bisher eingespart mit kleinkraft:

33.300 MWh
16.100 tCO2

Die Energiewende wird bunt

„Ich möchte die billigsten Technologien fördern, nicht die, die die besten Lobbyisten haben.“, so Christian Kern aus dem Kanzleramt im September. Laut Kern könnte man mit gleichbleibendem Fördervolumen fast viermal so viel Strom aus Erneuerbaren Energien erzeugen, würde man auf Photovoltaik, Wind und Kleinwasserkraft setzen. Statt den derzeit 9 TWh sollen künftig 33 TWh aus erneuerbaren Energien stammen und das ohne Erhöhung des Fördervolumens. Demnach wird derzeit zu viel Geld für ineffiziente Biomasse Projekte aufgewendet.

Nach mehreren Jahren des Stillstands und der Perspektivenlosigkeit im Bereich Klimaschutzpolitik gibt es immerhin Bestrebungen den Ausbau erneuerbare Energien schneller voranzutreiben. Laut dem kürzlich erschienen Klimaschutzbericht für 2015 ist dies auch nötigt. Um die gestiegenen CO2 Emissionen zu senken ist ein Ausbau erneuerbarer Energien sehr zu befürworten. Es stellt sich nur die Frage ob ein Weg ohne Biomasse der Richtige ist?

In dieser Diskussion wird vergessen, dass die Stromerzeugung aus Wind- und Photovoltaikanlagen stark fluktuiert. Je nach Wetterlage und Strombedarf, wird der produzierte Strom entweder gleich genutzt oder muss mit Mehrkosten gespeichert werden. Die Speicherfrage spitz sich insbesondere bei einer Vervierfachung der installierten Leistung aus fluktuierenden Wind-, Photovoltaik- und Kleinwasserkraftwerken zu.

Im Gegensatz dazu ist Biomasse ein speicherbarer Energieträger und könnte bedarfsgerecht Strom und Wärme erzeugen. Für einen transparenten Kostenvergleich müssten zur Erzeugung von Strom aus Wind, Sonne und Wasser die Speicherkosten addiert werden.

Sehen wir uns dazu zunächst die angestrebten Ziel-Stromgestehungskosten von Kern genauer an:

  • Wind- und Kleinwasserkraft: 7 ct/kWh
  • Photovoltaik: 5,8 ct/kWh

Vergleicht man die derzeitigen Ökostromvergütungen (siehe Grafik) mit den Ziel-Stromgestehungskosten von Christian Kern sind die Ziele nicht unrealistisch. Mit zunehmendem Leistungsausbau wird sich eine Kostendegression einstellen.

Entwicklung von Durchschnittsvergütung und Marktpreisen 2003 – 2015 sowie Einspeisetarife 2016 (E-Control, OeMAG)

Diese Einspeisetarife werden über die Ökostromförderung zur Deckung der Investitions- und laufenden Kosten erneuerbarer Energien finanziert. Hinzukommen nötige Speicherkosten bzw. Kosten für Ausgleichsenergie und weitere Kosten wie für die Administration, welche zusätzlich vom Gesamtförderbudget getragen werden. Hohe Speicherkosten verringern somit freie Geldmittel für Investitionen in neue Anlagen.

Bis 2014 sind die Aufwendungen für Ausgleichsenergie auf über 1,6 ct/kWh für Windenergie gestiegen. Dies entsprach annähernd 25% der Einspeisetarife bzw. 70% des aktuellen Marktpreises. Die aliquoten Ausgleichsenergiekosten für Kleinwasserkraft betrugen 0,1 ct/kWh.

Ein Ausbau von Wind-, Photovoltaik und Kleinwasserkraft bedeutet auch eine Zunahme an Ausgleichsenergie. Der Bedarf an Speichermöglichkeiten wird sich, durch die geplante vervierfachte Leistung an volatilen erneuerbarer Energien, erheblich erhöhen. Werden Kapazitäten an günstigen Stromspeichern erschöpft, muss auf teurere Energiespeicher zurückgegriffen werden, wodurch die Speicherkosten zusätzlich steigen.

Eine Übersicht zu Speicherkosten inkl. Preis für Ladestrom (2 ct/kWh) wurde von der Universität Hohenheim und der Agentur für Erneuerbare Energien e.V. zusammengefasst:

  • Pumpspeicherkraftwerk: 10-14 ct/kWh
  • Druckluftspeicher: 12-13 ct/kWh
  • Power-to-Gas: 16 ct/kWh
  • Akkus:
    • Blei-Säure-Akkus: 37 ct/kWh
    • Lithium-Ionen-Akkus: 13 ct/kWh
    • Redox-Flow 31 ct/kWh

Der fluktuierende Energiemix wird hervorragend durch den Einsatz von Biomasse als speicherbaren Energieträger ergänzt. Biomasse kann, je nach Bedarf, flexibel Strom und Wärme bereitstellen. Mit ihr kann eine 100% Stromerzeugung auf Basis erneuerbaren Energien gesichert werden. Biomasse liefert Ausgleichsenergie, entlastet durch dezentrale Strukturen die Verteilnetze und liefert einen essentiellen Beitrag für die Wärmeerzeugung. Zusätzlich ist Österreich im Bioenergiesektor weltweiter Technologieführer und dieser Sektor trägt derzeit rund 50% der in Österreich eingesetzten erneuerbaren Energien und 20% des Primärenergiebedarfs bei.

Ohne flexible Biomasse wird unsere Energiewende wesentlich mehr Kosten. Eine Abschaltung von Biomasse-Anlagen vor dem Ende der technischen Lebensdauer würde zusätzliche Kosten von 150 Mio. € verursachen. Eine Vervierfachung der Stromerzeugung aus erneuerbarer Energien, bei gleichbleibenden Fördermitteln ohne Einsatz von Biomasse ist unter derzeitigen Rahmenbedingungen schwer vorstellbar. Damit unsere Energiewende gelingt könnten wir nicht auf einzelne Energiequellen verzichten.

