(Anmerkung: Die ausführliche Besprechung der Studie finden Sie in unserem Newsletter Global Energy Briefing Nr.145)

Eine aktuelle Studie von Agora Energiewende und dem Öko-Institut vergleicht die Kosten fossiler und regenerativer Stromerzeugungssysteme. Überraschend: Die öffentlich präsentierten Ergebnisse stehen im Widerspruch zu den Inhalten der Studie.

Was kostet die Stromwende? Die Frage ist natürlich nicht neu. Neu ist jedoch das aktuelle Preisumfeld. Fast alle bisherigen Studien zur deutschen Energiewende verwenden Preisprognosen, die auf Daten vor 2014 zurückgreifen. Damals schien der Trend zu höheren Öl-, Gas- und Kohlepreisen unaufhaltsam. Doch die Energiemärkte haben sich seitdem grundlegend verändert. Praktisch alle anerkannten Institute und Marktexperten haben ihre mittel- und langfristigen Preiserwartungen für fossile Energierohstoffe seit 2014 massiv nach unten korrigiert.

Insofern war ein Update überfällig. Die Studie „Erneuerbare vs. fossile Stromsysteme: ein Kostenvergleich“ von Agora Energiewende und Öko-Institut (Januar 2017, Download) kam daher genau zur richtigen Zeit. Eine lesenswerte Studie, insbesondere wegen der detaillierten Kostenvergleiche.

Das Ergebnis laut Autoren bzw. Auftraggeber:
„Strom aus Erneuerbaren vs. fossilen Energien: Die Energiewende gewinnt den Kostenvergleich“ (Link

In der Zusammenfassung klingt es ähnlich: „Zusammenfassend lässt sich feststellen: Ein Stromsystem, das im Jahr 2050 nahezu vollständig auf Erneuerbaren Energien beruht, ist … auch kostenseitig attraktiv. Denn in den wahrscheinlichsten Zukunftsszenarien ist eine Versorgung auf Basis von Erneuerbaren Energien entweder etwa gleich teuer oder sogar günstiger als ein Stromsystem auf Basis fossiler Energieträger.“ (Hervorh. von mir, S.B.)

Das klingt für Befürworter einer regenerativen Energiewende, zu denen ich auch mich zähle, nach einem erfreulichen, wenn auch etwas überraschenden Ergebnis.

Aber ist dieses Resultat methodisch belastbar? 

a) Die erste Einschränkung nennen die Autoren gleich selbst: Es geht um das Stromsystem im Jahr 2050. In der Studie werden also nicht die Kosten der Stromwende untersucht, also eines Prozesses, der zweifellos mit viel Trial-and-Error, vorübergehenden Parallelsystemen etc. verbunden ist, sondern um eine Zustandsbeschreibung nach der Energiewende.

b) Kapitalzins 5 Prozent für alle: Das ist bereits eine wichtige methodische Vorentscheidung, denn es wird leider nicht wie sonst üblich die Sensitivität gegenüber anderen Kapitalmarktszenarien berechnet. In einem subventionsarmen Strommarkt 2050 könnten die Kapitalzinsen für PV-Anlagen und Windturbinen jedoch deutlich höher sein, da der Marktwert des Stroms extrem schwanken wird und immer wieder Überangebot herrscht. Da Kapitalmarktzinsen entscheidende Stellschrauben für Kosten und Risiken von PV und Windturbinen sind, sollte man hier mit alternativen Szenarien arbeiten.

c) Wie teuer sind Solar- und Windstromanlagen im Jahr 2050? Die Studie schreibt den bisherigen Kostentrend über mehrere Jahrzehnte linear fort, was optimistisch, aber zumindest bei der Photovoltaik nicht unplausibel ist. Allerdings sollte man dann bei anderen Kostentrends ebenfalls keinen Trendbruch unterstellen (vgl. unten).

d) Auch bei den Speichertechnologien Power-to-Gas (PtG) und Großbatterien wird der bisherige Trend fallender Kosten in die Zukunft fortgeschrieben, was für PtG angesichts der ausgereiften Technik nicht plausibel ist, aber bei Batterien durchaus möglich erscheint.

e) Fossile Energiepreise:  Die Autoren greifen hier auf die Preiserwartungen im World Energy Outlook 2016 der Internationalen Energieagentur (IEA) zurück, den wir in zwei Ausgaben dieses Newsletters (Global Energy Briefing Nr.142 und Nr.143) ausführlich vorgestellt haben.

