DESERTEC - Ausgewählte Probleme der grenzübergreifenden Versorgung mit Solarenergie

Bachelorarbeit von Susan Krause

Einleitung:

Die globale Entwicklung wird die Menschheit in den nächsten Jahrzehnten vor große Herausforderungen stellen. Kernprobleme, mit denen wir uns beschäftigen müssen, sind der Klimawandel, der Anstieg der Bevölkerung und der damit immer größer werdende Bedarf an Energie und Wasser. Ursache für die rapide globale Erwärmung und den beginnenden Klimawandel ist der zu hohe Ausstoß an CO2. Die hohen CO2-Emissionen beruhen vor allem auf der Nutzung und Verbrennung fossiler Energieträger. Aktuell verbrauchen mehr als 6 Mrd. Menschen weit mehr natürliche Ressourcen, als regeneriert werden kann. Im Jahr 2050 rechnet man mit einer Bevölkerungszahl von ca. 10 Mrd. Menschen. Konflikte um den Zugang zu speziell Wasser und Energie werden sich verschärfen, denn schon heute ist einem Drittel der Weltbevölkerung der Zugang zu diesen Ressourcen eingeschränkt, teils auch gar nicht vorhanden. Durch die Veränderungen des Klimas gerät auch die Lebensgrundlage für Millionen von Menschen in ernste Gefahr. Um dies zu vermeiden, muss so schnell wie möglich gehandelt werden.

Auf der 15. Klimakonferenz in Kopenhagen wurde vereinbart, den globalen Temperaturanstieg auf unter 2 Grad zu begrenzen. Was ist nötig, um die dramatischen Folgen des Klimawandels einzudämmen? Der Physiker Gerhard Knies hat nicht die, sondern eine Antwort darauf: Solarstrom aus der Wüste. Das DESERTEC Konzept hat u. a. zum Ziel, Solarenergie aus den Wüsten weltweit nutzbar zu machen.

Thema dieser Arbeit ist die grenzüberschreitende Versorgung mit Solarenergie und eventuell auftretende Probleme. Es wird somit nicht näher auf die Ressourcen Windenergie, Meerwasserentsalzung zur Trinkwassergewinnung, Biomasse oder Geothermie eingegangen. Es wird kurz erläutert, was Solarenergie ist und mit welchen technischen Mitteln sie gesammelt bzw. gespeichert werden kann. Es werden Beispiele von bereits bestehenden Solarkraftwerken sowie, am Ende der Arbeit, aktuelle Projekte in MENA vorgestellt. Überschüssige Energie soll dann aus Nordafrika nach Europa exportiert werden. Hierzu wird das Stromnetz in Europa näher betrachtet – sind wir bereit für den Import von Solarstrom? Welche Wege bzw. Leitungen – über dem Land bzw. unter dem Meer - sind für die Weiterleitung des Stroms am sichersten und am wirtschaftlichsten? Die politischen Rahmenbedingungen spielen ebenfalls eine sehr wichtige Rolle. Es muss für politische Sicherheit gesorgt werden, damit eine Strom-Kooperation zwischen Nordafrika/Mittlerer Osten und Europa möglich ist. Was ist dafür bisher getan worden, was muss noch getan werden? Wie gestaltet sich die Finanzierung von Projekten wie DESERTEC? Wer finanziert den Ausbau für die Gewinnung von Solarenergie in der Wüstenregion und wer verlegt die Leitungen für den Stromtransport? Die Übertragung des Stroms von Nordafrika auf den europäischen Markt ist ein Schlüsselelement des DESERTEC-Projekts.

Am Ende der Arbeit wird ein Resümee gezogen, ob sich das Projekt Wüstenstrom für Europa und den Ländern Nordafrikas und des Mittleren Ostens lohnt bzw. ob es wirklich umsetzbar ist.

Inhaltsverzeichnis:

Textprobe:

Kapitel 4.4, Wie gelangt der Strom nach Europa?