 

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Quellen und weiterführende Literatur:

SPÖ (2017): Kern präsentiert Plan zu effizientem Ökostrom-Ausbau

derStandard (2017): Kern will Ökostrom-Ausbeute fast vervierfachen

Umweltbundesamt: Treibhausgas-Emissionen: Umweltbundesamt veröffentlicht Klimaschutzbericht

E-control (2015): Entwicklung von Durchschnittsvergütung und Marktpreis 2003 - 2015, Einspeisetarife 2016

Universität Hohenheim (2013): Speichertechnologien im Kontext der Produktion elektrischen Stroms aus regenerativen Quellen

Agentur für Erneuerbare Energien e.V. (2012): Renews Spezial – Strom speichern

Die Presse (2014): Windenergie könnte sich bis 2030 vervierfachen

E3 consult GmbH (2014): Ausgleichsenergiekosten der Ökostrombilanzgruppe für Windkraftanlagen - Bewertung Status Quo, internationaler Vergleich und Lösungsansätze zur Reduzierung der Kosten

IG Windkraft (2014): Ausgleichsenergiekosten der Ökostrombilanzgruppe für Windkraftanlagen - Zusammenfassung der Studie von e3 consult im Auftrag der IG Windkraft

E-control (2015): Aliquote Aufwendungen für Ausgleichsenergie - Ausgleichsenergieaufwendungen 2015

Technische Universität Wien (2017): Stromzukunft Österreich 2030 100% sauber – sicher nachhaltig

Biomasseverband (2017): Kern gefährdet mit seiner Joboffensive 10.000 Arbeitsplätze - Bei Bioenergie ist Österreich Weltmarktführer

Titelbild

Wie bekomme ich eine Förderung?

Laut Förderungsbericht 2014 ist Österreich im internationalen Vergleich spitze bei der Vergabe von Geldmitteln. Demnach wurden in Österreich 27,7 % des Bruttoinlandsproduktes (BIP) an direkten Geldleistungen durch die Gebietskörperschaften aufgewendet. Nur Frankreich gibt mit 31,8 % des BIP’s mehr für Förderungen aus.

Gefördert werden Leistungen an denen der Bund ein erhebliches öffentliches Interesse hat. Im Wesentlichen unterscheidet man zwischen direkter und indirekter Förderung. Direkte Förderungen sind zinsbegünstigte Darlehen, Kreditzuschüsse sowie sonstige Geldzuschüsse. Indirekte Förderungen sind Einnahmenverzichte des Bundes. Im Jahr 2015 wurden rund 4,88 Mrd. € an direkten Fördermitteln und 14,77 Mrd. € an indirekten Förderungen durch den Bund gewährt.

Für uns besonders interessant sind direkte Förderungen im Bereich des Umwelt- und Klimaschutzes. 2015 wurden 11% der direkten Fördermittel für Umweltschutz aufgewendet.

Einen umfassenden Überblick für Förderungen im Bereich erneuerbarer Energien, Energieeinsparung und alternative Fahrzeugantriebe bietet die Austrian Energy Agency. Insgesamt 251 unterschiedliche Fördermöglichkeiten stehen Privaten, Gemeinden und Unternehmen zur Verfügung. Auf der Seite findet man eine kurze Beschreibung der Zielgruppe, Fördergegenstand, Kontakt zur Förderstelle sowie den Link zur Ausschreibung mit allen Unterlagen, Kriterienkatalog und Fördermodalitäten.

Da kann man schnell den Überblick verlieren. Förderungen werden von sehr vielen Einflussfaktoren beeinflusst und ändern sich ständig. Es lohnt sich daher immer wieder aufs Neue zu recherchieren ob:

  • Eine Förderung noch aktuell ist beispielsweise endet eine Ausschreibung mit einer Einreichfrist oder das Fördervolumen wird ausgeschöpft
  • Die Förderkriterien erfüllt werden bzw. ob sich diese geändert haben: Meist empfiehlt es sich die Förderstellen zusätzlich zu kontaktieren. Je nach Förderschiene können bestimmte Maßnahmen mit den Unterlagen nicht klar als förderfähig eingestuft werden.
  • Die Förderhöhe den Aufwand für die Einreichung übersteigt. Die Beantragung einer Förderung kann sehr umfangreich und aufwendig sein! Unterm Strich muss sich die Förderung auch auszahlen.
  • Die Fördereinreichung VOR oder NACH dem Setzen der Maßnahme erfolgen muss.
  • Die „De-minimis“ Grenze zu tragen kommt. Gemäß „De-minimis“ Verordnung ist es Unternehmen (oder Unternehmensverbund) erlaubt bis zu 200.000 € innerhalb von drei Steuerjahren, ohne Anmeldung bei der Europäischen Kommission, zugesichert zu bekommen. Maßgeblich dafür sind das laufende und die beiden vorangegangenen Steuerjahren in denen eine „De-minimis“-Förderungen gewährt wurde.
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Remember Paris?

Anfang Juni 2017 überraschte der amerikanische Präsident Donald Trump die weltweilte Staatengemeinschaft, die versucht den menschgemachten Klimawandel aufzuhalten, als er den Austritt der USA aus dem Übereinkommen von Paris bekannt gab.

Warum war die Aufmerksamkeit so groß?

Zum einen, weil mit der USA einer der größten Emittenten von Treibhausgasen die Übereinkunft verlassen hat. Mit jährlichen 5 bis 6 Milliarden Tonnen CO2-Emission stehen die Vereinigten Staaten weltweit an zweiter Stelle im Ländervergleich. Es wurde befürchtet, dass mit dem Austritt der USA nicht mehr die notwendigen Emissionsreduktionen erreicht werden können, um das angestrebte Ziel von einem maximalen Temperaturanstieg von 1,5°C zu sichern.

Zum anderen handelt es sich beim Übereinkommen von Paris um ein historisches und beispielloses Abkommen zum Schutz der Umwelt. Das erste Mal waren sich 195 Länder der Welt einig den Klimawandel zu bremsen. Mit dem Ausstieg der USA setzte Präsident Trump einen Präzedenzfall, von dem befürchtet wurde, dass ihm andere folgen.

Überraschenderweise hat nicht nur kein weiterer Vertragspartner Anstalten gemacht, dem Beispiel der USA zu folgen, sondern verschiedene amerikanische Bundesstaaten und Kommunen (z.B. Kalifornien, New York,…) haben sich auch, unabhängig von der US-amerikanischen Bundespolitik, zu klimaschützenden Maßnahmen bekannt.

Was können wir aus dieser Erfahrung lernen?

