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17. März 2011, 12:50 Uhr

Atomwende in Deutschland

Turbo-Ausstieg würde rund 170 Milliarden Euro kosten

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Die Fukushima-Katastrophe befeuert die deutsche Energiedebatte: Viele wollen nur noch raus aus der Atomkraft. Aber wie schnell geht das? Experten halten den Turbo-Ausstieg bis 2020 für möglich. Er wäre allerdings teuer - und würde die Landschaft total verändern.

Hamburg - Es sind schockierende Nachrichten: Den japanischen Atomspezialisten gelingt es trotz permanenter Wasserzufuhr nicht, die Brennstäbe in den Reaktoren 1, 2 und 3 der Atomanlage Fukushima I ausreichend zu kühlen. Die Strahlung auf dem Kraftwerksgelände war zeitweise so hoch, dass sie Menschen innerhalb weniger Wochen töten könnte. Behörden und freiwillige Helfer müssen improvisieren, um das havarierte Kraftwerk doch noch zu retten - Ausgang ungewiss.

In Deutschland verursachen die Meldungen irrationale Panik. Obwohl zwischen Fukushima und Berlin rund 8750 Kilometer liegen, steigt die Nachfrage nach Jodtabletten. Das Jod lagert sich in der Schilddrüse an, radioaktives Jod kann dann nicht aufgenommen werden. Und die in Deutschland ohnehin starke Anti-Atom-Bewegung bekommt dieser Tage Rekordzulauf. In vielen Städten gehen Menschen auf die Straßen. "Raus aus der Kernenergie", skandieren sie.

Aber geht das überhaupt? Und wenn ja: Was würde ein Turbo-Ausstieg kosten?

Michael Sterner leitet am Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES) die Gruppe Energiewirtschaft und Systemanalyse. Er berät regelmäßig die Bundesregierung, zuletzt hat er an der Leitstudie 2010 für das Bundesumweltministerium mitgearbeitet - die zentrale Analyse des Ministers, in der technische Möglichkeiten und Kosten für den Ausbau der erneuerbaren Energien in Deutschland aus allen Perspektiven untersucht werden.

Schon die Leitstudie der Regierung zeigt Wege auf, um rasch aus der Kernenergie auszusteigen. Die Basisszenarien A und B gehen davon aus, dass es keine Laufzeitverlängerung für Deutschlands 17 Atommeiler gibt - und dass der letzte Meiler 2024 vom Netz ist.

Für SPIEGEL ONLINE hat Sterner noch einmal neue Abschätzungen vorgenommen. Sein Fazit: "Wenn man die BMU-Szenarien nur geringfügig anpasst, ist ein Ausstieg aus der Kernenergie schon bis 2020 problemlos möglich."

Und das ohne große Quantensprünge: Sterners Szenario berücksichtigt keine Energierevolutionen, die erst noch realisiert werden müssen. "Um bis 2020 aus der Kernenergie auszusteigen, reicht es aus, dass der Ausbau der erneuerbaren Energien wie gehabt weitergeht."

Wie funktioniert der Atom-Ausstiegsplan? Derzeit haben Deutschlands Kernkraftwerke eine Leistung von rund 20,8 Gigawatt. Deren Kapazitäten müssen teils ersetzt werden; teils wurden sie schon ersetzt. Das zeigt der aktuelle Atom-Aktionismus der Regierung: Sieben von 17 Atommeilern werden für aufwendige Sicherheitschecks heruntergefahren. Ein achtes Kraftwerk, das AKW Krümmel, ist ohnehin nicht am Netz. Trotzdem droht Deutschland offensichtlich kein Blackout.

Mehr noch: Die Bundesregierung plant, einige AKW stilllegen zu lassen. Neckarwestheim I und Philippsburg müssen vom Netz. Die Existenz der anderen Meiler ist in Frage gestellt. Rein rechnerisch könnten insgesamt sieben Meiler abgeschaltet werden, ohne dass eine Stromlücke entsteht.

Bleiben aber immer noch zehn Atomkraftwerke - und Kapazitäten von rund 14 Gigawatt, die ersetzt werden müssen. Auch das ist laut Sterners Berechnungen möglich - ohne dass an der aktuellen Energiepolitik viel geändert werden muss. "Ältere Kohlekraftwerke können wie geplant stillgelegt werden", sagt Sterner.

