Strommix

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Strom kommt aus der Steckdose: Ob er überhaupt fließt, hängt von der Verfügbarkeit der Energiequellen ab.

Als Strommix wird in der Wirtschaft und speziell in der Energiewirtschaft der Anteil der Energieträger an der Stromerzeugung eines Staates verstanden.

Davon zu unterscheiden ist der Liefermix eines einzelnen Stromlieferanten (siehe Stromkennzeichnung). Die Begriffe sind nicht eindeutig; der Liefermix wird von den Anbietern ebenfalls als Strommix bezeichnet.

Allgemeines

Die relative Knappheit (gemessen in der Reichweite) von nicht erneuerbaren Energieträgern bringt den Strommix in den Mittelpunkt der öffentlichen Diskussion. Es handelt sich um eine Kennzahl, bei welcher der Anteil jedes Energieträgers Fehler beim Parsen (MathML mit SVG- oder PNG-Rückgriff (empfohlen für moderne Browser und Barrierefreiheitswerkzeuge): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): {\displaystyle E_t} an der Stromerzeugung Fehler beim Parsen (MathML mit SVG- oder PNG-Rückgriff (empfohlen für moderne Browser und Barrierefreiheitswerkzeuge): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://wikimedia.org/api/rest_v1/“:): {\displaystyle \text{SE}} wiedergegeben wird:

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Bei der Stromerzeugung wird die Nettostromerzeugung zugrunde gelegt, also die Bruttostromerzeugung abzüglich dem Eigenbedarf der Kraftwerke.

Abgrenzungen

Abweichend vom Strommix bezeichnet der Energiemix den Anteil der Energieträger am Primärenergieverbrauch. Nur ein Teil des Primärenergieverbrauchs geht in die Stromerzeugung. Nach der deutschen Energiebilanz von 2020 waren es in diesem Jahr in Deutschland etwa 25 %.[1] Der Strommix eines Landes bezieht sich auf die Produktion, während sich der Energiemix auf den Verbrauch bezieht, die Erneuerbaren-Quote wird allerdings abweichend davon ebenfalls auf den Verbrauch gerechnet (siehe unten).

Vom Strommix weiterhin zu unterscheiden ist der Liefermix des jeweiligen Stromlieferanten, der auf der Stromrechnung ausgewiesen wird und sich aus der individuellen Einkaufsstrategie des Lieferanten ergibt (siehe Stromkennzeichnung). Der Liefermix bezieht sich auf den Stromabsatz des Lieferanten und somit auf den Verbrauch. Liefermix und Erzeugungsmix können sich stark unterscheiden. So beinhaltete der Schweizer Erzeugungsmix 2018 einen hohen Anteil Erneuerbarer Energien, aber auch 30 % Kernkraft. Der durchschnittliche Liefermix war dagegen stark durch Importe aus umliegenden Ländern bestimmt und enthielt einen weit geringeren Kernkraftanteil von 17 %, dafür Lieferungen thermischer Kraftwerke und Strom unbekannter Herkunft.[2]

Ermittlung des Anteils Erneuerbarer Energien

Abweichend von obiger Formel wird der Anteil Erneuerbarer Energien in Europa üblicherweise auf den Bruttostromverbrauch des jeweiligen Landes bezogen. Das entspricht europäischen Vorgaben und den Zieldefinitionen der Bundesregierung zum Ausbau der Erneuerbaren Energien.[3]

So ergab sich aus obiger Formel im Jahr 2018 für Deutschland ein Anteil Erneuerbarer Energien an der Stromerzeugung von 34,9 %.[4] Der auf den Stromverbrauch ausgewiesene offiziell kommunizierte Anteil Erneuerbarer Energien lag im selben Jahr etwas höher bei 37,8 % des deutschen Bruttostromverbrauchs. Dies kommt daher, dass Deutschland seit einiger Zeit Nettoexporteur von Strom ist. Im Jahr 2018 wurden 50 Terawattstunden (TWh) netto exportiert. Somit ergibt sich bei Umlage der Erneuerbaren Erzeugung auf den geringeren Stromverbrauch ein etwas höherer Prozentsatz.

