Bis 2050 in allen Energiesektoren unabhängig von fossilen Brennstoffen

Von Stephanie Ropenus – mit freundlicher Genehmigung von energieverbraucher.de

Dänemark will bis zum Jahre 2050 in allen Energiesektoren unabhängig von fossilen Brennstoffen werden. Die dänische Energiewende leitet also nicht nur den Übergang zu Erneuerbaren Energien im Stromsektor ein, sondern auch eine Wärmewende und eine Verkehrswende. Die Integration der Windenergie, die im letzten Jahr fast 40 Prozent des Stroms lieferte, und die Verknüpfung der Energiesektoren spielen eine tragende Rolle. Damit kann Dänemark Deutschland und anderen Ländern Impulse geben.

1891 erhielt der dänische Erfinder Poul Latour die Lizenz, die erste Windkraftanlage auf dem Gelände der Schule von Askov zu errichten. Schon 1908 gab es in Dänemark 30 landwirtschaftliche Energieversorger mit Windgeneratoren.

An schönen Sommertagen ist am Amager Strand südöstlich von Kopenhagen immer viel los. Der Strandpark ist außerordentlich beliebt bei Läufern, Schwimmern, Kitesurfern und Familien. Am Horizont zeichnet sich die Silhouette des Offshore-Windparks Middelgrunden ab. Geht man den Strandweg weiter, kann man die zwanzig Windanlagen, die im flachen Wasser des Öresunds stehen, gut erkennen. Es ist daher nicht verwunderlich, dass Middelgrunden zu den meist fotografierten Offshore-Windparks der Welt gehört und inzwischen zu einem heimlichen Nationalsymbol des Landes geworden ist.

Als der Bau von Middelgrunden vor 15 Jahren begann, war es mit 40 Megawatt Leistung der größte  Offshore-Windpark weltweit – ein Pionierprojekt mit Bürgerbeteiligung, das lokal erzeugten Windstrom nach Kopenhagen liefern sollte. Dänemark gehört damit zu den Pionieren der Energiewende.

In fünf Jahren sollen Windkraftanlagen die Hälfte des dänischen Stroms produzieren

Bis 2050 möchte das Land unabhängig von fossilen Brennstoffen werden. Bereits in fünf Jahren sollen Windkraftanlagen mindestens die Hälfte des dänischen Stroms produzieren. Und schon 2014 sorgte Dänemark international für Aufsehen, als ein Rekordanteil von 39 Prozent Windenergie an der Stromnachfrage bekannt wurde – eine der höchsten Zahlen weltweit. Dabei wurde das dänische Stromsystem ähnlich wie in Deutschland ursprünglich von fossilen Energieträgern dominiert. Doch schon seit den 1970er Jahren wird immer mehr Windenergie zugebaut – erst an Land, später auch auf See. Dänemark steht damit vor der Herausforderung, ein Stromsystem mit hohen Anteilen konventioneller Energie wie Kohle auf die variable Einspeisung von Erneuerbaren Energien umzustellen.

Bis 2050 eine Energiewende für Strom, Wärme und Verkehr

Den grønne omstilling – die „grüne Umstellung“ – wird die Energiewende auf Dänisch genannt. Das Besondere daran ist, dass sie nicht nur den Strombereich, sondern alle Energiesektoren umfasst. So soll in 35 Jahren der gesamte Energiebedarf Dänemarks komplett mit Erneuerbaren Energien gedeckt werden – neben Strom müssen sie also auch Wärme und die für den Verkehr nötige Energie liefern.

Doch wie können diese Sektoren aufeinander abgestimmt werden, wenn heute niemand genau weiß, wie das zukünftige Energiesystem aussehen wird? Die „Energiestrategie 2050“ aus dem Jahre 2011 war das erste Konzept weltweit, das zu dieser Frage einen integrierten Ansatz lieferte. „Eine unvorhersehbare Zukunft fragt nach flexiblen Antworten“, heißt es darin. Es ist genau diese Flexibilität bei gleichzeitiger Kontinuität der Zielverfolgung, die für das dänische Vorgehen charakteristisch ist.

