Die Frage, wie ein vollständig erneuerbares Energiesystem in Deutschland aussehen kann und ob dies überhaupt möglich ist, wird seit Jahren intensiv diskutiert – oft mit sehr unterschiedlichen Annahmen zu Kosten, Speicherbedarf und Versorgungssicherheit. Eine aktuelle Simulationsstudie der Hochschule RheinMain bringt nun neue Zahlen in die Debatte ein – und kommt zu teils überraschenden Ergebnissen.
Grundlage der Untersuchung sind stündliche Daten zur Stromerzeugung und zum Verbrauch in Deutschland aus den Jahren 2022 bis 2025. Auf dieser Basis wurde ein Szenario modelliert, das eine vollständig erneuerbare Stromversorgung abbildet. Dass dies grundsätzlich möglich ist, hatte auch die Bundesnetzagentur bereits bestätigt. Dafür wurden sowohl die installierten Leistungen erneuerbarer Energien rechnerisch vervielfacht als auch unterschiedliche Speichergrößen integriert. Gleichzeitig flossen reale Investitionskosten in die Berechnungen ein, um daraus belastbare Aussagen zu Strompreisen und notwendigen Investitionen abzuleiten. Die Daten der einzelnen Jahre wurden nacheinander durchgerechnet, um Entwicklungen nachvollziehen und die Simulation validieren zu können.
Ein zentrales Ergebnis: Es gibt nicht den einen richtigen Weg zur vollständigen Versorgung mit erneuerbaren Energien. Vielmehr existieren zahlreiche Kombinationen von Szenarien mit vergleichsweise geringer Erzeugungsleistung, dafür aber sehr großen Speichern, bis hin zu Varianten mit stark ausgebauter Erzeugung und entsprechend kleineren Speichern. Aus Kostensicht ergibt sich laut Studie jedoch eine klare Präferenz: Optimal sei eine rund 3,9-fach höhere installierte Leistung erneuerbarer Energien kombiniert mit einer Speicherkapazität von etwa 2700 Gigawattstunden.
32 kWh Batteriespeicher pro Einwohner reichen
Umgerechnet entspricht das rund 32 Kilowattstunden Speicherkapazität pro Kopf in Deutschland – deutlich weniger, als in vielen anderen Studien angenommen wird. Anders betrachtet könnte diese Speichergröße den durchschnittlichen Stromverbrauch in Deutschland für etwa zwei Tage vollständig abdecken. Auch das liegt unter bisherigen Annahmen vieler Analysen.
Besonders interessant wird es beim Blick auf die Nutzung dieser Speicher: Laut Simulation werden sie nur an wenigen Tagen im Jahr wirklich stark beansprucht. An rund 95 Prozent der Tage liegt die Auslastung bei maximal 20 Prozent. Das spricht dafür, dass bestehende oder zukünftige Speicher mehrfach genutzt werden könnten – etwa durch die Integration von Elektroauto-Batterien ins Energiesystem. Gleichzeitig deutet die geringe Zahl vollständiger Ladezyklen auf eine potenziell lange Lebensdauer der Speicher und eine nur geringe Belastung für E-Auto-Akkus im bidirektionalen Ladeverfahren hin.
Ein weiterer Hebel liegt laut Studie im Verbrauchsverhalten. Schon kleine Verschiebungen im Stromverbrauch – weg von Zeiten mit geringer Erzeugung hin zu Zeiten mit hohem Angebot – könnten den Bedarf an Speichern deutlich verringern und die Versorgungssicherheit erhöhen. Dynamische Strompreise oder gezielte Anreize für Industrie und Großverbraucher könnten hier eine zentrale Rolle spielen.
Enormer Überschuss vielseitig nutzbar
Auch die Entwicklung der vergangenen Jahre liefert Hinweise: Zwar steigt die installierte Leistung erneuerbarer Energien kontinuierlich, doch schlägt sich das bislang nicht im gleichen Maße in der tatsächlich genutzten Energiemenge nieder. Die Studie sieht hier mögliche systemische Hemmnisse – etwa durch weniger flexible konventionelle Kraftwerke, die dazu führen könnten, dass erneuerbare Energien teilweise abgeregelt werden.
Am überraschendsten ist jedoch ein anderes Ergebnis: In einem optimal ausgelegten System könnte deutlich mehr Strom erzeugt werden, als tatsächlich benötigt wird. Die Rede ist von bis zu 90 Prozent Überschussenergie – und das ohne zusätzliche Kosten. Diese Energie bleibt bislang ungenutzt, könnte aber künftig vielfältig eingesetzt werden, etwa für grüne Wasserstoffproduktion, synthetische Kraftstoffe für Luft- und Schifffahrt, Wasseraufbereitung oder den internationalen Energiehandel.
Damit eröffnet sich ein neuer und aktuellen öffentlichen Diskussionen teils entgegengesetzter Blick auf die Energiewende: Ein möglicher Überfluss an günstiger, erneuerbarer Energie könnte künftig zum bestimmenden Faktor werden. Die Studie plädiert daher für eine sachlichere Diskussion und betont, dass ein vollständig erneuerbares Stromsystem in Deutschland grundsätzlich erreichbar erscheint – vorausgesetzt, Politik, Wirtschaft und Gesellschaft handeln koordiniert und zielgerichtet. Doch Medienberichten zufolge hat das Bundeswirtschaftsministerium unter Katharina Reiche (CDU) zuletzt angeblich bei großen Energieversorgern gezielt nach Argumenten für mehr neue Gaskraftwerke nachgefragt.
Quelle: Hochschule RheinMain – Ökonomischer Sweet Spot im Mix aus erneuerbarer Energieerzeugung und Batterie-Speichern im deutschen Stromnetz
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