Statistik

Strommix weltweit

Weltweit beruhte die Stromerzeugung im Jahr 2019 zu 36,7 % auf Kohle/Torf, zu 23,6 % auf Erdgas, zu 15,7 % auf Wasserkraft, zu 10,4 % auf Kernenergie, zu 2,8 % auf Erdöl und zu 10,8 % auf sonstigen Energieträgern.[5]

Strommix der EU

Die Stromerzeugung in den EU-Mitgliedstaaten verteilte sich im Jahr 2021 wie folgt:[6]

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Hochspannungsleitungen zur Umspannanlage Oberzier
Energieträger Anteil an der
Nettostromerzeugung
Kernenergie 27,0 %
Erdgas 17,9 %
Kohle/Torf 15,8 %
Windenergie 14,4 %
Wasserkraft 12,2 %
Solarenergie 5,0 %
Biomasse 3,2 %
Sonstige 4,5 %

Strommix in Deutschland

Die Anteile der Energieträger an der deutschen Stromerzeugung verteilten sich wie folgt:

Energieträger Anteil an der
Stromerzeugung
2015 in %		 Anteil an der
Stromerzeugung
2020 in %		 Anteil an der
Stromerzeugung
2021 in %
Braunkohle 24,0 16,8 20,2
Kernenergie 14,1 12,5 13,3
Erdgas 8,8 12,1 10,5
Steinkohle 18,2 7,3 9,5
Windkraft 13,3 27,0 23,0
Photovoltaik 5,9 10,4 9,9
Biomasse 7,7 9,3 8,8
Wasserkraft 3,0 3,7 4,0
Sonstige 5,0 0,9 0,8
Gesamt 100,0 100,0 100,0

Während die erneuerbare Energie fast ausnahmslos in Deutschland erzeugt wird (Selbstversorgungsgrad 99,2 %), besteht bei fossiler Energie teilweise eine hohe Abhängigkeit von Importen, insbesondere von Steinkohle, Erdgas und Erdöl (siehe auch: Energiemix):[7]

International

Im Jahre 2020 hatten die einzelnen Energiequellen folgende prozentualen Anteile an der Stromerzeugung:

Staat Kernenergie Wasserkraft Windenergie thermische
Energie 		Solarenergie Bioenergie konventionelle
Energiequellen
DeutschlandDeutschland Deutschland 12,5 % 3,7 % 27,0 % 9,3 % 10,4 % 9,3 % 27,8 %
Frankreich Frankreich 67,1 % 13 % 7,9 % 7,5 % 2,5 % 1,0 % 1,0 %
NiederlandeNiederlande Niederlande 3,7 % 0,0 % 12,9 % 0,3 % 0,2 %
Osterreich Österreich 0,0 % 60,2 % 24,0  %
SchweizSchweiz Schweiz 19,9 % 66,0 10,3 % 1,8 %

Die Energieversorgungsunternehmen sind seit 2009 zur Stromkennzeichnung verpflichtet, also zur Aufschlüsselung der Herkunft der an ihrer Stromlieferung beteiligten Kraftwerksarten (Richtlinie 2009/72/EG vom 13. Juli 2009 über gemeinsame Vorschriften für den Elektrizitätsbinnenmarkt und zur Aufhebung der Richtlinie 2003/54/EG).[8]

Aus dem Strommix eines Landes, eines Anbieters oder eines Tarifprodukts lässt sich dessen spezifische Kohlendioxid-Emission berechnen. Der Strommix in Deutschland (Stand 2021) führte insgesamt zu einer Emission von 400 g CO2 pro kWh.