Einerseits zeigt der amerikanische Ausstieg aus dem Pariser Klimaschutzabkommens, dass die restliche Staatengemeinschaft geschlossen hinter Klimaschutzmaßnahmen steht und sich davon nicht beeindrucken lässt. Ganz im Gegenteil, es bildeten sich viele kleine Initiativen mit dem Ziel das Klima zu schützen. Kommunen rund um die Welt beleuchteten ihre Wahrzeichen und Rathäuser in grün (siehe Titelbild) und signalisierten so ihre Unterstützung zum Pariser Klimaabkommen.

Andererseits wird uns bewusst, dass wir uns nicht darauf verlassen dürfen, dass andere die notwendigen CO2-Verringerungen setzen. Vielmehr sollten wir mehr innovative Lösungen zur Emission-Reduktionen fördern. Wir können die Chance nutzen und mit wirtschaftlich erfolgreichem Beispiel vorangehen und uns einen Innovationsvorsprung sichern.

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Blockchain und die Energiewirtschaft

Bekannt geworden durch die virtuelle Währung Bitcoin könnte die Blockchain die Lösung für die derzeitigen Probleme erneuerbarer Energien sein.

Unsere zukünftige Energieerzeugung wird erneuerbar sein. Für eine 100% Energieversorgung aus erneuerbaren Energiequellen muss unser derzeitiges Strom- Wärme- und Treibstoffnetz dezentral und flexibler werden. Unser Energiesystem steht vor großen Herausforderungen. Im Gegensatz zu bisher üblichen Großkraftwerken, werden in Zukunft mehr dezentrale Versorger Strom, Wärme und Treibstoff bereitstellen. Jeder wird zum potentiellen Energieerzeuger.

Erneuerbarer Strom fluktuiert je nach Wetterlage, also je nachdem wie viel Wind weht, oder wie viel Sonne scheint und muss über weite Strecken transportiert werden. Die Energieerzeugung entspricht meist nicht dem Bedarf, wodurch es zu Problemen der Über- und Unterproduktion führt. Bei einer Überproduktion müssen derzeit Windräder und Photovoltaik Anlagen abgeschaltet werden, wodurch eine erhebliche Menge an Strom „verloren“ geht. Bei einer Unterproduktion werden fossile Kraftwerke zugeschaltet. Die Lösung ist auch hier dezentral.

Nicht nur die Energieversorgung, sondern auch die Speicherung und Energieabnahme soll zukünftig dezentral erfolgen. Wenn meine Nachbarin in der Mittagszeit mit ihrer Photovoltaikanlage zu viel Strom erzeugt, dann könnte ich während dieser Zeit meine Waschmaschine oder meine Wärmepumpe für die Erzeugung von Warmwasser einschalten. Dafür müsste ich dann meine Nachbarin und nicht meinen Energieversorger zahlen. Dieses Szenario hätte den Vorteil, dass eine dezentrale Energieversorgung weniger große Übertragungsleitungen und Energiespeicher benötigt.

Hier kommt die Blockchain ins Spiel. Die Blockchain ist eine verschlüsselte Datenbank, bei der alle Informationen auf allen Rechnern innerhalb des Blockchain-Netzwerkes synchronisiert gespeichert sind. Da die Blockchain auf allen Rechnern gespeichert ist, ist eine Manipulation äußerst schwierig, da diese auf allen Rechnern gleichzeitig stattfinden müsste.

Die Blockchain hat insbesondere zwei Anwendungsmöglichkeiten:

  • Notariatsfunktion um Informationen manipulationssicher abzulegen
  • Smart Contracts um vertragliche Vereinbarungen selbstständig auszuführen

Speziell die Smart Contracts bieten hier, über die Bereitstellung eines automatisierten Abrechnungssystems, einen entscheidenden Vorteil zur Problemlösung der Über- und Unterproduktion von erneuerbarem Strom-, Wärme- und Treibstoffproduktion.

  • Einerseits können viele kleine dezentrale Speicher, die in Haushalten installiert sind – beispielsweise von Photovoltaikproduzenten – über die Blockchain automatisiert genutzt werden. Hätten etwa 10% der 15 Millionen Ein- und Zweifamilienhäuser in Deutschland einen Speicher im Keller, würde das einer Gesamtspeicherkapazität von 6.000 MW entsprechen.
  • Andererseits können Haushalte direkt Strom handeln, ein Nachbar verkauft seine Überproduktion dem anderen Nachbarn, der keinen erneuerbaren Strom produziert und so könnte der Stromhandel an sich dezentralisiert werden.

Mit der Blockchain wird so zu sagen die Energieversorgung, -regelung und -abrechnung mit meinen Nachbarn automatisiert und ist sicher vor Manipulationen.

Neben diesen Vorteilen ist jedoch kritisch anzumerken, dass die Blockchain-Technologie derzeit noch ein wesentliches Problem hat. Da jede Transaktion die erfolgt und bereits erfolgt ist, auf jedem Rechner des Blockchain Netzwerkes gleichzeitig abgespeichert ist, wird die Blockchain mit jeder Transaktion größer. Beim Bitcoin führt dies derzeit zu hohen Transaktionszeiten und -kosten. Für einen großflächigen und langfristigen Einsatz muss also die Technologie an sich Weiterentwickelt werden. Weiter sind für eine praktische Umsetzung Smart Meter oder andere intelligente Datenmanager bei allen Beteiligten notwendig. Wenn diese Probleme jedoch überwunden werden, könnte die Blockchain einen wesentlichen Teil zur Energiewende beitragen.

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Worauf warten wir?

Ende 2015 setzte die Staatengemeinschaft ein deutliches Zeichen gegen den globalen Klimawandel. 195 Staaten verpflichteten sich im Klimaabkommen von Paris die Klimaerwärmung auf deutlich unter 2°C zu beschränken. Ziel ist es den durchschnittlichen Temperaturanstieg, gegenüber dem vorindustriellem Niveau, auf 1,5°C zu begrenzen, da dies die Folgen des Klimawandels erheblich vermindern würde.

Derzeit beträgt der mittlere globale Temperaturanstieg 1°C. Global gesehen waren die Jahre 2014 und 2015, die wärmsten seit Messgeschichte. Laut Umweltbundesamt beträgt der durchschnittliche Temperaturanstieg in Österreich bereits 2°C. Der Temperaturanstieg führt zur Zunahme von Hitzeperioden, Trockenheit sowie extremen Wetterereignissen, Rutschungen, Muren und Steinschlag. Mit massiven Folgen für den Wintertourismus, Land-, Forst- und Energiewirtschaft. Ferner wird ein zunehmender Migrationsdruck aus südlichen Ländern (zB Afrika) erwartet.

