Bei den Diskussionen im Bekanntenkreis hoert man immer wieder das Argument, dass die Energiewende nicht zu bezahlen ist. Darum hab ich mir Gedanken darueber gemacht, was denn wirklich auf uns zukommt, wenn wir auf 100% EEs umsteigen wuerden.

Hier mal meine erste Abschaetzung. Ich bitte um Ergaenzungen!!!

Ich nehme an, dass wir einen Ausbau nach Popp (Windstromerzeugung:Solarstromerzeugung = 4:1) vornehmen, um auf saisonale Speicher verzichten zu koennen. Weiterhin gehe ich von einem Ausschreibungsmodell aus, also minimale Renditen bei der Stromerzeugung und Freiflaechenanlagen. Desweiteren setze ich auf NaS-Akkus fuer die Speicherung im Bereich von bis zu 1-2 Wochen, gehe von Onshorewind aus und der Annahme, dass wir 25% des erzeugten Stroms direkt nutzen koennen, ohne ihn speichern zu muessen. Folgende Kosten setze ich nun an:
- Gestehungskosten freiflaechen Solar: 13 Ct/kWh
- Gestehungskosten Onshorewind: 6 Ct/kWh
- Speicherkosten NaS-Akkus inkl. Verluste: 12 Ct/kWh

In diesem Fall wuerde die kWh Strom ab "Werk" 13*0,2 + 6*0,8 + 12*0,75 = 16,4 Ct. kosten.

(Anmerkung: Was hier natuerlich nicht passt sind die Kosten fuer die Speicherung. Bei 9 Ct im Schnitt wuerde man wohl eher ueberdimensionieren)

Jetzt schaetze ich ab, was der Strom bis zum Kunden kostet:

Die Netzkosten betragen in Deutschland angeblich 5 Ct. Wenn wir mehr auf Solar und Onshorewind setzen, koennten die Preise zwar sinken, aber insgesamt tippe ich eher auf einen weiteren Ausbau, damit Stromerzeugungsschwankungen besser ausgeglichen werden koennen. Ich setze darum 7 Ct/kWh an und komme in Summe auf:

23,4 Ct./kWh ohne Steuern und Abgaben.

Bei diesem Preis brauche ich aber keine EEG-Umlage mit einrechnen, weil ich die alten Kosten weglasse und die Kosten der Neuanlagen direkt in den Gestehungskosten stecken.

Und was kostet im Verlgeich heutiger Strom? Ich setze zunaechst die direkten Kosten an:

Laut Stromboerse duerften wir im Schnitt bei 6 Ct/kWh liegen. Hier setze ich 5 Ct. Netzkosten an und komme auf 11 Ct/kWh. jetzt kann man streiten, ob ich die 3,6 Ct. Umlage mit einrechnen muss oder nicht. Ich tue es mal nicht, also komme ich auf eine Differenz von 12,4 Ct. .

Bei diesem Betrag und 600 TWh Verbrauch haetten wir jaehrliche Differenzkosten von 74,4 Mrd. Euro!.

Das ist eine ganze Menge, aber ich denke, ich koennte die Rechnung noch optimieren, aber bitte helft mir bei der Abschaetzung optimierter Kosten:
- Einsparung von Netz- und Speicherkosten durch den Einsatz von Elektrolyse, Methanisierung oder NaS-Akkus mit KWK
- Beruecksichtigung realer Kosten fuer grosse Freiflaechenanlagen
- Beruecksichtigung der realen Lebensdauer von PV-Anlagen. Die Kosten sind auf 20 Jahre gerechnet, aber im Schnitt waeren ja bei 25 Jahre durchschnittlicher Lebensdauer ohne Leistungsverlust immer nur 80% fuer die vollen Gestehungskosten zu rechnen und 20% zu einem deutlich guenstigeren Preis
- stimmt meine Annahme mit den 75% zu speichernden Strom?
- kann man die Akkukosten realistisch gesehen noch optimieren? Wie z. B. angedeutet im Falle von NaS in Form von KWK oder Ersatz von NaS durch erschwingliche Lithiumakkus? (Ringwallspeicher und andere Grossprojekte schliesse ich mal aus)
- Gibt's noch Einsparpotenzial bei WKAs? Hab gelesen, man denkt ueber 20 MW Anlagen nach.
- Welche jaehrlichen Kosten muss man fuer Umweltschaeden durch Kohlekraft rechnen? Atomkraftkosten lass ich mal weg, um nicht zu sehr zu polarisieren, denn da kann man ja auch 2,7 Euro pro kWh ansetzen, wie einige fordern. Dann braeuchte ich bei 100 TWh Atomstrom schon gar nicht mehr weiter machen...

Was faellt Euch noch ein, was man beruecksichtigen koennte?