Alle Fragen und Antworten zum Turbo-Ausstieg aus der deutschen Atomkraft im Überblick:

Wie der Turbo-Ausstieg gelingen soll

Grundlage für das BMU-Szenario ist der von Rot-Grün beschlossene Atomausstieg - also die Weiterentwicklung des deutschen Kraftwerksparks ohne AKW-Laufzeitverlängerung. Das soll ungefähr so aussehen:

Die einzig neue Technologie, die laut Prognose im Jahr 2020 flächendeckend genutzt werden soll, ist die Windenergie auf dem Meer. Sie soll rund zehn Gigawatt Leistung beisteuern. Die Offshore-Parks sind noch nicht erprobt, Wartung und Bau auf hoher See sind schwierig. Dennoch scheint das Ziel erreichbar: Erste Offshore-Windparks liefern bereits jetzt Strom. Zudem unterstützt die staatliche Förderbank KfW den Ausbau der Offshore-Energie in den kommenden Jahren mit rund fünf Milliarden Euro.

Der Ausbau von länderübergreifenden Stromnetzen in der EU (Super Grid), durch die Ökostrom nach Deutschland exportiert werden kann, spielt dagegen im 2020-Szenario kaum eine Rolle. Auch teure Energieerzeugungsformen wie die Geothermie kommen nur am Rande vor - trotzdem drohe der Bundesrepublik kein Blackout.

Ein Grund ist die sinkende Stromnachfrage, was eine insgesamt geringere Produktion ermöglicht. So geht die Stromerzeugung laut BMU-Prognose bis 2020 leicht zurück - von 600 Terawattstunden auf 568 Terawattstunden. Grund ist eine gesteigerte Energieeffizienz. Verbrauchsärmere Industriemotoren und Pumpen spielen dabei ebenso eine Rolle wie stromsparende Haushaltsgeräte und das Abschaffen von Elektroheizungen. Zudem wird angenommen, dass 2020 in Deutschland rund 1,3 Millionen Menschen weniger wohnen als jetzt.

Die Senkung des Verbrauchs um 30 Terawattstunden ist eher moderat: Das Institut für Energie und Umweltforschung hat 2009 in einer Studie ausgerechnet, dass bis 2020 Einsparungen von mehr als 50 Terawattstunden möglich wären.

Ersetzung der letzten vier Gigawatt

Laut diesem BMU-Szenario wären 2020 noch Atommeiler mit einer Kapazität von rund vier Gigawatt am Netz. Um auch diese bis Ende des Jahrzehnts überflüssig zu machen, müsste es laut IWES mehr Gaskraftwerke geben als geplant. Ihre Kapazitäten müssten in etwa denen der abgeschalteten Meiler entsprechen - also vier Gigawatt. Um sicher zu gehen, dass die Strommenge stets ausreicht, müssten Kohlekraftwerke höher ausgelastet werden - oder es müssten zusätzlich Onshore-Windanlagen mit einer Leistung von rund 14 Gigawatt gebaut werden.

Kernkraftwerke liefern eine stabile Energiemenge, die ersetzt werden muss - schließlich soll auch dann genug Strom verfügbar, wenn die Nachfrage unerwartet steigt. Den Berechnungen zufolge könnten 2020 zu Spitzenzeiten rund 84 Gigawatt Strom nachgefragt werden. Wären in solchen Momenten nicht genug Kapazitäten da, etwa weil der Wind nicht weht, könnte das Netz zusammenbrechen. Gaskraftwerke sind in einer solchen Situation besonders gut als Ausgleich geeignet: Man kann sie binnen Minuten hochgefahren, um zusätzlichen Strom zu produzieren.

Gaskraftwerke wären zudem der ökonomischste Weg, um die vier verbleibenden Atommeiler zu ersetzen. Sie erhöhen zwar die Abhängigkeit Deutschlands von Importen aus Russland - aber sie könnten rasch gebaut und später mit Gas aus erneuerbaren Energien (Biogas, Windgas, Solargas) betrieben werden.