ABB, eines der Gründerunternehmen der Dii, beschäftigt sich mit dem Bau und der Weiterentwicklung der HGÜ. Das Unternehmen hat den Ferntransport mittels der HGÜ bereits vor 50 Jahren erfunden und seitdem den größten Teil der weltweit über 100 HGÜ-Systeme geliefert. ABB möchte seine Technik nun auch im Projekt Wüstenstrom einbringen und den Solar-Strom nach Europa bringen.

Doch auch die Franzosen wollen sich am Projekt beteiligen und das Projekt nicht komplett der deutschen Wirtschaft überlassen. Mehrere Konzerne haben sich daher zusammengeschlossen und ‘Transgreen’ gegründet. Zusammen wollen sie ein Stromnetz unter dem Mittelmeer entstehen lassen. Die Projekte sollen aber nicht miteinander konkurrieren. Transgreen liefert mit den Unterseeleitungen den Strom nach Europa und die Initiatoren des Dii lassen mit ihren Projekten den Strom in der Wüstenregion erzeugen. An Transgreen sind u. a. die Unternehmen RTE, Alstom (Hochspannungssparte) und der Kabelspezialist Nexans beteiligt. Siemens, auch ein Gründungsmitglied der Dii, will sich in das Projekt einbringen. Es ist vorgesehen, dass auch Unternehmen aus Spanien, Italien und Nordafrika in dem Projekt aufgenommen werden.

Afrika und Europa sind bisher mit einer Doppelleitung verbunden, deren Transportkapazität bei 1.400 MW liegt. Transgreen hat sich zum Ziel gesetzt, bis 2020 eine oder auch mehrere Hochspannungsleitungen unter dem Mittelmeer zu verlegen. Die Kosten dürften pro Linie bei 800 Mio. Euro liegen. Das DLR rechnet bei 20 Leitungen mit einer jeweiligen Leistung von 5 GW mit Kosten in Höhe von ca. 45 Mrd. Euro.

4.5, Voraussetzungen für den Import von Solarstrom:

Um einen Stromhandel in EUMENA zu ermöglichen, muss ein funktionierender und vor allem zusammenhängender Strommarkt etabliert werden. Verlässliche Rahmenbedingungen für die Industrie und auch private Investoren müssen geschaffen werden, um den Markt erneuerbarer Energien erschließen zu können. Durch festgelegte Einspeise-Vergütungen könnte Solarstrom aus der Wüste sofort wettbewerbsfähig werden. Das heißt, dass entweder die europäischen Länder Einspeise-Regelungen für importierten Solarstrom aus MENA schaffen müssen oder Europa sich an Einspeise-Regelungen in MENA beteiligt. In vielen europäischen Ländern existieren bereits entsprechende Förderinstrumente. Staatliche Einspeise-Tarife wie in Deutschland (Erneuerbare Energie Gesetz) und Spanien erweisen sich bisher als sehr wirkungsvoll. Auf die erzeugte Kilowattstunde wird ein fester Ertrag oder eine Prämie garantiert. Der feste Ertrag oder die Prämie werden dem Bedarf der jeweiligen Technologie angepasst und es wird für die Lebensdauer der Anlage gezahlt.

Noch ist man sich nicht darüber einig, was die Kilowattstunde für importieren Solarstrom im Jahr 2020 wirklich kosten wird. Genaue Zahlen können noch nicht geliefert werden, da sie für konkrete Projekte noch ermittelt werden müssen. Es hängt auch davon ab, wo sich die Produktionsstandorte befinden werden und damit die Länge der Leitungen. Das DLR schätzt, dass die Kosten bei 6,5 c/kWh liegt. Der Industrieverband ESTELA SOLAR rechnet dagegen mit 16 c/kWh. Die Berechnungen beziehen sich auf unterschiedliche Marktsegmente. Die TRANS-CSP Studie des DLR rechnet nach 2020 schon mit Stromanteilen an der Grundlast bei 5.000 – 7.000 Voll-Laststunden, denn so könnte erheblich mehr CO2 vermieden werden. Der Industrieverband rechnet damit, dass vorrangig Stromanteile an der Spitzen- und Mittellast bei 2.000 – 4.000 Voll-Laststunden geliefert wird. Hintergrund ist zum einen, dass Ausgleichs- und Regelenergie höhere Erlöse erzielt, als Grundlaststrom. Zum anderen kostet Ausgleichs- und Regelenergie mehr, da die Turbinen nur gering ausgelastet sind.

