Der Anteil der erneuerbaren Energien am Strommix in Deutschland nimmt weiter zu. Photovoltaik und Windenergie tragen inzwischen maßgeblich zu einer nachhaltigen Energieversorgung in Deutschland bei. Im Gegenzug verlieren fossile Energieträger, wie Braun- und Steinkohle, Erdöl und Erdgas im deutschen Strommix an Bedeutung. Mit der Abschaltung der letzten Kernkraftwerke 2023 trägt die Kernenergie nicht länger zur Stromerzeugung in Deutschland bei.
Anteil erneuerbarer Energien am deutschen Strommix
Die Erneuerbaren stellen inzwischen oft mehr als die Hälfte des täglich erzeugten Stroms in Deutschland bereit. Ihr Anteil am Strommix war für das Jahr 2023 mit rund 260 Terawattstunden (TWh) und fast 57 Prozent an der Nettostromerzeugung der bislang höchste. Zwar verringerte sich die Last im Stromnetz mit rund 445 Terawattstunden (TWh) (siehe Abbildung 1). Hier führten hohe Strompreise und höhere Temperaturen zu Stromeinsparungen. Gleichzeitig stiegt der Eigenverbrauch von Solarstrom, was ebenfalls zu einer Senkung der Last beitrug. Der Anteil der konventionellen Energiequellen, wie Kohle und Erdgas am Strommix betrug rund 40 Prozent. Damit verringerte sich die Menge des Stroms, die aus fossilen Energieträgern gewonnen wurde, deutlich zum Vorjahr und war der bislang niedrigste. Mit rund 260 TWh lag der Anteil der erneuerbaren Energien an der Nettostromerzeugung 2023 deutlich über dem Anteil konventioneller Energieträger.
Hinweis: Die Last im Stromnetz beinhaltet den Stromverbrauch und die Netzverluste, aber keinen Pumpstromverbrauch, Eigenverbrauch konventioneller Kraftwerke oder Eigenverbrauch bei Solaranlagen.
Abbildung 1: Der Anteil der erneuerbaren Energien an der Nettostromerzeugung 2023
Quelle: Fraunhofer Institut ISEDie Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien fluktuiert. Zudem wird sie durch das Wetter sowie von Jahres- und Tageszeiten beeinflusst. Während in den Wintermonaten insbesondere Windkraftanlagen mehr zur erneuerbaren Stromproduktion beitragen, liefern PV-Anlagen in den Sommermonaten mehr Strom als im Winter.
Jedoch sind nicht alle erneuerbaren Energieträger wetterabhängig oder fluktuieren. Wasserkraft und Biomasse sind regenerative Energiequellen, die nicht der Jahres- oder Tageszeit sowie dem Wetter unterliegen. Sie können gezielt zur Stromerzeugung eingesetzt werden, spielen aber derzeit im bestehenden Strommix kaum eine Rolle.
Anteil der jeweiligen erneuerbaren Energieträger am deutschen Strommix
Anteil Photovoltaik am Strommix 2023
Rund 60 TWh Strom haben PV-Anlagen 2023 deutschlandweit erzeugt. Davon wurden laut Pressemitteilung des Fraunhofer-Instituts ISE rund 53,5 TWh in das öffentliche Stromnetz eingespeist. Die Solarstromerzeugung ist im Vergleich zum Vorjahr um rund 1 TWh gestiegen. Insgesamt waren Ende November 2023 rund 80,7 Gigawatt (GW) Leistung installiert. Der Zubau für 2023 betrug rund 13,2 GW.
Anteil Windenergie am Strommix 2023
2023 erzeugten Windkraft-Anlagen rund 140 TWh Strom, was einer Steigerung von rund 14 Prozent gegenüber dem Vorjahr entspricht. Die Windenergie ist nach wie vor eine der wichtigsten erneuerbaren Energiequellen. Ende November 2023 betrug die installierte Leistung an Land (Onshore) rund 60,5 Gigawatt (GW) und auf See (Offshore) rund 8,4 Gigawatt (GW).
Anteil der Wasserkraft und Biomasse am Strommix 2023
Der Anteil der Wasserkraft an der Nettostromerzeugung ist gegenüber 2022 um ca. 3,2 TWh gegenüber 2022 gestiegen. Sie erzeugte rund 19,5 TWh. Zuletzt lag die installierte Leistung bei rund 5 GW und hat sich gegenüber den Vorjahren kaum verändert. Der Anteil der Biomasse an der erneuerbaren Stromproduktion ist 2023 um 1,3 TWh gesunken. Die installierte Leistung betrug laut Fraunhofer ISE 9 GW.