Nur mal als ersten Einstieg aber schon die Formel sieht etwas merkwürdig aus - die sollte doch so:
(13*0,2 + 6*0,8)*0,25 + 12*0,75 = 10,85 ct
aussehen wenn es nach deinem Modell von 25% Direktverbrauch und 75% aus dem Speicher geht

noe, denn das hiesse, dass 25% Gestehungskosten von (13*0,2+6*0,8) haben und 75% von 12 Ct, aber die 12 Ct. sind die Kosten allein fuer den Speicher ohne die Stromkosten des Stroms, den man in den Speicher steckt! Richtig ist: 7,4*0,25 + (7,4+12)*0,75 = 0,25*7,4 + 0,75*7,4 + 12*0,75 = 16,4

Naturstrom setzt im Moment 8 ct bei den Stromentstehungkosten an. Das dürfte in etwa der aktuelle Strommix sein.

Hallo,
mit dem heutigen Verbrauchsverhalten könntest du mit den 25% Direktverbrauch in etwa hinkommen.
Wobei ich denke das dieser durch die Kombination von Wind und PV auch ohne Optimierung auf Zeiten von hohem Angebot um die 40-50% ereichen kann.
Daher ja die Aufteilung von Wind und Solar....

Bei Einsatz von inteligenten Netzen, Verbrauchern und entsprechenden Tarifen kann man bestimmt auf über 50 % Direktverbrauch kommen.
Allerdings setzt das auch ein wenig Mitwirkung vom Verbraucher vorraus und diese Mitarbeit erreicht man nur durch den Preis...
Ein Teil der Speicherkosten lässt sich bestimmt durch den Einsatz von verschiedenen Speichern noch optimieren...PSW brauchen bestimmt keine 9ct/KWh Speicherkosten um wirtschaftlich betrieben werden zu können....

Die Frage ist ja auch ob wir nicht weiterhin einen Teil aus fossilen aber Bedarfsgesteuerten Quellen decken können und müssen??
Verbraucher mit hohem Wärmebedarf könnten weiterhin auf eigene Kraftwerke (BHKW, BiomasseKWK) setzen, dürfte sich gerade im Industriebereich wo man hohe Temperaturen braucht (Chemie z.b.) weiterhin rechnen und würde gerade im Winter die Netze und Speicher ein wenig entlasten.

Bei WKA sehe ich irgendwann keine weiteren Kostensenkungen mehr, die seltenen Erden die man für die Generatoren braucht werden durch die chinesen bestimmt noch weiter knapp gehalten, die werden höchstens versuchen mit ihren WKA versuchen den Weltmarkt zu überschwemmen...durch die Rohsoffknappheit haben sie bestimmt Kostenvorteile...
Ob sich allerdings WKA der 20MW+ Klasse rechnen lassen ??

Irgendwann werden die Menschen gegen WKA auf See vorgehen, wenn hier schon wegen einem seltenen Tier wo jemand erzählt das man gehört habe das jemand einen kennt der mal was gesehen haben möchte eine Baugenehmigung nicht erteilt wird obwohl niemal jemand anders nachweisen konnte das dort Spuren gefunden wurden...
Es stranden immer öfter Wale an der See...viele Quellen erzählen das die die Orientierung verlieren weil es eine "Lärmverschmutzung" im Meer gibt....
WKA tragen da im OffshoreSegment bestimmt dazu bei.

Gruß
Jörg

Ok - nu is die Formel klar (das die niedrigen Speicherkosten nicht wirklich plausibel waren, hab ich übersehn -
ansonsten wird anderswo oft mit LCOE gerechnet bzw. schon dort enthaltenen Einkaufskosten des Stroms)

Deine Modellannahmen sind vielleicht etwas problematisch oder mehrdeutig:
- Annahme Zukunft / Gegenwart:
100% Erneuerbare (dh Zukünftig) und "derzeitiger" Direktverbrauch von 25% ?

- Annahme Großverbrauch/Kleinverbrauch: 600TWh ist der Gesamtstromverbrauch aber Industrie,Handel haben doch vielleicht andere Preisstrukturen (keine Abrechnung nach kWh oder Deckelmechanismen)

- Preise: in den derzeitigen Strompreisen von 6ct die du nennst (aber : zB 2018 EEX base/peak/off futures: 5.6/7/5ct)
sind abgeschriebene Kraftwerke enthalten; ein reiner LCOE Vergleich würde solche Effekte nicht berücksichtigen
Bei den Netzentgelten könnte man diskutieren, ob die zusätzlichen 2cent (auch zukünftig) realistisch sind - ob zB die G4 vorher etwas "schleifend" mit der Netzwartung umgegangen sind (im Rahmen der Netzwartung wären auch technologisch bessere Neuanlagen fällig gewesen zB)