Um einen Klimakollaps zu verhindern müssen wir weg von der Nutzung fossiler Brennstoffe, hin zu einer erneuerbaren Energieversorgung. Um der nachfolgenden Generation die gleichen Chancen zu ermöglichen, wie wir sie vorgefunden haben.

Dies wird auch von der Österreichischen Bevölkerung unterstützt. Laut einer Umfrage des Meinungsforschungsunternehmens GfK Austria, stufen zwei Drittel der Teilnehmer, den Klimawandel als bedrohlich ein und sind unzufrieden mit der derzeitigen Energie- und Klimapolitik in Österreich. 83% der Österreicher und Österreicherinnen fordern eine rasche Umsetzung der Energiewende. 88% sind für die Reduktion von Stromimporten und Schaffung regionaler Arbeitsplätze durch den Ausbau erneuerbarer Energien.

  • 2015 betrug in Österreich der Anteil an erneuerbarer Energie am Gesamtverbrauch 32,8% (Strom, Wärme, Mobilität). Die Stromversorgung stammt in Österreich zu 69,3% aus erneuerbaren Quellen.
  • Bis 2020 verpflichtete sich Österreich im Rahmen des EU Klima- und Energiepaketes den Anteil an erneuerbarer Energien auf 34% zu erhöhen. EU-weit soll ein Anteil an erneuerbarer Energie von 20% erreicht werden.
  • Bis 2030 soll dieser Anteil an erneuerbarer Energien EU-weit auf 27% gehoben werden. Nationale Ziele für Österreich wurden noch nicht definiert.

Vor kurzem veröffentliche die Technische Universität Wien eine Studie über die „Stromzukunft Österreich 2030“. Diese Studie kommt unter anderem zu dem Schluss, dass eine 100% erneuerbare Stromversorgung bis 2030, mit keinen Mehrkosten verbunden ist. Ganz im Gegenteil, Berechnungen ergeben, dass bis 2030 zusätzlich 31 TWh aus erneuerbarem Energie erzeugt werden können und dieser Ausbau soll jährlich 650 Mio. € Einsparung sowie 53.000 neue Arbeitsplätze schaffen.

Es stellt sich nun die Frage warum wir unsere Energiezukunft nicht selbst in die Hand nehmen?

Einerseits wünscht sich die Bevölkerung eine rasche Umsetzung der Energiewende und anderseits zeigen Prognosen, dass eine 100% erneuerbare Stromversorgung auch wirtschaftliche Vorteile bringt. Warum wartet die österreichische Bundesregierung auf neue Vorgaben durch die EU? Warum setzten wir uns nicht selbst das Ziel auf Energieimporte zu verzichten, gleichzeitig Arbeitsplätze zu schaffen und Wertschöpfung in der Region zu fördern?

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Externe Kosten

Per Definition ist der Preis ein Geldwert, welcher beim Kauf eines Produktes bezahlt werden muss. In der Regel erfasst der Preis die Kosten, welche zur Herstellung einer bestimmten Leistung oder eines bestimmten Produktes nötig sind. Im Bereich der Energieerzeugung sind das unter anderem Kosten zur Errichtung einer Energieanlage sowie Wartungs- und Brennstoffkosten. Diese Kosten werden auch als interne Kosten bezeichnet und sind Grundlage für die Preisbildung.

Schwieriger wird das Erfassen von Kosten welche die Allgemeinheit zu tragen hat. Diese Kosten werden für die Preisbildung nicht berücksichtigt und werden aus diesem Grund auch nicht minimiert. Man spricht dabei von externen Kosten (oder auch sozialen Kosten). Dazu zählen gesundheitliche Auswirkungen aufgrund von Schadstoffimmissionen mit Folgen für den Klimawandel, Schäden an Ökosystemen, Vegetation, Tieren, Pflanzen und vieles mehr.

Die Erzeugung von Energie verursacht in vielen Prozessstufen externe Kosten. Besonders hoch sind die Auswirkungen bei der Nutzung fossiler Energieträger. Bereits bei der Förderung fossiler Energieträger wie Erdöl, Kohle und Erdgas werden nicht nur Ökosysteme verunreinigt, sondern Ressourcen unwiderruflich verbraucht. Einmal abgebaut und verbrannt, stehen fossile Energien nachfolgender Generationen nicht mehr zur Verfügung. Wir leben sozusagen auf Kosten unserer Kinder, nicht nur in Bezug auf die Rohstoffbereitstellung, sondern auch in Bezug auf dessen Nutzung. Die Bildung fossiler Energieträger dauert mehrere Millionen Jahre und ist das Resultat aus Abbauprozessen von organischem Material. Bei der Verbrennung wird nun der über Millionen Jahre gespeicherte Kohlenstoff in einem sehr kurzen Zeitraum in Form von Kohlenstoffdioxid (CO2), wieder freigesetzt. Dies wiederum belastet die Allgemeinheit durch die globale Klimaerwärmung, Dürreperioden und die dadurch verursachten Ernteausfälle, Extremwetterereignisse wie Hochwasser und vieles mehr. Den Schaden muss die Öffentlichkeit zahlen. Im Vergleich dazu sind die externen Kosten bei der Erzeugung erneuerbarer Energien gering. Sie entstehen hauptsächlich bei der Errichtung der Anlagen.