Anteil fossiler Energieträger und Atomstrom am Strommix in Deutschland
Anteil Braunkohle am Strommix 2023
2023 erzeugten Braunkohlekraftwerke netto rund 77,5 TWh für den öffentlichen und 3,7 TWh für den industriellen Verbrauch. Damit sank ihr Anteil am Strommix trotz Abschaltung der Kernkraftwerke laut Fraunhofer ISE auf das Niveau von 1963.
Anteil Steinkohle am Strommix 2023
Auch bei der Steinkohle ging die Nettoerzeugung zurück. Ihr Anteil am öffentlichen Stromverbrauch lag bei rund 36,1 TWh und am industriellen Verbrauch bei rund 0,7 TWh.
Anteil Gaskraftwerke am Strommix 2023
2023 erzeugten Gaskraftwerke netto rund 45,8 TWh für die öffentliche Versorgung und 29,6 TWh für die Industrie. Ihr Anteil am Strommix lag damit ebenfalls unter dem Vorjahresniveau.
Anteil Atomstrom am deutschen Strommix
Der Anteil der Atomenergie am deutschen Strommix betrug 2023 noch rund 6,7 TWh. Diese Menge wurde von den verbleibenden Kernkraftwerken bis zu ihrer Abschaltung am 15. April 2023 produziert.
Die Bedeutung von Importen und Exporten für die Stromversorgung Deutschlands
2019 wurde die Steinkohleförderung in Deutschland eingestellt. Dieser Energieträger wird seitdem ebenso wie Uran importiert. Auch Erdöl und Erdgas werden aus dem Ausland bezogen. Somit besteht bei den Energieträgern Erdöl, Erdgas, Steinkohle und Uran eine hohe Importabhängigkeit. Diese wurde mit dem Ausbruch des Krieges in der Ukraine und der damit verbundenen Energiekrise besonders deutlich.
Durch Diversifizierung und den Ausbau erneuerbarer Energien können einseitige Importabhängigkeiten von einzelnen Staaten bei den fossilen Energieträgern verringert werden. Deutschland importiert aber nicht nur die Rohstoffe als Primärenergieträger für seine Energieversorgung, sondern auch den im Ausland erzeugten Strom.
So gab es 2023 einen Importüberschuss, d.h. es wurde aufgrund günstiger Strompreise mehr Strom aus den Nachbarländern importiert. Den größten Importanteil hatte Dänemark mit rund 10,7 TWh, gefolgt von Norwegen mit rund 4,6 TWh und Schweden mit rund 2,9 TWh. Gleichzeitig exportierte Deutschland Strom in seine Nachbarländer, beispielsweise nach Österreich rund 5,8 TWh und nach Luxemburg rund 3,6 TWh. Aufgrund hoher Börsenstrompreise erzielte Deutschland 2022 noch einen Exportüberschuss, d.h. es wurde mehr Strom exportiert.
Unterschied zwischen Strommix und Energiemix
Obwohl die Begriffe Strommix und Energiemix häufig synonym verwendet werden, haben sie in der Energiewirtschaft unterschiedliche Bedeutungen. So bezeichnet der Begriff Energiemix den Anteil der verschiedenen Energieträger am Primärenergieverbrauch eines Staates in einem Jahr. Der Energiemix ist für energieintensive Staaten von Bedeutung, die für ihre Energieversorgung auf den Import von Energieträgern angewiesen sind.
Im Gegensatz dazu bezeichnet der Strommix die Anteile der Energieträger an der Stromerzeugung eines Landes. Hier wird nur ein Ausschnitt des Primärenergieverbrauchs beim Energieverbrauch betrachtet. Der Strommix ist somit eine Kennzahl (S), die den Anteil jedes Energieträgers Et an der Stromerzeugung SE wiedergibt. Bei der Stromerzeugung wird die Nettostromerzeugung zugrunde gelegt. Das ist die Bruttostromerzeugung abzüglich des Eigenbedarfs der erzeugenden Kraftwerke.
Hinweis: Unter Stromerzeugung versteht man die großtechnische Gewinnung elektrischer Energie mit Hilfe von Kraftwerken. Die erzeugte Energie wird über Stromnetze zu den Verbrauchern transportiert.
Primäre und sekundäre Energieträger
Energieträger sind Stoffe, die zur Erzeugung von Energie eingesetzt werden. Sie können in verschiedene Formen umgewandelt werden. So kann aus Energieträgern zum Beispiel Wärme, mechanische Arbeit oder elektrische Energie gewonnen werden. Die einzelnen Energieträger unterscheiden sich durch ihre Energiedichte, ihre Transport- und Lagerfähigkeit, die Art ihrer Nutzung und ihren Wirkungsgrad.