Und wo kommt der übrige Strom her? Laut BMU aus denselben Quellen wie bisher. So sollen Kohlekraftwerke 2020 noch immer rund 43 Gigawatt Kapazitäten beisteuern. Hinzu kommen die bereits vorhandenen Gas-, Öl- und Wasserstoffkraftwerke mit Kapazitäten von rund 30 Gigawatt - und ständig verfügbare Stromreserven der erneuerbaren Energien in Höhe von 16,6 Gigawatt.

Laut BMU sind die erneuerbaren Energien deutlich beständiger als ihr Ruf. Biokraftwerke produzieren sehr zuverlässig Strom - sofern man von möglichen Ernteausfällen absieht. Wasserkraftwerke sind ebenfalls die meiste Zeit im Jahr ein Energiegarant; nur im Winter, wenn Flüsse zufrieren, fallen sie aus. Auch Pumpspeicherkraftwerke sind in Zeiten großer Stromnachfrage verwendbar: Sie werden nachts, wenn der Stromverbrauch niedrig ist, mit Wasser gefüllt - und treiben damit tagsüber ihre Stromturbinen an.

Bei Wind- und Solarkraftwerken gilt das Motto: Die Masse macht's. Denn die Sonne scheint schließlich vor allem zur Mittagszeit, wenn der Energiebedarf am größten ist. Und irgendwo in Deutschland weht immer Wind. Ein paar Gigawatt sichere Leistung kommen zum Zeitpunkt der Jahreshöchstlast also auch bei den unsteten Energiequellen zusammen.

Insgesamt kommt Sterner nach dieser Rechnung auf 77 Gigawatt verfügbare Kapazität und 16,6 Gigawatt zuverlässige Reserve aus den erneuerbaren Energien.

Die erneuerbaren Energien sollen 2020 insgesamt 227 Terawattstunden Strom pro Jahr erzeugen - mehr als 40 Prozent der gesamten Stromproduktion. Das alte Modell, laut dem Atom- und Kohlekraftwerke einen gewissen Teil der Energie kontinuierlich liefern (die sogenannte Grundlast), gilt dann nur noch eingeschränkt. Es ist stets eine große Menge Ökostrom in den Netzen, der zusätzliche Bedarf - die sogenannte Residuallast - wird größtenteils von Gaskraftwerken geliefert. Nur ein kleiner Teil des Stroms wird kontinuierlich von Kohlekraftwerken eingespeist. Atommeiler wären ganz überflüssig.

Was der Turbo-Ausstieg kostet

Der Traum vom schnellen Atomausstieg ist also technisch möglich. Aber er hätte einen hohen Preis.

Zunächst würde er das Landschaftsbild der Bundesrepublik total verändern. Schon jetzt drehen sich mehr als 21.300 Windräder zwischen Passau und Westerland; schon jetzt sind fast 13 Millionen Quadratmeter Dächer und Felder mit Sonnenkollektoren gepflastert; schon jetzt werden auf zwei Millionen der insgesamt zwölf Millionen Hektar Ackerfläche Energiepflanzen angebaut.

Im 2020er-Szenario ginge es um ein Vielfaches des Status quo. 46 Gigawatt Windenergie, 52 Gigawatt Photovoltaik, acht Megawatt Biomasse: Deutschland würde mit Solarzellen gepflastert. Riesengroße Rotoren würden in der Landschaft stehen. Und auf Feldern droht eine bedenkliche Monokultur aus Bioenergiepflanzen. Nötig wären auch neue Stromtrassen, um den ganzen Ökostrom an die richtigen Orte zu transportieren.

Die Öko-Revolution hat also eine hässliche Seite: Sie macht die Energieerzeugung, die bislang vor allem unter Tage und in abgezäunten Kraftwerken stattfand, für jeden sichbar. Manche würden sagen: Sie verschandelt die Landschaft.

Ist das mit den deutschen Wutbürgern überhaupt machbar? Die Grünen verweisen zwar auf den aktuellen Monitoringbericht der Bundesnetzagentur, laut dem zuletzt nur drei von 24 dringenden Netzausbauprojekten wegen mangelnder Akzeptanz in der Bevölkerung gestoppt wurden. Doch gegen Riesenwinderäder gibt es immer wieder Proteste. Und selbst eingefleischte Ökos geraten wegen wachsender Mais-Monokulturen in Rage.