Um diese Auswirkungen durch die Verbrennung fossiler Energien im Preis eines Produktes entsprechend berücksichtigen zu können müssen sie bewertet werden. Das bedeutet, dass sämtliche Beeinträchtigungen durch Luftverschmutzung auf die Gesundheit, Vegetation oder Bauwerke, erfasst und beziffert werden müssen. Das Problem ist jedoch, dass in den meisten Fällen eine Zuordnung auf den jeweiligen Verursacher schwierig oder gar nicht möglich. Die Berücksichtigung externer Kosten in den Verkaufspreis nennt man Internalisieren externer Kosten. Mögliche Instrumente zur Internalisierung sind:

  • Festsetzen von Grenzwerten oder Standards (dazu zählen Abgasnormen für Kraftfahrzeuge oder Emissionsgrenzwerte von Heizungsanlagen)
  • Erhebung von Steuern (zB: Mineralölsteuer) oder Abgaben sowie Verbote und Gebote (Fahrverbote und Umweltzonen in Ballungszentren,…)
  • Verschmutzungsrechte (wie CO2 Zertifikate)
  • Investitionsförderungen oder Maßnahmen zur Preisgestaltung (Einspeisevergütung für Ökostromanlagen) sowie sonstige Förderungen für Technologien mit niedrigen externen Kosten wie bei erneuerbarer Energien

Im Grunde sind Maßnahmen wie die Einhebung einer Mineralölsteuer oder die Förderungen erneuerbarer Energien nur ein Versuch die externen Kosten im Preis zu berücksichtigen. Vor allem die Förderung erneuerbarer Energien wird in der Politik oder Öffentlichkeit oft als Marktverzerrung bezeichnet, sorgt jedoch nur für Kostenwahrheit.

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Quellen und weiterführende Literatur:

Externe Kosten der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien im Vergleich zur Stromerzeugung aus fossilen Energieträgern – 2006 (Krewitt, W. und Schlomann, B. – Gutachten im Rahmen von Beratungsleistungen für das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit)

Externe Kosten im Energiebereich. 2. Zwischenbericht – Literaturrecherche – s.a. (Jilek, W.; Karner, K. und Rass, A. – Energiebeauftragter des Landes Steiermark)

Externe Kosten und kalkulatorische Energiepreiszuschläge für den Strom- und Wärmebereich. Synthesebericht der gleichnamigen Studie über die Berechnung der Externalitäten der Strom- und Wärmeversorgung in Gebäuden in der Schweiz) – 1994 (Ott, W.; Dettli, R.; Jäggin, B.; Häne, D.; Ledergerber, E.; Sigg, A.; Willemse, S.; Masuhr, K. P; Schüssler, R.; Tautschnig, W. und Weidig, I.)

Externe Kosten. Zusammenfassung. Band V – 2002 (Kanzlei Dr. Bruck – Studie im Auftrag des Bundesministerium für Wirtschaft und Arbeit)

Vermeidung externer Kosten durch Erneuerbare Energien – Methodischer Ansatz und Schätzung für 2009 (MEEEK) – 2010 (Breitschopf, B. und Diekmann, J. – Untersuchung im Auftrag des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit

Bewertung von Energiebereitstellungssystemen (Univ. Prof. Dr. Hermann Hofbauer aus der Vorlesung Brennstoff- und Energietechnik der Technischen Universität Wien 2017)

Energiespeicher Teil 1

Weltweit gibt es ausreichend nachhaltige Energiequellen um den Energiebedarf der Menschheit abzudeckend. Warum basiert unsere Energiewirtschaft trotzdem noch hauptsächlich auf fossilen Brennstoffen wie Kohle und Erdöl?

Zum einen sind viele erneuerbare Energieträger zeitlich begrenzt verfügbar wie Solarenergie und schlecht planbar wie Windkraft. Um eine möglichst umfassende Versorgung mit nachhaltigen Energieträgern möglich zu machen, ist daher ein Ausgleich auftretender Schwankungen, auf Angebots- und Nachfrageseite, notwendig. Energiespeicher bieten diese Möglichkeit.

Speicher bieten einen Puffer für Störfälle im Netz und erlauben eine Verlagerung des Stromüberschusses, von Zeiten in denen er weniger genutzt wird, zu Hauptbedarfszeiten in den Mittagsstunden. Nicht zuletzt erlauben sie bspw. in Batterieform den mobilen Transport von Energie zu Orten ohne Stromnetzversorgung.

Um Energie als Elektrizität zu speichern, wird diese üblicherweise in andere Energieform z.B. chemische Energie, potentielle Energie, thermische Energie umgewandelt. In einem zweiten Schritt wird sie wieder in den elektrischen Zustand zurückgeführt. Einer der größten Nachteile dabei ist, dass bei jedem dieser Umwandlungsschritt ein Teil der gespeicherten Energie verloren geht. Das Resultat sind schlechte Wirkungsgrade mancher Speichersysteme.

Heutzutage existiert eine Vielzahl von Stromspeichertechnologien mit unterschiedlichen Eigenschaften. Zum einen liegt dies daran, dass für die jeweiligen Nutzungsbereiche Speicherlösungen mit spezifischen Eigenschaften benötigt werden. Zum anderen befinden sich Speichertechnologien in unterschiedlichen Entwicklungsstadien. Anhand ihrer Eigenschaften lassen sich Speichersysteme einteilen: (1) Nach der speicherbaren Kapazität, (2) anhand ihres Verwendungszweckes in portabel, mobil und stationär, (3) nach der schnellstmöglichen Entladezeit in Kurzzeitspeicher und Langzeitspeicher und (4) nach der Ladungshäufigkeit in primäre und sekundäre Energiespeicher. Die  gängigste Einteilung basiert auf der für die Umwandlung genutzten technischen Anlage und ist in folgende Gruppen aufgeteilt:

  • Mechanische Energiespeicher: die Speicherung erfolgt in Form von potentieller wie Pumpspeicher und kinetischer Energie wie Druckluftspeicher und Schwungrad)
  • Chemische Energiespeicher sind Speicher, bei denen die Energie durch chemische Umwandlungsprozesse wie Umwandlung in Gas, in flüssige Kraftstoffe oder andere Chemikalien, gespeichert wird;
  • Elektrochemische Energiespeicher: zu diesen zählen Batteriespeicher, die elektrochemische Energie in der Elektrode, wie in dem klassischen Batteriespeicher, oder im Elektrolyt wie in Redox-, Hybrid-Flow-Batteriespeicher, speichern;
  • Elektrische Energiespeicher wie beispielsweise supraleitende magnetische Speicher und Suprakondensatoren;
  • Thermische Energiespeicher: zu diesen gehören sensible Speicher wie Energiespeicherung durch Temperaturzunahme, latente Speicher wie Energiespeicherung basierend auf Temperaturzunahme und Phasenwechsel des Mediums Wärmespeicher sowie thermochemische Speicher basieren auf reversible endotherme Reaktionen;

Aktuell sind Pumpspeicherkraftwerke die wichtigsten Energiespeicher mit weltweit mehr als 90% Marktanteil. Vom wirtschaftlichen Standpunkt aus, gibt es derzeit keine wettbewerbsfähigen Speicheralternativen in derselben Größenordnung.