Wirtschaftliche Aspekte

Die Energiepolitik hat unter anderem die Aufgabe, für Energiesicherheit zu sorgen. Dabei ist zu bedenken, dass in den EU-Mitgliedstaaten die Importe meist aus politisch und sozio-ökonomisch instabilen Weltregionen (Naher Osten, Russland, Zentralasien) stammen.[9] Für die Energiesicherheit bei der Stromerzeugung sind jederzeitige Verfügbarkeit und ein hoher Selbstversorgungsgrad bei Energieträgern erforderlich.

Die jederzeitige Verfügbarkeit ist bei Solarenergie, Wasserkraft oder Windenergie stark von der Wetterlage abhängig. Fehlt es an Sonnenschein (mindestens in der Nacht) oder Wind (bei Windstille), kann keine Solarenergie bzw. Windenergie erzeugt werden, lange Trockenheit beeinträchtigt die Erzeugung von Wasserkraft. Dabei hilft es nicht, dass bei diesen erneuerbaren Energien in Deutschland die Eigenerzeugung bei über 99 % liegt. Der Selbstversorgungsgrad besagt, wie hoch die Eigenerzeugung von Energie ist und wie hoch die Abhängigkeit vom Import der Energieträger einzustufen ist (siehe Energiemix). Eine hohe Importabhängigkeit bei fossiler Energie stellt eine riskante Monostruktur dar, die bei Betriebsstörungen, Boykotten oder Embargos durch exportierende Staaten die Stromerzeugung gefährdet.[10] Um diese Monostrukturen zu verringern oder zu vermeiden, müssen Diversifizierungen den Strommix so verändern, so dass einseitige Import- und Exportabhängigkeiten mit einzelnen Staaten ganz oder teilweise beseitigt werden. Zudem ist bei fossilen Energieträgern deren Reichweite zu berücksichtigen.

Zu beachten ist ferner, welche Ressourcenmengen und Emissionen für die Stromerzeugung von 1 kWh Strom erforderlich sind. Der elektrische Wirkungsgrad von Erdgaskraftwerken liegt etwa bei 50–60 %[11], Erdölkraftwerke sind eher schlechter[12], Biomethan und Biosprit liegen zwischen 10 und 50 %. Wird auch die Abwärme genutzt (siehe Fernwärme), können deutlich höhere Gesamt-Wirkungsgrade erreicht werden. Die Wandlung von Wasserstoff in Strom hat je nach Technologie einen Wirkungsgrad zwischen 10 und 80 %.[13]

Literatur

Einzelnachweise

  1. ↑ AG Energiebilanzen - Daten und Fakten. Abgerufen am 13. April 2022.
  2. ↑ Schweizer Strommix - Was gilt. Abgerufen am 8. September 2021.
  3. ↑ Aktuelle Berechnungen von ZSW und BDEW. Abgerufen am 8. September 2021.
  4. ↑ Erneuerbare Energien. Abgerufen am 8. September 2021.
  5. ↑ Statista, Verteilung der weltweiten Stromerzeugung nach Energieträger im Jahr 2019, September 2021
  6. ↑ Statista, Anteil der Energieträger an der Nettostromerzeugung in der EU im Jahr 2021, Februar 2022
  7. ↑ Chemie Technik vom 22. Februar 2022, Ukrainekrise: So abhängig ist Deutschland von russischem Öl und Gas
  8. ↑ Diese EU-Richtlinie wurde durch die Richtlinie (EU) 2019/944 vom 5. Juni 2019 mit gemeinsamen Vorschriften für den Elektrizitätsbinnenmarkt ersetzt.
  9. ↑ Frank Umbach, Globale Energiesicherheit: Strategische Herausforderungen für die europäische und deutsche Außenpolitik, 2003, S. 34
  10. ↑ Chemie Technik vom 22. Februar 2022, Ukrainekrise: So abhängig ist Deutschland von russischem Öl und Gas
  11. ↑ Strom aus Erdgas. Abgerufen am 16. April 2022.
  12. ↑ Energiequellen und Kraftwerke. Abgerufen am 16. April 2022.
  13. ↑ Manfred Klell/Helmut Eichlseder/Alexander Trattner, Wasserstoff in der Fahrzeugtechnik, 2018, S. 13
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