Die Studie verwendet die IEA-Preisprognosen aber nicht konsistent. Bei Erdgas wird aus dem IEA-Durchschnittspreis ein „hoher“ Gaspreis; der IEA-Durchschnittspreis für Steinkohle bleibt ein „mittlerer“ Steinkohlepreis. In der Tendenz ergibt sich daraus methodisch ein nicht weiter begründeter „Anti-Kohle/Pro-Gas-Bias“.

f) Emissionspreise: Der Emissionspreis ist eine entscheidende methodische Stellschraube, da er im kohlebasierten Szenario der Studie 2050 bis zu 46% der Systemkosten ausmachen kann.

Die Studie zitiert zunächst CO2-Schadenskosten von 80 €/t. Auf diese Problematik bin ich an anderer Stelle ausführlich eingegangen (GEB Nr.129 CO2-Kostenanalysen – Methodische Scheinriesen). Dieser Wert ist aus mehreren Gründen für die deutsche Diskussion unbrauchbar, insbesondere wegen des Equity Weighting (d.h. ein Klimaschaden in Indien von 1 Euro fließt mit 10-15 Euro in die Kalkulation des UBA für die in vielen Studien zitierten 80 €/t ein; klingt unglaublich, ist aber so).

Relevant für die Studie ist jedoch ohnehin nur der tatsächliche CO2-Preis im ETS. Er liegt im Moment bei 5 €/t. Deutlich höhere Preise sind politisch auch am fernen Horizont nicht sichtbar, weder in Europa, noch in China oder in den USA. Dennoch rechnet die Studie nur Szenarien durch, die 20-103 €/t als CO2-Preis für möglich halten. Hier wird methodisch ein Trendbruch unterstellt, der weder faktisch noch logisch begründbar erscheint.

Denn hohe CO2-Preise passen auch aus logischen Gründen nicht in dieses Szenario für das Jahr 2050: Das fossile Szenario der Studie setzt auf Gas und Kohle, während der Ausbau der erneuerbaren Energien gebremst wird. Das bedeutet implizit, dass Klimaschutz politisch keinen großen Stellenwert erlangen konnte. Bei sehr hohen CO2-Preisen hätten Kohle und Gas kaum Chancen, im Jahr 2050 die Stromversorgung zu dominieren. In der Logik des fossilen Szenarios, wie auch im realen Trend, muss also also im fossilen Szenario ein niedriger CO2-Preis unterstellt werden, also zum Beispiel 5 €/t CO2.

Fazit: Kosten der Stromerzeugungssysteme 2050

Auf Basis der studieneigenen Daten können die folgenden Gesamtkosten für die Stromversorgung im Jahr 2050 berechnet werden:

  • Die 95%-EE-Stromversorgung kostet pro Jahr 63-64 Mrd. Euro.
  • Das kohlebasierte System kostet ohne CO2-Kosten ca. 43 Mrd. Euro.
  • Bei 5 €/t CO2 (aktueller CO2-Preis) kostet das kohlebasierte System 45 Mrd. Euro; bei 20 €/t CO2 51 Mrd. Euro. Erst wenn die CO2-Preise Richtung 50 €/t steigen, wäre das kohlebasierte System teurer als das 95%-EE-System.
  • Das erdgasbasierte System kostet ohne CO2-Preise 61 Mrd. Euro. Bei 5 €/t CO2 (aktueller Preis) wäre es nur wenig mehr ( 62 Mrd. Euro); bei 20 €/t CO2 wären es 65 Mrd. Euro und damit erstmals etwas mehr als im 95%-EE-Szenario.

Die Autoren der Studie kommen also – anders als die Pressemitteilung vermuten lässt – zu dem Ergebnis, dass bei aktuellen CO2-Preisen eine kohlebasierte Stromversorgung etwa ein Drittel oder knapp 20 Mrd. Euro pro Jahr billiger wäre als eine Stromversorgung, die zu 95% auf EE oder auf Erdgas beruht.

Diesem Preisvorteil steht natürlich der Klimanachteil höherer CO2-Emissionen gegenüber. Im Kohlesystem liegen sie jährlich knapp 400 Mio. Tonnen höher als im EE-System. Die CO2-Vermeidungskosten liegen hier also bei ca. 50 Euro je Tonne. Das Erdgassystem wäre nur unwesentlich billiger als ein 95%-EE-System. Die CO2-Vermeidungskosten liegen hier bei 15 Euro/Tonne.

Autor: Dr. Steffen Bukold

(Die ausführliche Besprechung sowie Vorschläge zur Methodik und Vertiefung der Studienergebnisse finden Sie in unserem aktuellen Newsletter Global Energy Briefing Nr.145.