Strombezug: Woher kommt der Strom?

Nach wie vor findet die heutige Stromproduktion zum großen Teil durch Umwandlung unterschiedlicher Energieträger in Kraftwerken statt. Zu den klassischen Energieträgern, die seit den Anfängen der Elektroenergieerzeugung verwendet werden, gehören neben fossilen Brennstoffen wie Kohle, Öl und Gas außerdem die Wasserkraft als einzige regenerative Energiequelle; später kam zusätzlich der Einsatz von Kernenergie hinzu.  

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Abgesehen davon, dass der Vorrat fossiler Brennstoffe endlich ist, brauchte es Jahrzehnte, bis sich in den letzten Jahren die Erkenntnis durchsetzte, dass das bei der Verbrennung von Kohle, Öl und Gas entstehende Kohlendioxid sich äußerst schädlich auf die Umwelt und das Klima auswirkt. Schwerwiegende Probleme anderer Art verursacht die Nutzung von Kernenergie aufgrund der prekären Endlagerung der strahlenden Abfälle, für die bis heute keine zufriedenstellende Lösung vorhanden ist. Nicht minder problematisch ist permanente Gefahr nuklearer Katastrophen während der Produktion, wie die Atomunfälle von Tschernobyl und Fukushima bewiesen haben.

Diese Erkenntnisse und der Beschluss zum Ausstieg aus der Atomenergie bis 2022 beschleunigten den raschen Vormarsch der regenerativen Energiequellen und leiteten die 2011 beschlossene Energiewende in Deutschland ein. Der endgültige Kohleausstieg ist für 2038 geplant.

Kontinuierliche Erhöhung des Ökostromanteils

Hauptsächlich aus Gründen der Versorgungssicherheit können die bisherigen Stromerzeuger aber nicht schlagartig abgeschaltet werden, sondern werden Schritt für Schritt durch regenerative Quellen ersetzt. Dazu gehören Windkraft, Solarenergie, Biomasse sowie Wasserkraft. Diese Technologien sind ökologisch unbedenklich und bilden die Zukunft klimafreundlicher Energieversorgung, sodass sich derzeit alle Anstrengungen darauf richten, den Ökostrom-Anteil im Strommix rasch zu erhöhen.

Aktuell setzt sich der in Deutschland erzeugte Strom folgendermaßen zusammen (Stand 04/2021 – Quelle BDEW):

• Der Anteil erneuerbarer Energien beträgt bereits knapp 45 Prozent. Darunter gilt die Windkraft mit ca. 24 Prozent als derzeit wichtigste regenerative Energieform, die mit Abstand den größten Anteil liefert
• Der Braunkohleanteil beträgt trotz des beschlossenen Kohleausstiegs zurzeit noch knapp 16 Prozent
• Der Steinkohleanteil liegt bei gut 7 Prozent
• Der Anteil der Kernenergie beträgt 11 Prozent

Aufgrund seiner physikalischen Eigenschaften kann Strom, wenn er einmal ins Netz eingespeist wurde, nicht mehr dem Erzeuger zugeordnet werden. Zur Veranschaulichung: Das Stromnetz kann man wie einen großen See betrachten, der mit dem Wasser aus unterschiedlichen Flüssen gespeist wird. Im See ist nicht mehr zu unterscheiden, aus welchem Fluss welches Wasser gekommen ist. Das heißt, der in einem Kohlekraftwerk erzeugte Strom fließt in dasselbe Stromnetz wie der Strom aus einer Windkraftanlage. Der abfließende Strom, egal ob aus regenerativer Quelle oder aus einem konventionellen Kraftwerk, fließt immer zu den nächstgelegenen Stromverbrauchern im Netz. Daher müssen Energieversorger zusätzlich nachweisen, woher sie ihren Strom bekommen und welche Quellen sie nutzen, damit z. B. Kunden mit einem Ökostromtarif auch sicher sein können, regenerative Energien zu beziehen.

Öffentliche Stromversorgung in Deutschland

Grundsätzlich lässt sich die Stromversorgung in Deutschland in vier Bereiche unterteilen, für die Stromversorgung von Gebäuden sind die beiden erstgenannten zuständig:

• Öffentliche Stromversorgung: Hauptanteil der Elektrizitätsversorgung
• Private Stromerzeuger: Zahlenmäßig stärkste Gruppe, aber bisher nur geringer Anteil an der Gesamtstromerzeugung
• Eigene Kraftwerke der Industrie
• Eigenanlagen der Deutschen Bahn

In Deutschland gibt es so viele Energieversorger wie in keinem anderen Land Europas. Weit über 1.000 Unternehmen kümmern sich allein um die Elektrizitätsversorgung. Neben einer Reihe großer Unternehmen existiert eine Vielzahl kleiner und mittlerer Energieversorger, die sich in ihrer Mehrheit in kommunaler Hand befinden (das sind vor allem Stadtwerke) und etwa zwei Drittel der Unternehmen ausmachen.

