SIEMENS

Weltweit wird die Stromerzeugung nach Berechnungen der Internationalen Energieagentur (IEA) und von Siemens bis 2030 noch einmal um 63 % gegenüber 2008 zunehmen, auf dann insgesamt 33.000 TWh. Dabei wird ein immer größerer Anteil aus erneuerbaren Energien stammen. Die Strommenge aus Wind, Sonnenenergie, Biomasse und Geothermie wird sich von 581 TWh auf 5.583 TWh fast verzehnfachen – ein Großteil davon wird vom Wachstum der Windenergie getragen. Der in die Netze eingespeiste Windstrom wird sich nach diesen Prognosen etwa verdreizehnfachen.
Noch beeindruckender ist die Zunahme des Solarstroms: Er dürfte sogar um das 140-fache steigen, allerdings von einem heute noch geringen Niveau. Wenn das Desertec-Projekt (siehe Artikel "Die Wüste lebt") bis 2030 zumindest teilweise realisiert wird, könnte ein wichtiger Teil dieses zusätzlichen Solarstroms neben Photovoltaik-Anlagen vor allem in Solarthermiekraftwerken in den Wüsten Nordafrikas und des Mittleren Ostens erzeugt werden. Nach einer aktuellen Studie der auf den Clean-tech-Sektor spezialisierten Marktanalysten von Clean Edge Inc. werden die weltweiten Umsätze für Photovoltaik- und Windenergieanlagen sowie für Biokraftstoffe von etwa 116 Mrd. US-$ im Jahr 2009 auf 325 Mrd. US-$ im Jahr 2018 ansteigen (dazu kämen noch die Umsätze der von Clean Edge nicht betrachteten solarthermischen Anlagen). Etwa 140 Mrd. US-$ würden 2018 auf die Windenergie entfallen.
Trotz dieses Wachstums der erneuerbaren Energien werden auch im Jahr 2030 noch 54 % der weltweiten Stromerzeugung aus fossilen Energiequellen wie Kohle und Erdgas stammen. Für den Schutz des Klimas und die Verrringerung der Treibhausgase ist es ganz entscheidend, dass der Wirkungsgrad dieser Kraftwerke – also die Umsetzung der in den Rohstoffen enthaltenen Energie in Strom – zunimmt und dass es gelingt, Kohlendioxid vor oder nach der Verbrennung abzutrennen und zu verhindern, dass es in die Atmosphäre gelangt. Eine Zahl zeigt das Potenzial der Maßnahmen zur Effizienzsteigerung: Könnte man alle bestehenden Kraftwerke auf die besten heute technisch machbaren Wirkungsgrade aufrüsten, ließe sich allein damit der jährliche CO₂-Ausstoß um 2,5 Mrd. t reduzieren – das sind etwa 10 % der gesamten energiebedingten CO₂-Emissionen der Menschheit oder etwa das Dreifache der CO₂-Emissionen Deutschlands.
Nutzt man regenerative Energien, so lässt sich natürlich der Ausstoß von CO₂ bei der Stromerzeugung ganz auf Null reduzieren. Dafür handelt man sich aber andere Probleme ein – ein nicht zu unterschätzendes ist die Tatsache, dass der Wind oft nicht gerade dann bläst, und die Sonne häufig nicht gerade dann scheint, wenn der Strom benötigt wird. So ergab eine Studie der Ludwig-Bölkow-Systemtechnik GmbH anhand der Daten des Stromnetzes von E.ON, dass es bereits jetzt Tage gibt (in der obenstehenden Grafik am 17. und 18. März), wo der vorhandene Windstrom die Nachfrage im Netz übersteigt. Bei einem weiteren massiven Ausbau der Windenergie- Anlagen wird diese Situation in Zukunft wesentlich stärker und häufiger auftreten, während zugleich an windstillen Tagen das Angebot an Windstrom weit hinter der Nachfrage zurückbleibt.
Die Lösung liegt zum einen im Ausbau von Speichermöglichkeiten (siehe Artikel "Vorratskammern für Strom") – ob Pumpspeicherkraftwerke, Druckluftspeicher, Wasserstoff-Kavernen oder auch die Batterien von Elektroautos (siehe Artikel "Elektroauto im Smart Grid") –, aber auch in einer stärkeren Verknüpfung der Stromnetze über Regionen, Landesgrenzen oder sogar Kontinente hinweg. Der Ausbau der Stromnetze ist auch schon deshalb notwendig, weil Windkraftanlagen auf hoher See (siehe Artikel "Windernte auf der Sandbank") oder Solarthermie-Kraftwerke in den Wüsten angebunden werden müssen. Besonders leistungsfähige Hochspannungs-Gleichstromübertragungen (HGÜ) werden derzeit in China gebaut – unter anderem von Siemens, um Wasserkraftwerke im Landesinneren mit den über 1.400 km entfernten Megacities an der Küste zu verbinden (siehe Artikel "Die Spannung steigt"). Insgesamt erwartet die State Grid Corporation, ein Netzbetreiber in China, bis 2012 Investitionen in Höhe von 44 Mrd. US-$ in HGÜ-Technik.
In Europa müssten nach Schätzungen des Verbandes der Netzbetreiber UCTE in den nächsten 25 Jahren etwa 300 Mrd. € in neue Strom- und Gasleitungen investiert werden. "Allein die deutschen Energieversorger planen, bis 2020 etwa 40 bis 50 Mrd. € in die Modernisierung der Netze zu investieren, davon 15 bis 25 Mrd. € in die Smart-Grid-Technologie", erklärt Rolf Adam, Mitglied der Geschäftsleitung bei Booz & Company.
Smart Grids (siehe Artikel "Neue Stromnetze knüpfen") beinhalten intelligente Stromzähler ebenso wie die Lösungen zur flexiblen Abrechnung, sowie dem Energiemanagement und der Zustandsüberwachung der Netze oder der Integration der verschiedensten dezentralen kleinen Energieerzeuger und Verbraucher – letztlich sollen die Stromnetze dadurch transparenter, flexibler und sicherer werden. Die Marktexperten von ABI Research erwarten für das Jahr 2009 bereits weltweit etwa 73 Millionen Smart Meter – zwei Jahre zuvor waren es erst 49 Millionen. Allein in den USA will die Regierung in 15 Projekten bis 2015 gut 41 Millionen intelligente Zähler installieren lassen. Der Aufbau eines landesweiten Smart Grid würde nach Berechnungen des US Electric Power Research Institute (EPRI) in den nächsten beiden Jahrzehnten 165 Mrd. US-$ kosten.
Die Marktanalysten von Morgan Stanley Research haben auf Basis von IEA- und EPRI-Daten errechnet, dass das weltweite Marktvolumen für Smart-Grid-Technologien von etwa 22 Mrd. US-$ im Jahr 2010 auf 115 Mrd. US-$ im Jahr 2030 ansteigen dürfte. Dies entspräche einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 8,8 % – und macht damit Smart Grid zu einem der spannendsten Wachstumsmärkte der nächsten Jahrzehnte.