"Die Akzeptanz für erneuerbare Energien muss dringend gestärkt werden", sagt auch Sterner. "Den Menschen muss bewusst gemacht werden, dass unsere Energieversorgung aufgrund von Klimawandel, Ressourcenknappheit und Atomkatastrophe wieder überirdisch wird - wie sie vor 200 Jahren schon immer war."

Strompreis dürfte stark steigen

Die Akzeptanz für Ökostrom hat allerdings arg gelitten - durch die Kosten, die den Verbrauchern entstanden sind.

Um 70 Prozent ist die EEG-Umlage, mit der Verbraucher den Ausbau der erneuerbaren Energien finanzieren, zum Jahreswechsel gestiegen, von 2,05 Cent auf 3,5 Cent pro Kilowattstunde. Viele Versorger schlagen die Zusatzkosten teilweise oder ganz auf die Stromrechnung drauf. Ein Durchschnittshaushalt, der rund 4000 Kilowattstunden Strom pro Jahr verbraucht, zahlt nun 40 bis 80 Euro mehr.

Grund ist der extreme Ausbau der Solarenergie. Allein dadurch entstanden den Verbrauchern im vergangenen Jahr Kosten von neun Milliarden Euro. Aktuell bemüht sich die Regierung um eine Begrenzung des Ausbau-Booms - mit ungewissem Ausgang.

Doch auch wenn es der Regierung gelingt, die Solarkosten auf ein erträgliches Maß zu drücken und die erneuerbaren Energien so auszubauen, wie es im BMU-Szenario vorgesehen ist: Die Kosten für die Verbraucher werden deutlich steigen.

Zwar entwickeln sich Solaranlagen oder Windräder technologisch weiter, sie werden effizienter - so dass ihre Stromerzeugungskosten laut BMU-Schätzung deutlich sinken. Doch für den Verbraucher gilt auch hier: Die Menge macht's. 2020 sollen 227 Terawattstunden Strom aus erneuerbaren Energien kommen - mehr als doppelt so viel wie heute.

Das BMU geht davon aus, dass die EEG-Umlage bis 2015 auf rund 12 Milliarden Euro pro Jahr steigt, 2020 soll sie wieder bei rund neun Milliarden liegen, danach zunehmend günstiger werden. Auch wenn sich die Investitionen langfristig lohnen - zunächst bleiben die Verbraucher auf den Kosten sitzen - dabei empört sich schon jetzt mancher über den hohen Ökostromaufschlag.

Hinzu kommt, dass Kohle- und Gaskraftwerke bei einem Atomausstieg bis 2020 mehr Strom produzieren müssten als vorgesehen, was zu einer Verteuerung der CO2-Zertifikate führt. Ohnehin wird dieser Markt in den kommenden Jahren immer strenger reglementiert, so dass der Betrieb von Kohle- und Gaskraftwerken teurer wird. In der BMU-Studie wird daher erwartet, dass die Stromgroßhandelspreise von aktuell fünf Cent bis zum Jahresende auf sieben Cent pro Kilowattstunde steigen. Auch diese Kosten werden größtenteils an die Verbraucher weitergegeben.

Die Netzbetreiber dürften ebenfalls einen Teil ihrer Investitionskosten auf die Verbraucher abwälzen. Fallen alle AKW weg, müssen erst neue Leitungen quer durch die Republik gezogen werden, um den Strom in die Gebiete zu transportieren, wo er gebraucht wird. Die halbstaatliche Deutsche Energie-Agentur (dena) schätzt, das es bis 2020 rund 3600 Kilometer sind. Kostenpunkt: 9,7 Milliarden Euro. Zusatzkosten für die Verbraucher laut dena: 0,2 Cent pro Kilowattstunde. Hinzu kommen Investitionen in Milliardenhöhe für das Verlegen von Stromkabeln im Meer, damit die Elektrizität von Offshore-Windparks an Land genutzt werden kann.