Nach Angaben des Bundesverbandes der Energie- und Wasserwirtschaft (BDEW) verteilen sich diese Unternehmen im Wesentlichen auf folgende Bereiche (siehe Bild 3 - Stand: 02/ 2021):

• 96 Stromerzeuger (> 100MW)
• 910 Stromnetzbetreiber
• 156 Stromspeicherbetreiber
• 60 Stromhändler
• 1.370 Stromlieferanten

Private Stromerzeuger

Tausende private Windkraftanlagen, PV-Anlagen, Kleinst-Wasserkraftwerke, KWK-Anlagen und andere Kleinkraftwerke speisen Strom in das öffentliche Netz ein. Diese zahlenmäßig stärkste Gruppe hat derzeit aber noch einen relativ geringen Anteil an der Gesamtstromerzeugung. Aufgrund des beschlossenen Ausstiegs sowohl aus der Atomenergie als auch aus der Kohleverbrennung wird ihr Anteil künftig aber deutlich steigen. Für die direkte Stromerzeugung am und im Gebäude haben sich derzeit hauptsächlich die Photovoltaik (PV) und die Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) durchgesetzt.

Stromerzeugung zum Eigenverbrauch

Der mit Eigenanlagen erzeugte Strom kann auch ohne Kopplung mit dem öffentlichen Netz direkt im Haus verbraucht werden. Solche energieautarken, netzunabhängigen Systeme sind z. B. bei entfernt gelegenen Gebäuden wie Ferienhäusern oder Berghütten üblich, da sich hier der Aufwand bzw. die Kosten für eine Netzkopplung nicht lohnen würden. Räumlich begrenzte Stromnetze, die nicht mit dem Verbundnetz gekoppelt sind, werden auch als Inselnetze bezeichnet.

Das Erzeugen von Eigenstrom zum direkten Verbrauch im Gebäude stößt bei regenerativen Quellen (Sonne und Wind) jedoch oft noch an Grenzen, weil diese – u. a. verursacht durch Windstille oder Bewölkung – nicht kontinuierlich in der jeweils benötigten Menge verfügbar sind. Die Nutzung von Eigenstrom funktioniert also nur zufriedenstellend, wenn die gewonnene Energie auch zwischengespeichert werden kann.

Dafür wurde insbesondere die Batterie-Technik und die für den Betrieb erforderliche Steuer- und Regelelektronik in den letzten Jahren weiter ausgereift. Die meist per Photovoltaik aus der Umwelt gewonnene Elektroenergie kann damit je nach Aufkommen und Bedarf sofort verbraucht oder in entsprechenden Speichersystemen im Haus (Akkumulatoren, Warmwasserspeicher u. a.) für einen späteren Verbrauch zwischengespeichert werden, sodass die Stromversorgung vollkommen unabhängig vom Netz gewährleistet werden kann.

Unabhängig vom großen Stromnetz existieren auch dezentrale Stromerzeugungsanlagen, die z. B. Industrieanlagen direkt versorgen und den Strom nicht ins Verbundnetz einspeisen.

Gesetzliche Regelungen

Die Stromwirtschaft unterliegt einer Reihe von Regelungen und Verordnungen mit unterschiedlicher rechtlicher Bedeutung. Zu den wichtigsten gesetzlichen Regelungen für die Energiewirtschaft zählen:

• das Erneuerbare-Energien-Gesetz  – EEG
• das Energiewirtschaftsgesetz – EnWG
• das Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz – KWKG
• das Energieverbrauchskennzeichnungsgesetz – EnVKG
• die Energieverbrauchskennzeichnungsverordnung – EnVKV
• die Niederspannungsanschlussverordnung – NAV

Fachwissen zum Thema

Surftipps

• www.baunetzwissen.de/Heizung > Kraft-Wäme-Kopplung
• www.baunetzwissen.de/Solar > Grundlagen Solarstrom
• www.baunetzwissen.de/Solar > Inselsysteme