Speichertechnologien werden auch in Zukunft hohe Aufmerksamkeit erhalten und weitere Investitionen, um technische Entwicklungsschübe auszulösen, sind zu erwarten. Nicht zuletzt um Stromschwankungen und fehlende Leistungskapazitäten auszugleichen (siehe Beitrag Abkoppelung deutscher Energiemarkt). Notwendig ist hierbei das Augenmerk auf die Verbesserung des Wirkungsgrades, die Verlängerung der Lebensdauer, die Steigerung der möglichen Ladezyklen und Speicherdichte sowie auf die Reduktion der Investitionskosten zu legen.

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Quellen und weiterführende Literatur:

Titelbild von Franz Egger (Franz Egger) [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html) or CC-BY-SA-3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)], via Wikimedia Commons

Definition und Klassifizierung von Energiespeichern – 2014 (M. Sterner, I. Stadler; Springer-Verlag berlin Heidelberg) In. Energiespeicher – Bedarf, Technologien, Integration.

Energie in 60 Minuten. Ein Reiseführer durch die Stromwirtschaft – 2009 (T. Käster und A. Kießling; VS Verlag für Sozialwissenschaften). Kapitel „10 Minuten Netz und Transport“ (S62-72).

Energiespeicher (Energy storage). Hintergrundpapier der VDI-suj Projektgruppe – 2011 (S. Hübner, F. Feldhoff, C. Hofmann, J. O. Kammesheidt und F. Schubert; VDI/ASME Projektgruppe: „Energiekonzept der Zukunft – 100% nachhaltige Energieversorgung 2050“)

Energiespeicher. STE Preprint – 2011 (W. Hennings, J. Linssen, P. Markewitz, S. Voegele; Institut für Energie- und Klimaforschung – Systems Analyse und Technologische Entwicklung des Forschungszentrum Jülich)

Energiespeicher-Technologien im Überblick – 2016 (N.N.)

Speichertechnologien für erneuerbare Energien – Voraussetzung für eine nachhaltige Energieversorgung – 2006 (R. Tamme, A. Jossen und H.-M. Henning)

Zukunftsmarkt Elektrische Energiespeicherung. Fallstudie im Auftrag des Umwelbundesamt – 2007 (P. Radgen; Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit)

Österreichisch-deutscher Strommarkt

Die Österreichische Energiewirtschaft ist stark von Importen abhängig. Im Jahr 2015 wurden rund 60,8 Prozent des Energiebedarfs (Strom, Wärme, Mobilität) in Österreich durch Importe gedeckt. Der Nettoanteil an importierter elektrischer Energie ist dabei zwar relativ gering, jedoch nicht dessen Auswirkungen auf den Strompreis. Bei der elektrischen Energie ist Deutschland einer der bedeutendsten Lieferanten. Ein wichtiger Grund hierfür ist, dass es seit 2001, eine gemeinsame Stromhandelszone, auch „gemeinsame Preis- bzw. Gebotszone“ genannt, zwischen Österreich und Deutschland gibt. Das bedeutet, dass zwischen den beiden Ländern unbegrenzt und ungehindert Strom gehandelt werden kann und es überall faktisch denselben Preis für Strom gibt. 

Zu den Vorteilen einer großen Preiszone zählt eine größere Liquidität, welche zu einem besseren Gleichgewicht zwischen Angebot und Nachfrage für die Volkswirtschaft führt. Auf österreichischer Seite wird besonders von niedrigen Strompreisen profitiert. Durch die temporäre Überproduktion an Strom, vor allem in Deutschland, sinkt der Marktpreis an der gemeinsamen Börse. Grund dafür ist der Ausbau erneuerbarer Stromerzeuger ohne ausreichender Netzinfrastruktur in Deutschland (siehe Artikel Energiespeicher). In Österreich wird der billige Überschussstrom unter anderem für das Auffüllen der Pumpspeicherkraftwerke genutzt, mit denen bei Bedarf teurer Spitzenstrom erzeugt werden kann. Dieser Spitzenstrom steht auch für den deutschen Strommarkt zur Verfügung. Damit erscheint die deutsch-österreichische Preiszone ein gelungenes Beispiel für einen internationalen Stromhandel. So zu sagen ein erster Schritt auf dem Weg zu einem gemeinschaftlichen, gesamteuropäischen Strom- und Energiemarkt.

Jedoch wird der gemeinsame Markt nicht von allen Seiten positiv gesehen. 2015 hat die europäischen Regulierungsbehörde ACER (Agency for the Cooperation of Energy Regulators) die unverbindliche Empfehlung herausgegeben, diesen aufzulösen und damit auch den Stromhandel zu beschränken. Wie kommt die ACER zur Ansicht, dass eine Trennung des Marktes erstrebenswert ist? Auslöser war ein Antrag der nationalen polnischen Regulierungsbehörde zur Abgabe einer Empfehlung bezüglich der Konformität der gemeinsamen deutsch-österreichischen Stromhandelszone mit den europäischen Richtlinien.

Warum aber fordert Polen eine Einschätzung zu einem Strommarkt, dem es selber nicht angehört? Durch den intensiven Ausbau der Windkraft im Norden von Deutschland, kommt es bei günstigen Wetterbedingungen zu einer Stromüberproduktion, dem wiederum eine zu niedrige Stromleitungskapazität für die Verbindung von Deutschland Norden und Süden gegenübersteht. Stattdessen fließt der Windkraftstrom über die polnischen und tschechischen Stromnetze und belastet dabei ihre Leitungen.

Die ACER empfiehlt also den gemeinsamen Markt zu trennen, da die bestehende Lösung, außenstehende Stromnetze belastet. Die deutsche Bundesnetzagentur ist derselben Meinung. Darum plant sie ab Mitte 2018, Maßnahmen zur Einschränkung des Stromhandels mit Österreich einzuführen und mit einem Engpassmanagement an der gemeinsamen Grenze zu beginnen. Polen und Tschechien plädieren ebenfalls für eine Auflösung des gemeinsamen Strommarktes, da sie sich davon eine Entlastung ihrer Stromnetze erhoffen.

Eine Auflösung des gemeinsamen Strommarktes würde wiederum zu unterschiedlichen Stromhandelspreisen in Österreich und Deutschland führen. Auf österreichischer Seite befürchtet man eine Erhöhung der Stromkosten um schätzungsweise 6% je Kilowattstunde.