Weiterhin wird zwischen primären und sekundären Energieträgern unterschieden. Primäre Energieträger kommen in der Natur in reiner Form vor. Sekundäre Energieträger entstehen erst durch die Umwandlung von Primärenergie. Zu den primären Energieträgern zählen Stoffe, wie Erdöl, Erdgas, Braun- und Steinkohle als sogenannte fossile Energieträger. Uran und Plutonium gehören zu den Kernbrennstoffen. Erneuerbare Primärenergieträger sind Licht bzw. Sonnenstrahlung, Wind- und Wasserkraft sowie Biomasse.
Sekundäre Energieträger sind zum Beispiel Kraftstoffe, die in Erdölraffinerien aus Rohöl gewonnen werden. Diese werden in Verbrennungskraftmaschinen wie Gasturbinen oder Verbrennungsmotoren zum Antrieb von Fahrzeugen, Flugzeugen, Schiffen oder Raketen eingesetzt. Durch Fermentation können aus Biomasse Ethanol und Methanol gewonnen werden. Diese können ebenfalls als Kraftstoffe oder zur Strom- und Wärmeerzeugung genutzt werden. Wasserstoff kann aus wasserstoffhaltigen Verbindungen, wie Wasser, Erdgas bzw. Methan, Kohle oder Biomasse gewonnen werden. Wasserstoff ist ebenfalls ein Sekundärenergieträger.
Hinweis: Elektrische Energie – sprich Strom ist eine Sekundärenergie. Sie wird durch die Umwandlung von Primärenergie erzeugt. Der jährliche Primärenergieverbrauch ergibt sich nach Abzug von Export und Lagerung. Das jährliche Primärenergieaufkommen setzt sich aus Förderung, Import und Lagerentnahmen zusammen und ergibt die Energiebilanz.
Energiebilanzen für Staat und Unternehmen
Die Energiebilanz der Energiewirtschaft ermittelt für einen bestimmten Zeitraum das Aufkommen, die Umwandlung und die Verwendung von Energieträgern einer Volkswirtschaft oder eines Wirtschaftsgebietes. Sie gibt Auskunft über den Verbrauch von Energieträgern, gegliedert nach Sektoren. Dabei werden Erzeugung, Umwandlung und Verwendung dieser in den verschiedenen Verbrauchssektoren betrachtet. Die Energiebilanz dient als Grundlage für die Ermittlung von Treibhausgasemissionen und bildet die Datenbasis für internationale Klimaschutzabkommen.
Hinweis: Die in den Energiebilanzen ermittelten Daten stehen Bundesministerien und -verwaltungen zur Verfügung, zum Beispiel für das Monitoring der Energiewende in Deutschland. Auch das Umweltbundesamt oder das Statistische Bundesamt Destatis greifen auf die Daten zurück. Die Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen e.V. (AGEB) erstellt die Energiedaten für den nichtstaatlichen Bereich. Mitglieder der AGEB sind Verbände der deutschen Energiewirtschaft sowie wirtschaftswissenschaftliche Forschungsinstitute. Sie wurde 1971 gegründet und veröffentlicht jährlich eine Energiebilanz für die Bundesrepublik Deutschland.
Aber nicht nur staatliche Institutionen nutzen Energiebilanzen. Auch Unternehmen erstellen Energiebilanzen, um sich über ihren Energieverbrauch zu informieren und gegebenenfalls Energieeinsparmöglichkeiten zu identifizieren. Die Energiebilanz gibt einen Überblick über die verschiedenen energiewirtschaftlichen Zusammenhänge und liefert Informationen über den Verbrauch der verschiedenen Energieträger und deren Verwendung entlang der Wertschöpfungskette.
Der Strommix in Deutschland im europäischen Vergleich
Nicht nur in Deutschland steigt der Anteil erneuerbarer Energien am Strommix. Auch in anderen EU-Ländern wächst ihr Anteil und schreitet die Energiewende voran. Vorreiter in Europa sind die skandinavischen Länder Norwegen, Dänemark und Schweden mit einem Anteil von über 75 Prozent. Spitzenreiter ist Norwegen, das sich bereits vollständig mit erneuerbaren Energien versorgt.
Auch Österreich und mit etwas Abstand die Schweiz haben einen hohen Anteil erneuerbarer Energien am Strommix. Montenegro, Georgien, Lettland und Kroatien stechen als osteuropäische Staaten ebenfalls mit einem vergleichsweise hohen Anteil hervor. Portugal und Spanien liegen mit Deutschland gleichauf. Dagegen weisen Länder wie Italien, Irland, Belgien, Frankreich, Polen und die Niederlande einen vergleichsweisen geringen Anteil erneuerbarer Energien am Strommix auf. Schlusslichter sind Tschechien, Ungarn, Moldau und der Kosovo. Sie haben im europäischen Vergleich noch den geringsten Anteil erneuerbarer Energien am Strommix (siehe Abbildung 2).