Die beiden tragenden Säulen für ein erneuerbares Energiesystem heißen Energieeffizienz, um den Energieverbrauch zu senken, und ein Wachstum der Erneuerbaren Energien in allen Sektoren. In Dänemark bedeutet das vor allem: das Wachstum der Windenergie. Sie soll der maßgebliche Treiber auch für die Wärme- und Verkehrswende werden. Daraus ergeben sich weitere Kern­elemente für die zukünftige Umsetzung der grønne omstilling: Wärme-, Industrie- und Verkehrssektor werden zu einem Großteil elektrifiziert. Fern- und Nahwärme sollen zunehmend durch Erneuerbare Energien gespeist werden. Ein intelligentes Energiesystem ermöglicht die Steuerung flexibler Lasten. Hierzu gehören Blockheizkraftwerke, Wärmepumpen, Elektrokessel und das Aufladen von Elektroautos, die beispielsweise in Zeiten hoher Windstromeinspeisung als zusätzliche Verbraucher aktiviert werden können. Aber auch die effiziente Nutzung von Biomasse gehört zur dänischen Energiestrategie.

Folgt: Kontinuität bei der Umsetzung

Kontinuität bei der Umsetzung

Im Herbst 2011 ging die damals neu gewählte sozialdemokratische Regierung noch einen Schritt weiter als in der erst einige Monate zuvor verabschiedeten Energiestrategie 2050; sie legte konkrete Zwischenziele auf dem Weg zur Komplettumstellung fest: Bis 2035 sollten der Strom- und Wärmesektor zu hundert Prozent „erneuerbar“ sein. Überdies wurde von der Regierung der Ausstieg aus der Kohle bis 2030 beschlossen.

Wärmewende in Gang

Die Umsetzung der Wärmewende ist bereits voll im Gang: Seit 2013 dürfen in neuen Gebäuden keine Öl- und Gasheizungen installiert werden, von 2016 an sind neue Ölheizungen auch in Bestandsgebäuden verboten, sofern sie an das Fernwärme- oder Erdgasnetz angeschlossen werden können. Diese Maßnahme ist Teil der Energievereinbarung von 2012, der „Energiaftale 2012“. Dabei handelt es sich um einen Konsens, der parteiübergreifend mitgetragen wird.

Solche Energievereinbarungen sind ein wichtiges In­strument der dänischen Energiepolitik: Sie ermöglichen Kontinuität und stabile Rahmenbedingungen auch bei Regierungswechseln – wichtig in einem Land, in dem Minderheitsregierungen eher die Regel sind. Die Energievereinbarung von 2012 enthält neben den Beschlüssen zur Wärme auch Initiativen zum Ausbau der Windenergie, die Entwicklung einer Smart-Grid-Strategie und eines Smart-Meter-Rollouts – alle Maßnahmen sollen bis 2020 umgesetzt werden.

Auch die Energiebranche selbst arbeitet an Lösungen für die dänische Energiewende. Ähnlich wie in Deutschland stellt sich die Frage nach einem neuen Modell für den Strommarkt. Ein Mehr an Einspeisung von Windstrom lässt hier wie dort die Börsenstrompreise sinken. Das wiederum macht es unattraktiver, in neue Erzeugungsanlagen zu investieren.

Wie muss unter solchen Voraussetzungen der Strommarkt umgestaltet werden, damit mehr flexible Erzeuger und Stromabnehmer ins System kommen, während gleichzeitig stets genügend installierte Erzeugungsleistung bereitsteht? Um Antworten darauf zu finden, hat der dänische Übertragungsnetzbetreiber Energinet.dk einen Prozess ins Leben gerufen, in dem sich die Akteure aus dem Strom- und Wärmesektor gemeinsam mit dem neuen Marktdesign „Markedsmodel 2.0“ beschäftigen. Solche partizipativen Prozesse sind typisch für Dänemark. So hat die Energiebranche 2014 gemeinsame Nachhaltigkeitskriterien für Biomasse an den dänischen Energieminister überreicht.