Gegen die Trennung spricht, dass die Engpässe nicht an den Grenzen, sondern innerhalb Deutschlands auftreten werden und eine wirtschaftliche Nutzung derzeit nicht möglich ist. Langfristig kann nur ein Ausbau der Leitungskapazitäten innerhalb Deutschlands und den benachbarten Ländern zu sinnvollen Ergebnissen führen. Außerdem erscheint aus gesamteuropäischer Perspektive, die Auflösung eines funktionierenden, gemeinschaftlichen Teilmarktes kontraproduktiv und ein Schritt weiterweg vom Ziel der Errichtung eines einheitlichen, europäischen Strom- und Energiemarktes zu sein.

Wie sich eine Trennung auf die einzelnen Märkte auswirkt bleibt abzuwarten. Für Österreich entsteht ein neuer Anreiz, sich als führendes Expertenland im Bereich Energiespeicherung (siehe Beitrag Energiespeicherung)  zu etablieren.

Deutlich zeigt das Beispiel des deutsch-österreichischen Strommarktes jedoch, wie schwer es in der Realität ist, Strom physikalisch voneinander abzutrennen und Wechselwirkungen zu vermeiden. Ebenfalls klar ist, dass es für den Aufbau eines funktionierenden gesamteuropäischen Strommarktes notwendig sein wird, ein Konzept zu entwickeln, welches Problemlösung und Management über die einzelnen Staatsgrenzen hinweg erlaubt.

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Quellen und weiterführende Literatur:

Abhängigkeit von Energieimporten in Österreich in den Jahren 2002 bis 2015 (statistia.com)

ACER calls for a coordinated capacity allocation procedure on the German-Austrian border – 2015 (ACER)

ACER Opinion 09-2015 on the compliance of NRAs’ decisions approving methods of cross-border capacity allocation in the CEE region - 2015 (ACER)

ACER recommendation to divide the German-Austrian energy market market is a step backwards for Europe – 2015 (APG – Austrian Power Grid)

Der Energiemarkt voll in Bewegung. Jahresbericht 2015 – 2015 (E-Control)

Die deutsch-österreichische Strompreiszone – 2017 (EnergyNews Magazine)

Energiestatus Österreich 2016. Abteilung III/2 – 2016 (bmwfw – Bundesministerium für Wissenschaft, Forschung und Wirtschaft)

Fragen und Antworten zur deutsch-österreichischen Strompreiszone – 2017 (E-Control)

Gemeinsame Erklärung zur Begutachtung der Preiszonen im europäischen Strommarkt - s.a.(VKU, VCI, BDI, bdew, WVM, DIHK, EFET Deutschland, bne, oestereichs energie, VKÖ, VIK

Questions & Answers on the Agency’s Opinion No 09/2015 – 2015 (ACER)

Trennung des deutsch-österreichischen Strommarktes. Ein Überblick – 2015 (Muggenhumer, G., Steinmüller, H. und Schneider, F.)

Warum die deutsch-österreichische Preiszone im Strommarkt nicht aufgegeben werden sollte. Interview mit Dr. Ines Zenke und Dr. Christian Dessau – 2015 (DerEnergieblog.de)

Auswahl von Zeitungsberichte zum Thema:

Verbund gegen Trennung der deutsch-österreichischen Strompreiszone – 2016 (Boerse-Express)

Deutschland dreht Österreich den Strom ab – 2016 (DiePresse.com)

Kurzschluss an deutscher Grenze, Österreich droht Strompreis-Schock – 2016 (Kurier)

Schlecht für Österreich, gut für Deutschland? – 2016 (Bayernkurier)

Energieeffizienz versus Energiesparen

Persönlich habe ich schon einige Mal miterlebt, dass die Begriffe „Energieeffizienz“  und „Energiesparen“ mit einander verwechselt oder analog genutzt wurden. Energiesparen stellt einen merkbaren Rückgang des Energieverbrauches (in einem betrachteten System) dar. Energieeffizienz hingegen verringert den Energiebedarf pro Nutzungseinheit (z.B. pro produziertes Produkt, pro Stunde eingeschaltetes Licht, pro gefahrenem Kilometer,…). Eine Steigerung der Energieeffizienz kann in einer Energieeinsparung resultieren.

Deutlicher lässt sich dieser Unterschied zwischen Energieeffizienz und Energieeinsparung an einem praktischen Beispiel verstehen. Angenommen in einem Haus gibt es drei Zimmer, mit jeweils einer Glühbirne. Jeden Abend arbeitet in jedem Zimmer jeweils eine Person für 4 Stunden, wobei das Licht angeschaltet ist. Nun wollen die Bewohner ihren Energieverbrauch, und die damit verbundenen Kosten, verringern. Dazu haben sie eine Reihe von Möglichkeiten, u.a. folgende:

  1. Die Bewohner arbeiten zu einer anderen täglichen Uhrzeit, zu der die Sonne scheint.
  2. Die Bewohner arbeiten in Zukunft gemeinsam zur gleichen Zeit in einem Raum.
  3. Die Glühbirnen werden gegen energieeffiziente Modelle ausgetauscht, die pro Stunde, in der sie eingeschaltet sind, weniger Energie benötigen.

Wenn die Umsetzung der verschiedenen Maßnahmen technisch möglich ist, dann führen alle drei Möglichkeiten zu einer Energieeinsparung. Aber nur im letzten Fall handelt es sich auch um eine Erhöhung der Energieeffizienz.

Die drei Maßnahmen haben unterschiedliche Vor- und Nachteile. Für die Steigerung der Energieeffizienz ist eine Investition in neue Technologien notwendig. Der Komfort für die Nutzer bleibt erhalten. Bei den anderen Möglichkeiten ist eine Verhaltensanpassung notwendig. Die Bewohner müssen Abstriche bezüglich ihrer idealen Lösung hinnehmen, wie beispielsweise eine Änderung der Arbeitszeiten oder weniger Arbeitsplatz.