- Zusammenspiel Makro/Mikroebene (75% Stromspeicher ist vermutlich eine falsche Zahl):
Die Vermischung/Unterscheidung von: "Eigenverbrauch" (lokal) und Kapazitätsfaktor (capacity factor - bestandteil von LCOE Rechnungen zB), Volllaststunden, Betriebsstunden wäre wichtig. Schon durch die normalen Leitungen gibt es durch die "zufälligkeit" eben immer irgendwo Wind und ohne große Auswirkungen auf den Preis sind viel höhere "Direktnutzungen" möglich (= Nutzen von "billiger"/intelligenter Überkapazität, Leitungen und Speichern erhöht den möglichen Direktverbrauch bei 100% EE schon von 25% -> 80%)
(Quelle: zB Cavallo 1995

Natürlich könntest du von einem "realen" Preis pro Tonne CO2 ausgehen (der von Wissenschaftlern höher als der Zertifikatspreis angesetzt wird) - theoretisch sind Emissionszertifikate zu einem "unfairen" Preis schon enthalten im Börsenstrom. Zertifikatehandel / CDM Mechanismen werden auch Kritisch betrachtet.
Allerdings ist man bei EE doch normalerweise immer besser, als mit irgend einem Verbrauch von fossilen Trägern (die Energieträger sind in großen Zeitspannen doch bedeutend wertvoller, da endlich)

Wobei mir die Ausgangszahlen - also die Gestehungskosten - schon etwas arg hoch erscheinen.

Windanlagen an Land um auf die 400 TW zu kommen:
Onshore bei 6 cent würde durchschnittlichen 1.725 Volllaststunden entsprechen (benötigt 43.475 x 6MW-Anlagen x 6,9 Mill. Euro - inklusive 4% jährliche Betiebskosten, 20 Jahre Laufzeit) da liegen wir aber eindeutig drüber.

Bei 2.000 Vollaststunden würden für 75% Stromerzeugung (400 Mrd. kWh) 37.500 dieser Anlagen benötigt - was zu einem Gestehungspreis von 5,2 cent führen würde.

Bei durchschnittlich 2.200 Volllaststunden entsprechend den anderen Werten: 34.100 Anlagen - Gestehungskosten 4,7 cent.

Solarzellen das gleiche:
Gestehungskosten von 13 cent entsprechen (bei durchschnittlich 950 Volllaststunden und 20 Jahren Laufzeit) einem kWp-Preis von 1.852 Euro. Großflächiger Bau dürfte bereits jetzt drunter liegen.

Bei Solarzellen besteht allerdings zusätzlich zu einer weiteren moderaten Preissenkung die durchaus berechtigte Hofnung, dass die Dinger deutlich länger als 20 Jahre halten.

Bei 25 Jahren Laufzeit liegen die Gestehungskosten - bei gleichbleibenden Werten der anderen Faktoren - dann schon bei nur noch 11,14 cent - bei 30 Jahren Laufzeit wären es 9,95 cent.

30 Jahre Laufzeit kombiniert mit einem Preis von 1.600 ("gerüchteweise gibt es das ja ) läge dann z.B. bei 8,58 cent.

Und - um das Thema zu Ende zu "theoretisieren" - für glatte 8,0 cent wäre ein Preis von 1.490 Euro nötig

Und um das jetzt sofort zu bauen wären 570 Mrd. Euro an "Baukosten" nötig (235 Mrd. für Windräder - 335 Mrd. für PV-Anlagen)

@FrankTorsten
und was ist mit dem Gewinn für die Betreiber der EE-Anlagen??
Oder darf man als Betreiber zukünftig selbstverständlich davon ausgehen alle Kosten selber aus eigener Tasche decken zu dürfen??
Irgendwann muss so eine Anlage mal gewartet werden (Wind) oder es geht mal ein WR übern Jordan (PV)

Gruß
Jörg

@CFAR

ich weiß, dass Dir das nicht gefällt, aber mit 0,24€ /kWh Speicherkosten wird man die Poppsche Lehre nochmals überdenken müssen...

http://www.solarserver.de/solar-magazin ... baren.html

Diese Form der Speicherung ist so günstig, dass man sich über ein Verhältnis von Wind / Sonne NUR im Bereich der Kosten und des Backupsystems Gedanken machen muss.

Im VGL, Deine Batterien kosten rund 200-300€/kWh also das tausendfache!

Herr Popp sollte hier nicht immer so in den Stein gemeißelt werden. Die schnelle Absenkung des PV Stroms wirft bei diesem Modell viele Fragen auf.

Das Verhältnis Windstrom zu Solarstrom soll deshalb 4:1 betragen, um sich teure Langzeitspeicher sparen zu können! Es geht also nicht um Tagesspeicher bei Popp. Das von Dir verlinkte System ist ebenso eher ein Kurz- als ein Langzeitspeicher.

Generell halte ich meine Rechnung oben für zu pessimistisch. Man könnte tatsächlich mehr als 50% Direktverbrauch erreichen. Das würde natürlich die Kosten drastisch senken. Ebenso dürften die +12 Ct/kWh Speicherstrom zu hoch angesetzt sein.