzischen Energiepolitik, landesspezifische energiestatistische Daten zur Entwicklung der Energieerzeugung, des Energieverbrauchs und der Energiepreise, die Kurzberichterstattung gemäß § 7 Abs. 2 Nr. 1 Landesklimaschutzgesetz zur Entwicklung der Treibhausgasemissionen im Zeitraum 1990 bis 2021 sowie die Darstellung und Bewertung der Entwicklung energiebedingter Emissionen von SO2 und NOx. Die im 15. Energiebericht Rheinland-Pfalz enthaltenen amtlichen Statistiken und die damit verbundenen statistischen Auswertungen beziehen sich insbesondere auf die Bilanzjahre 2020 und 2021. Der 15. Energiebericht zeigt sehr anschaulich, dass im Berichtszeitraum durch zahlreiche Maßnahmen der Landesregierung die Umsetzung der Energiewende im Land gemeinsam erfolgreich weiter vorangebracht werden konnte. So konnte in den zurückliegenden 10 Jahren der Anteil der erneuerbaren Energien an der Bruttostromerzeugung von circa 30 Prozent in 2011 auf circa 51 Prozent sowie an der Deckung des Bruttostrombedarfs von circa 17 Prozent in 2011 auf über 37 Prozent deutlich gesteigert werden. Gleichzeitig ist der Anteil der Stromimporte zur Deckung des rheinland-pfälzischen Strombedarfs von über 43 Prozent in 2011 auf unter 27 Prozent gesunken.

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