Zusammengefasst lässt sich sagen, dass eine Erhöhung der Energieeffizienz in der Regel zu einer Energieeinsparung führt, aber nicht alle Energieeinsparungsmaßnahmen zu einer Steigerung der Energieeffizienz führen. Oft stehen in einer Situation unterschiedliche Handlungsmöglichkeiten zur Auswahl. Bei der Entscheidung, welche Lösung am Besten geeignet ist, müssen verschiedene externe Einflussfaktoren und auch Wechselwirkungen berücksichtigt werden. Mit zunehmender Größe und Anzahl der Komponenten in einem für die energetische Optimierung betrachteten System, steigt die Komplexität exponentiell.  Als Experten helfen wir diese Systeme verständlich zu machen, klare Maßnahmen zu identifizieren und diese umzusetzen. Eine optimierte und kosteneffiziente Energieversorgung lässt sich nur erreichen, wenn sowohl Maßnahmen zum Energiesparen als auch zur Steigerung der Energieeffizienz umgesetzt werden.

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Teure erneuerbare Energien?

Die Novellierung des Ökostromgesetzes verursacht derzeit kontroverse Diskussionen über die Förderung erneuerbarer Energien. Bei der Budgetdebatte im März 2016 äußerte sich Bundeskanzler Christian Kern sehr kritisch zur Förderung der Ökostromerzeugung aus Biomasse. Dasselbe Ziel verfolgt unter anderem auch die Europäische Kommission. Das im November 2016 veröffentlichte „Clean Energy for all European“ Dokument, definiert Vorschläge zur Umgestaltung der Erneuerbaren-Richtlinie (RED). Darin soll unter anderem eine Marktverzerrung durch das Fördern von erneuerbarer Energien verhindert werden. Förderungen müssen offen, transparent, wettbewerbsfähig, nichtdiskriminierend und kosten-effektiv gestaltet sein.

Erneuerbare Energien werden in Österreich über ein Umlagesystem finanziert. Dabei finanziert der Endkonsument über die Stromrechnung („Mehrkosten § 40 ÖSG“) den Ausbau der Erneuerbarer Energien. Die Subvention erfolgt in der Regel über einen fixierten Einspeisetarif. 2016 umfassten die Ökostromkosten eines österreichischen Durchschnitts-Haushaltes 120€. Das entspricht 3,9% der gesamten Energiekosten pro Haushalt. Indirekt profitieren Haushalte natürlich auch von der Förderpolitik, durch niedrige Strompreise.

Konkurrenzfähige Ökostromanlagen versucht der Österreichische Gesetzesgeber mit der „kleinen“ Ökostromnovelle 2016 voranzutreiben. Das Ziel: „Mehr Ökostrom für weniger Geld“. Konkret soll die Ökostrompauschale und Prämie zusammen im Jahr 2017 auf rund 790 Mio. Euro sinken. Die neuen Änderungen haben zur Folge, dass einige erneuerbare Energien mit weniger Förderung, nicht mehr wirtschaftlich betrieben werden können. Davon betroffen sind einerseits alte Anlagen, welche aus dem Förderregime hinausfallen sowie rohstoffabhängige Stromerzeugungsanlagen wie Biogas. Diese Erzeuger werden im hohem Ausmaß unrentabel. Für 2017 wird ein Rückgang um rund 0,5 auf 9,8 Terawattstunden aus Erneuerbaren Energien erwartet.

Erstrebenswert wäre natürlich ein System, in dem Energieproduzenten sich ohne Unterstützung selbst erhalten können. Doch wie marktwirtschaftlich ist die herkömmliche Energieerzeugung wirklich?

Was in dieser Diskussion oft übersehen wird ist, dass auch fossile Energieträger sowohl in Österreich als auch weltweit, Förderungen und Unterstützungen genießen. Weltweit betrugen die Förderungen fossiler Energieträger der G20 Staaten, in den Jahren 2013 und 2014, 450 Mrd. US-Dollar. Damit entsprechen die Subventionen für fossile Brennstoffe etwa fünf Mal denjenigen für erneuerbare Energieträger. Zu den Ländern mit den meisten Förderungen für fossile Energieträger gehören China und die USA. Allein für die Suche und Erschließung geben die G8-Staaten jährlich 88 Mrd. US-Dollar aus.

Laut WIFO Studie betrugen in Österreich Förderungen für umweltschädliche Energieerzeugung und -verbrauch jährlich 1,4 – 1,7 Mrd. € (2010-2013). Hier erfolgen die Subventionen meist nicht in direkter Form, sondern auf dem Weg von Zuschüssen, Darlehen, Steuerbegünstigungen und -befreiungen. Zur Erinnerung, in Österreich werden 2017 für erneuerbare Energien 790 Mio. Euro investiert.

Die Subventionierung fossiler Energieträger führt zu mehrfach negativen Effekten. Es werden finanzielle Ressourcen in die Nutzung von Energieträgern mit negativen Auswirkungen investiert. Auf diese Weise wird verhindert, dass die entsprechenden Summen für den Ausbau und Entwicklung erneuerbarer Energiequellen genutzt werden. Nicht zuletzt wird damit auch das Erreichen von Klimazielen sowie angestrebten CO2-Emissionsreduktionen erschwert (siehe kommenden Beitrag „externe Kosten fossiler Energien“). Im Vergleich zu fossilen Energieträgern erfolgt bei den erneuerbaren Kollegen ein Großteil der Wertschöpfung in Österreich. Energie aus Biomasse sichert mehrere tausend Arbeitsplätze. Von den 300 Millionen Euro Unterstützungsvolumen werden so etwa 200 Millionen Euro für Arbeit aufgewendet.

Diese aktuelle, weltweite Fördersituation ist besonders bedenklich, wenn bedacht wird, dass internationale Vereinbarungen getroffen wurden, die Förderungen für fossile Brennstoffe abzubauen und die Industriestaaten bis 2050 unabhängig von nicht nachhaltigen Energiequellen zu machen (Pariser Klimaabkommen).

Unter Berücksichtigung der erwähnten Informationen zeigt sich daher, dass ein Auslaufen der Förderungen für nachhaltige Energieerzeuger nicht zur Kostenwahrheit, sondern zu einer weiteren Verzerrung des Energiemarktes zu Ungunsten erneuerbarer Energiequellen führen würde. Anzustreben wäre ein Abbau aller Förderungen und eine Berücksichtigung der externen Kosten der Energieproduktion. Auf diese Weise könnte ein Markt geschaffen werden, in dem sich nachhaltige Energieträger auch selbstständig wirtschaftlich tragbar genutzt werden können.

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