Bürgerbeteiligung gesetzlich verankert

Die Beteiligung von Bürgern ist bei Windprojekten sogar gesetzlich verankert: Bei Projekten an Land müssen die Entwickler 20 Prozent der Projektanteile an Bürger, die im Umkreis von 4,5 Kilometern der neuen Windanlage wohnen, anbieten. Das Gleiche gilt für Nearshore-Windparkprojekte vor der Küste.

Von zentralen Kohlekraftwerken zu Kraft-Wärme-Kopplung und viel Wind

Noch zu Beginn der 80er Jahre war die dänische Stromversorgung von einem konventionellen Kraftwerkspark auf Kohlebasis geprägt. Über die Jahre wurden zunehmend dezentrale, teils gas- und abfallbetriebene Kraft-Wärme-Kopplungs- und Windenergieanlagen installiert. Dafür wurden finanzielle beziehungsweise  steuerliche Anreize gesetzt, was zugleich zu einer verteilten Struktur der Stromerzeugung geführt hat. So speisen die meisten Kraftwerke inzwischen Wärme in Fernwärmesysteme ein. Entsprechend eng ist die Verschränkung von Strom- und Wärmesektor. Zudem spielt die Fernwärme eine große Rolle: Ungefähr 60 Prozent der Haushalte beziehen ihre Wärme über das Fernwärmenetz. Die Umstellung der zentralen und dezentralen Kraftwerke auf Erneuerbare Energien bedeutet,  dass dort anstelle von Öl, Gas und Kohle künftig Biomasse verfeuert wird – vor allem Holzhackschnitzel, Holz- und Strohpellets. Etwa ein Drittel davon importiert Dänemark.

Bei weiter zunehmenden Anteilen von Windstrom ergibt sich ein interessantes Zusammenspiel von Strom- und Wärmesektor – eines, das  gleichermaßen Chance wie Herausforderung ist. Hierbei geht es insbesondere um die Flexibilisierung der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK). In Stunden hoher Windstromeinspeisung ist es für das Stromsystem nachteilig, wenn KWK-Anlagen ­aufgrund einer Anforderung zur Wärmelieferung weiterhin Strom produzieren, anstatt aufgrund der niedrigen Strompreise abzuschalten und die Wärmeproduktion einfachen Heizkesseln zu überlassen.

In Deutschland geschieht das bis heute nicht, doch die Dänen reagierten bereits 2005 und setzten Anreize für mehr Flexibilität in der Fahrweise von Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen. Seitdem müssen alle dezentralen KWK-Anlagen mit einer Leistung von mehr als fünf Megawatt ihre Stromproduktion zu Marktpreisen verkaufen. Als Absicherung erhalten diese Anlagen eine Förderung  ungeachtet der von ihnen erzeugten Strommenge. Größere KWK-Anlagen erhalten sogar gar keine Förderung mehr. Und schließlich wurde ein steuerlicher Anreiz für die Nutzung von Elektrokesseln eingeführt, wenn diese stromnetzoptimierend betrieben werden.

Inzwischen produzieren die derart flexibilisierten Heizkraftwerke in Stunden mit niedrigen oder negativen Strompreisen nur noch Wärme über konventionelle Kessel oder nutzen die günstigen Strompreise sogar zur Wärmeerzeugung in Elektrokesseln. Sobald die Strompreise wieder ansteigen – das geht in der Regel mit weniger Windstromeinspeisung einher – produzieren die Anlagen wieder Strom und die Kesselanlagen werden abgeschaltet.

In Zukunft werden Elektrokessel und auch Wärmepumpen in Haushalten und Fernwärmenetzen eine immer größere Rolle zur Integration von Windenergie spielen. Als Vorreiter kann Dänemark hier beispielgebend für viele andere Länder sein. Denn angesichts der europäischen Klima- und Energieziele wird die sektorenübergreifende Energienutzung auch anderswo immer häufiger auf der Tagesordnung stehen – genauso wie integrierte Ansätze zur Flexibilisierung des Gesamtsystems.