Hinweis: Die Strommärkte sind über das sogenannte „Market Coupling“ miteinander verbunden. Angebot und Nachfrage bilden ein gesamteuropäisches Zusammenspiel. Strom wird im europäischen Verbund dort erzeugt, wo dies am günstigsten möglich ist. Dadurch profitieren die europäischen Staaten untereinander von günstigen Erzeugungsbedingungen. Die Großhandelsstrompreise und der Day-Ahead-Handel sind das Ergebnis dieses Zusammenspiels.
Abbildung 2: Anteil der erneuerbaren Energien an der elektrischen Last in Europa 2023
Quelle: Fraunhofer Institut ISEStrommix und Klimaschutz: Beitrag der Erneuerbaren zur Reduzierung von CO2-Emissionen
Der Umstieg auf erneuerbare Energien ist eine Kernkomponente beim Klimaschutz. Mit einem steigenden Anteil erneuerbarer Energien können Emissionen eingespart und damit die gesetzten Klimaschutzziele erreicht werden. Erneuerbare Energien tragen direkt zur Reduktion fossiler Energieträger bei, deren Verbrennung Treibhausgase verursacht. Dadurch gelangen insgesamt weniger Luftschadstoffe in die Atmosphäre und Rohstoffe verbleiben für nachfolgende Generationen in der Erde.
Weitere Maßnahmen zur Reduzierung der CO2-Emissionen
Der Umstieg auf erneuerbare Energieträger ist jedoch nur eine, wenn auch sehr wirksame Maßnahme zur Reduzierung der CO2-Emissionen. Im Stromsektor wurden bereits große Fortschritte erzielt. Nun müssen auch andere Sektoren nachziehen und dekarbonisiert, also frei von Treibhausgasen werden. Dies betrifft insbesondere den Gebäude-, Verkehrs- und Industriesektor, aber auch die Landwirtschaft, den Konsumgüterbereich sowie das Gewerbe und private Haushalte.
Bislang werden zum Heizen und zur Warmwasserbereitung überwiegend fossile Energieträger wie Erdgas oder Erdöl eingesetzt. Auch der Verkehrssektor basiert weitgehend auf der Verbrennung fossiler Kraftstoffe. 90 Prozent aller Kraftstoffe (Stand 2022) basieren auf Mineralöl. Und auch die Industrie bezieht ihre Energie aus konventionellen Kraftwerken. Zwei Drittel des industriellen Endenergieverbrauchs werden für Prozesswärme benötigt. Nur ein kleiner Teil der Energie wird für den Betrieb von Motoren oder Maschinen sowie für Raumwärme verwendet.
In privaten Haushalten ist die Raumwärme mit rund 70 Prozent der größte Energieverbraucher. Effiziente Heizungen und Dämmmaßnahmen können viel zur Energieeinsparung beitragen. Für die Dekarbonisierung sind daher nicht nur der Umstieg auf erneuerbare Energien wie Solarthermie, Biomasse oder Geothermie, sondern auch die Energieeffizienz und Energieeinsparung entscheidend. Auch die Versorgung mit Fernwärme gewinnt zunehmend an Bedeutung.
Neben der Raumwärme machen Beleuchtung und mechanische Energie einen Großteil des Stromverbrauchs in Gewerbe, Handel und Dienstleistungen aus. Hier hat der Einsatz von LED-Beleuchtung zu deutlichen Energieeinsparungen geführt.
Um langfristig den Umstieg auf erneuerbare Energien in allen Sektoren zu bewerkstelligen, müssen die einzelnen Sektoren jedoch besser aufeinander abgestimmt werden. Dazu muss die Infrastruktur weiter ausgebaut und an die neuen Anforderungen angepasst werden. Zudem braucht es integrierte Systeme, in denen auch die Stromnetze ihren künftigen Aufgaben gewachsen sind. Dies betrifft neben den verschiedenen Spannungsebenen in den Stromverteilnetzen auch die Wärme- und Wasserstoffnetze sowie die Übertragungsnetze.
Fazit: Fortschritte in erneuerbaren Energien – Die Notwendigkeit einer ganzheitlichen Transformation
Mehr als die Hälfte der Last im deutschen Stromnetz deckten 2023 die erneuerbaren Energien. Photovoltaik und Windkraft sind die Zugpferde im erneuerbaren Strommix. Ihr Anteil an der Stromerzeugung ist in den vergangenen Jahren deutlich gestiegen, während die Bedeutung fossiler Energieträger weiter zurückgeht. Im Zuge der Energiewende und zur Einhaltung der Klimaschutzziele müssen diese Fortschritte nun auch in anderen Sektoren erreicht werden. Die Elektrifizierung weiterer Sektoren wird sich deutlich auf den Energiemix in Deutschland auswirken.
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