Damit die EU-Wachstumsziele für erneuerbare Energien erfüllt werden können, müssen Europas Stromnetze massiv ausgebaut werden – das ergab eine Studie des EU-Projekts SUSPLAN. Von den 16 Projektpartnern (aus 12 Ländern) ist eine die Deutsche-Energie-Agentur GmbH (dena). Das Projekt untersucht in neun Europäischen Regionen die Energiesysteme. Heraus kam z. B., dass die Stromnetze in Italien bis 2050 um bis zu 170 % ausgebaut werden müssen, damit Strom aus erneuerbare Energien im Süden in den Norden transportiert werden kann.

Um bis zum Jahr 2050 erneuerbare Energien integrieren zu können – sei es aus der eigenen Region oder aus MENA - ist es unumgänglich, den Umbau der Energiesysteme einzuleiten. SUSPLAN gibt mit regionalen Fallstudien entscheidende Impulse. In weiteren Studien werden aktuell länderübergreifende Energieinfrastrukturen untersucht, deren Ergebnisse auf einer internationalen Konferenz im Dezember 2010 in Berlin vorgestellt werden.

Eine weitere Studie, die derzeit durch die Europäische Kommission gefördert wird, ist die Studie ‘REACCESS – Risiko der Energieverfügbarkeit: Gemeinschaftliche Korridore für Europas Versorgungssicherheit’. Im Januar 2008 wurde mit der Studie begonnen, sie läuft noch bis Dezember 2010. Ziel der Studie ist es, ein Modell zu entwickeln, das die Energieimportszenarien der 27 EU-Mitgliedsstaaten analysiert. Dazu werden aktuell die derzeitigen politischen Richtlinien der EU-Mitgliedsstaaten hinsichtlich ihrer Energieimportzielsetzung untersucht und ausgewertet. Bestehende und zukünftige Energiekorridore innerhalb Europas sowie zwischen Europa und MENA werden hinsichtlich ihrer technischen, ökonomischen und ökologischen Eigenschaften evaluiert.

5, Politische Rahmenbedingungen:

Es stellt sich die Frage, ob die Abhängigkeit von politisch instabilen Ländern in MENA nicht gewisse Risiken mit sich bringen wird? Die Wahrscheinlichkeit liegt höher, dass es eher Konflikte zwischen Parteien gibt, wo keine gegenseitige Abhängigkeit vorliegt, als zwischen Parteien mit Interdependenzen. Um die global zunehmenden Konflikte um fossile Energieträger zu mindern, sind diese durch die gemeinsame internationale Erschließung erneuerbarer Energiequellen zu ersetzen.

Politische Rahmenbedingungen verschaffen zum einen Sicherheit bei langfristigen Planungen, sie können potenziellen Investoren und Betreibern Anreize für Investitionen geben und eine möglichst hohe Markttransparenz wird hergestellt. Noch fehlen in den meisten künftig potentiell produzierenden Ländern diese politischen Rahmenbedingungen.

5.1, Union für den Mittelmeerraum:

Die Union für den Mittelmeerraum spielt eine wichtige Rolle, wenn es um den Ausbau erneuerbarer Energien in der MENA-Region und den Stromtransport von Nordafrika nach Europa geht. Die Union für den Mittelmeerraum wurde am 13. Juli 2008 in Paris gegründet. Sie ist eine Partnerschaft der EU mit den Mittelmeeranrainerstaaten Nordafrikas (Libyen ausgeschlossen) und des Nahen Ostens, deren Ziel es ist, die Sicherheit, Stabilität und den Wohlstand nachhaltig auszubauen. Sie setzt somit die im Jahr 1995 mit dem Barcelona-Prozess eingeleitete Nachbarschaftspolitik fort. Der Barcelona-Prozess oder auch die Partnerschaft Europa-Mittelmeer stellt den institutionellen Rahmen für die Mittelmeerpolitik dar.