Folgt: Integration der Windenergie und Stromaustausch mit den Nachbarländern

Integration der Windenergie und Stromaustausch mit den Nachbarländern

Welche Erfahrungen die Dänen mit der Integration der Windenergie im Strom- und Wärmebereich gewonnen haben, hat die Forschungs- und Consulting-Firma Ea Energy Analysis aus Kopenhagen in einer Studie für Agora Energiewende zusammengefasst. Ein Ergebnis: Der Stromaustausch mit den Nachbarländern zählt zu den wichtigsten Flexibilitätsoptionen. Dänemark ist über Stromleitungen mit Norwegen und Schweden sowie Deutschland verbunden, über die das Land in Zeiten sehr hoher Windeinspeisung Strom exportiert. Umgekehrt kann Strom aus norwegischer und schwedischer Wasserkraft in Zeiten geringer dänischer Stromerzeugung importiert werden.

Der Grad der Vernetzung mit den Nachbarländern ist bemerkenswert: Dänemark verfügt  über Leitungen – so genannte Interkonnektoren – mit 6,4 Gigawatt an Übertragungskapazität, das ist mehr als seine Spitzenlast von knapp sechs Gigawatt. Zum Vergleich: In Deutschland beträgt die Spitzenlast rund 86 Gigawatt, die Übertragungskapazität ins Ausland liegt bei nur knapp 20 Prozent davon.

Gleichwohl gibt es Zeiten, zu denen Dänemark seine Interkonnektoren nicht vollständig nutzen kann. So konnte aus Westdänemark, wo der Großteil der Windenergieanlagen steht, in den vergangenen Monaten an Tagen mit viel Wind zeitweise nur begrenzt Strom nach Deutschland exportiert werden. Der Grund dafür liegt darin, dass gleichzeitig auch in Norddeutschland viel Windstrom produziert wurde – die Exportkapazität nach Deutschland in Höhe von eigentlich knapp 1.800 Megawatt wurde dann zeitweise auf 300 Megawatt begrenzt.

Was bringt die Zukunft: Verlangsamung der Umsetzung?

Eilt Dänemark seinen Nachbarn also davon und strebt den selbstgesetzten Ziele ohne Anflüge von Zweifel entgegen? Nein, auch in der dänischen Energiepolitik gibt es immer wieder Einschnitte und Änderungen. Als im Juni dieses Jahres die Neuwahlen des Parlamentes, des Folketing, anstanden, war der Wahlkampf unter anderem von den Kosten und der „Umsetzungsgeschwindigkeit“ der dänischen Energiewende geprägt. Heute, nach der Wahl, halten diese Diskussionen an. In der Schusslinie stehen die 100-Prozent-Erneuerbaren-Ziele im Strom- und Wärmesektor für 2035, der anvisierte Kohleausstieg bis 2030 sowie das ambitioniertere CO2-Reduktions-Ziel von 40 Prozent bis 2020.

Nun soll eine breit aufgestellte Kommission die energiepolitischen Ziele Dänemarks und Maßnahmen für 2020 bis 2030 nochmals analysieren. Das Ergebnis könnte zu einer Verlangsamung der Energiewende führen, doch der breite Konsens über die grønne omstilling im Allgemeinen dürfte bestehen bleiben.

Dr. Stephanie Ropenus arbeitet als Projektleiterin für Netze und Nordische Länder bei dem Think Tank Agora Energiewende in Berlin. Von 2001 bis 2010 lebte sie in Dänemark. Dort war sie unter anderem als Doktorandin und Wissenschaftlerin am Risø ­National Laboratory for Sustainable Energy, Technical University of Denmark (heute DTU Management ­Engineering) in Roskilde tätig.

->Quelle: energieverbraucher.de/daenemark