Was bedeutet eine nachhaltige Energieversorgung in Deutschland?

Nachhaltig ist die Energieversorgung dann, wenn die Energiequellen nicht von erschöpflichen natürlichen Ressourcen abhängen. Dies sind einerseits fossile Energiequellen wie Kohle, Öl oder Erdgas, aber auch die Kernenergie. Die Energiewende bedeutet den Verzicht auf die Nutzung dieser Ressourcen und den Umbau der Energieversorgung hin zu regenerativen Energiequellen. Hierbei ist die Solarenergie die am wenigsten umstrittene Variante.

Im Folgenden wollen wir klären, wie hoch der Energieverbrauch in Deutschland ist und dann vereinfacht abschätzen, welche Fläche für die Erzeugung entsprechender Solarenergie benötigt wird.

Energieverbrauch in Deutschland

Gemäß der Statistik des Umweltbundesamts betrug der Endenergieverbrauch im Jahr 2016 in Deutschland 2542 TWh. Davon entfallen auf die einzelnen Sektoren:

Industrie	717 TWh
Haushalte	665 TWh
Gewerbe, Handel und Dienstleistungen	411 TWh
Verkehr	749 TWh

Im Endenergieverbrauch sind 183 TWh „Erneuerbare Wärme“ enthalten. In 2018 wurden zudem nach einer Statistik des Fraunhofer ISE folgende Netto-Strommengen in öffentliche Netze eingespeist:

Wasserkraft	19,4 TWh
Biomasse	44,8 TWh
Windkraft	111,5 TWh
Solar	45,75 TWh

Das sind zusammen 221,5 TWh regenerativer Strom bzw. 40,3% der gesamten Strommenge in 2018.

Im Verkehrssektor dominieren die Verbrennungsmotoren, die auch in neuester Ausführung einen erschreckend geringen Wirkungsgrad haben. Vergleichbare Elektroautos haben einen mehr als doppelt so hohen Wirkungsgrad. Dies führt zur Annahme, dass der Verkehrssektor mit der Hälfte des heutigen Energieverbrauchs auskommen sollte.

183 TWh + 221,5 TWh = 404,5 TWh werden bereits regenerativ bereitgestellt. 374,5 TWh werden im Verkehr durch die Umstellung auf Elektrofahrzeuge eingespart. Damit bleiben 2542 TWh – 404,5 TWh – 374,5 TWh = 1763 TWh, die zusätzlich aus regenerativen Quellen zu substituieren sind.

Welche Fläche wird für die Erzeugung von 1763 TWh Solarstrom benötigt?

Mit aktuellen Solarmodulen können in Deutschland ca. 100 kWh je m² und Jahr gewonnen werden, umgerechnet 0,1 TWh je km² und Jahr. Somit werden 17.630 km² Solarfläche benötigt. Das sind ca. 5% der Fläche Deutschlands. Zum Vergleich: Die Siedlungs- und Verkehrsfläche in Deutschland betrug 2017 49.505 km². Davon werden ungefähr ein Drittel mit Solarflächen bebaut werden müssen, um die erschöpflichen Energiequellen in Deutschland vollständig durch Solarstrom zu ersetzen. Das klingt machbar.

Derzeit sind in Deutschland etwa 58 GW an Photovoltaik-Peakleistung installiert. 2018 wurden ca. 46 TWh Solarstrom erzeugt. Um in 30 Jahren das Ziel von 1763 TWh pro Jahr zu erreichen, muss der jährliche Zubau an Photovoltaikanlagen den heutigen Gesamtbestand übertreffen. Es ist an der Zeit, für den massiven Ausbau der solaren Stromerzeugung die politischen Weichen zu stellen.