Gewaltige Investitionen nötig

Nicht nur beim Netzausbau wären die nötigen Investitionen gewaltig. Soll die Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien bis 2020 wirklich verdoppelt werden, müssten all die Wind-, Solar-, Biomasse-, Wasser- und Pumpspeicherkraftwerke erst einmal gebaut werden (zur Funktionsweise der verschiedenen Kraftwerkstypen: siehe Kasten). Dazu wären laut BMU-Schätzung zwischen 2011 und 2020 rund 122 Milliarden Euro nötig.

Diese Investitionen wären laut BMU-Szenario ohnehin nötig, um die Klimaschutzvorgaben zu erfüllen. Um einen Turbo-Ausstieg bis 2020 zu realisieren, müssten laut Sterner zusätzliche Onhore-Windkraftwerke mit einer Leistung von 14 Gigawatt gebaut werden - was zusätzliche Investitionen von 14,4 Milliarden Euro nötig macht.

Hinzu kommen Ausgaben für Effizienzsteigerungen. Um den Stromverbrauch um 30 Terawattstunden pro Jahr zu senken, wären nach Berechnungen der Gesellschaft für wirtschaftliche Strukturforschung (GWS) Investitionen von rund 17 Milliarden Euro nötig. Rund 6,5 Milliarden Euro in den Haushalten und 10,5 Milliarden in der Industrie. In der Industrie würden sich diese Investitionen nach rund 15 Jahren auszahlen, bei den privaten Haushalten nach rund zehn Jahren. Im Vergleich zu den nötigen Investitionen in der Stromerzeugung erscheint die Finanzierung machbar. "Mit Ausgaben von rund 1,7 Milliarden Euro pro Jahr kann man die Energieeffizienz bis 2020 deutlich steigern", sagt GWS-Ökonomin Ulrike Lehr.

Auch der Bau zusätzlicher Gaskraftwerke wäre relativ leicht zu realisieren. Internen Schätzungen zufolge wären für die insgesamt nötigen sechs Gigawatt Kapazität Investitionen von 3,3 bis 4,8 Milliarden Euro nötig - je nach Preisentwicklung der Anlagen.

Und es gäbe einen Investor, der der Kraftwerke gern bauen würde: die kommunalen Unternehmen. Wegen der Laufzeitverlängerung hatten sie zahlreiche Projekte auf Eis gelegt - nun holen sie die Pläne wieder hervor.

Ohnehin planen die kommunalen Unternehmen, in den kommenden Jahren Kraftwerke mit einer Leistung von insgesamt 3300 MW zu errichten, sagt Hans-Joachim Reck, Geschäftsführer des Verbands kommunaler Unternehmen. "Das Abschalten der Kernkraftwerke und das Aussetzen der Laufzeitverlängerung bieten Chancen für Klimaschutz und ein zukunftsgerichtetes Energiesystem."

Fest steht: Für den raschen Ausstieg aus der Kernenergie wären zunächst hohe Investitionen nötig. Sie würden sich bis 2020 grob überschlagen auf rund 167 Milliarden belaufen. Langfristig rentiert sich das - für die Unternehmen und Verbraucher, die Anlagen zur Stromerzeugung bauen ebenso wie für die Volkswirtschaft. Neue Märkte wachsen, Jobs entstehen - und langfristig wird die Stromerzeugung durch Ökoenergien günstiger. Zunächst aber müssen große Summen investiert werden.

Und vor allem für die Verbraucher dürfte die Ökostromwende teuer werden. Denn sie subventionieren die anfangs noch teure Energieerzeugung durch Aufschläge auf ihre Stromrechnung. Der Preis wird wohl um mehrere Cent steigen. Allein durch den Netzausbau und die Großhandelspreise wäre ein Anstieg um drei Cent möglich - dazu kämen Milliardenkosten aus der EEG-Umlage.

Anmerkung der Redaktion: In einer früheren Fassung dieses Artikels waren die nötigen Investitionen für einen Ausstieg aus der Atomkraft bis 2020 auf rund 230 Milliarden Euro beziffert. Die Berechnung war nicht korrekt, da sie auch Investitionen für den Wärmesektor umfasste - diese sind für einen Ausstieg aus der Kernenergie nicht nötig. Wir haben die Rechnung korrigiert und bitten, den Fehler zu entschuldigen.

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