Die Union für den Mittelmeerraum hat sich den Schwerpunkt gesetzt, die erneuerbaren Energien auszubauen und die MENA-Region bzw. die Mittelmeeranrainerstaaten mit der EU zu vernetzen. Damit dies umgesetzt werden kann, wurde das Projekt ‘Mediterraner Solarplan’ gegründet. Um die Partnerschaft zwischen der EU und der MENA-Region voranzutreiben, ist am 5. März 2010 im Beisein von 43 Staaten in Barcelona ein Sekretariat eröffnet worden, das sich derzeit noch im Aufbau befindet. Leiter des Sekretariats ist der Jordanier Ahmed Massade.

5.2, Der Solarplan:

Der Solarplan soll zusammen mit dem Sekretariat, nationalen Experten der EU Mitgliedsstaaten für den Mittelmeerraum und der EU Kommission umgesetzt werden. Wie jedoch die konkrete Zusammenarbeit aussieht, wird sich erst im Laufe der Aufbauphase des Sekretariats ergeben und kann hier somit nicht weiter erläutert werden.

Der Mediterrane Solarplan hat sich folgende Ziele gesetzt: Zum einen sollen Rahmenbedingungen geschaffen werden, dass bis zum Jahr 2020 Kapazitäten um 20 GW zu errichten sind, mit der Energie aus erneuerbaren Energien gewonnen werden kann. Zum anderen sollen Rahmenbedingungen für künftige Projekte erarbeitet werden, um diese dann umsetzen zu können. Die Realisierung der Projekte soll primär durch privatwirtschaftliche Initiativen, wie z. B. DESERTEC oder auch Transgreen, erfolgen. Im Juni 2010 sollte auf dem Treffen der Energieminister in Kairo ein Solarplan-Strategiepapier verabschiedet werden, das den weiteren Weg beschreibt. Die Umsetzung des Strategiepapiers sieht vor, dass ökonomische, rechtliche und energiepolitische Fragen ausgearbeitet sowie analysiert und bewertet werden. Ein neues Treffen der Energieminister und die gleichzeitige Verabschiedung des Strategiepapiers stehen noch nicht fest.

Der Solarplan hat ein erhebliches wirtschaftliches wie beschäftigungspolitisches Potenzial für die MENA-Region, denn mit dem Ausbau der erneuerbaren Energien wird der wachsende Energiebedarf gedeckt und überschüssige Energie kann gewinnbringend nach Europa exportiert werden. Es trägt auch zu grenzüberschreitendem Handeln bei und reduziert die dabei auftretenden staatlichen Konflikte.

Der Solarplan ist also ein wichtiges Projekt, um Rahmenbedingungen für die Umsetzung zu schaffen und den Bau bzw. die Planung und Finanzierung von Anlagen zur Stromgewinnung durch erneuerbare Energien voran zu treiben.

Damit die Union für den Mittelmeerraum ihren Zielen in Zukunft näher kommt als bisher, muss die Bereitschaft aller Partner auf einer auf gegenseitigem Vertrauen basierenden Zusammenarbeit liegen. Für die Ausgestaltung der projektorientierten Zusammenarbeit wird dem Sekretariat in Barcelona eine entscheidende Rolle zukommen.

Wie hat sich Deutschland bisher in das Projekt Wüstenstrom eingebracht?

Wie bereits zu Anfang erwähnt, wurden vom Bundesumweltministerium drei von der DLR beauftragte Studien gefördert. Die Bundesregierung war und ist weiterhin an der Verabschiedung des Solarplans sowie an der Erarbeitung des Strategiepapiers beteiligt. Sie unterstützt Kooperationen zwischen deutschen Unternehmen und Interessenten aus Nordafrika, um zum Klimaschutz in der Region beizutragen.