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Eigenversorgung von Unternehmen - Kapitel 2.2
von Iris Kneißl
2.2 Technische Möglichkeiten der Stromgewinnung aus erneuerbaren Energien
Strom kann grundsätzlich in zwei unterschiedliche Kategorien aufgeteilt werden. „Grauer Strom“ wird aus fossilen oder nuklearen Brennstoffen gewonnen. Hierzu zählt beispielsweise Erdöl, Erdgas, Braun- und Steinkohle sowie Uran. Im Gegensatz dazu wird „Grüner Strom“ aus erneuerbaren Energieträgen, wie Sonnen-, Wind- oder Wasserkraft, Biomasse und Geothermie, gewonnen.[66]
Fossile Energieträger stellen endliche Ressourcen dar, deren Reserven irgendwann aufgebraucht sein werden. Sie müssen mühsam gewonnen und gefördert werden. Erneuerbare Energien hingegen regenerieren sich durch den natürlichen Kreislauf selbst. Sie werden daher durch ihre Nutzung kaum erschöpft und stehen „unendlich“ zur Stromerzeugung zur Verfügung.[67]
Die beiden Stromarten unterscheiden sich lediglich in der Art der Erzeugung und der hierfür genutzten Primärenergiequellen, nicht in ihrer Qualität. Im Stromnetz „vermischen“ sich alle Stromerzeugnisse nach ihrer Erzeugung und lassen sich beim Letztverbraucher nicht mehr unterscheiden. Sie werden im System gleich verteilt, gehandelt und vertrieben.[68]
Neben den verwendeten Energieträgern lassen sich die Kraftwerke noch durch ihren Wirkungsgrad, ihre Stromgestehungskosten, ihre Umweltbelas- tung und ihre Bereitstellungszuverlässigkeit unterscheiden.[69]
Der Wirkungsgrad beschreibt den Nutzen den das Kraftwerk aus dem eingesetzten Aufwand erzielen kann. Er ist der Quotient dieser beiden Größen. Die Differenz von eingesetzter Energie und nutzbarer Energie ist der Verlust des Kraftwerkes, der durch die Umwandlung des Primärenergieträgers entsteht.[70]
Abbildung folgt
Abbildung 5: Wirkungsgrad: Verhältnis von Aufwand zu Nutzen
Je weniger Schritte zur Umwandlung des Primärenergieträgers in die Sekundärenergie Strom nötig sind, desto geringer ist im Regelfall der Verlust. Dies führt zu einem höheren Wirkungsgrad des Kraftwerks und somit zu mehr Effizienz.[71]
Der Wirkungsgrad der Stromerzeugung aus fossilen Brennstoffen und erneuerbaren Energien kann stark voneinander abweichen. Der Grund hierfür findet sich in den vielen Umwandlungsschritten, die zur Stromerzeugung aus fossilen Brennstoffen notwendig sind. Die Energieträger werden zunächst verbrannt. Der dabei entstehende Wasserdampf treibt eine Turbine an, die wiederum einen Generator in Bewegung setzt. Dieser erzeugt Spannung.
Bei diesem Prozess kann bis zu 60 % der eingesetzten Energie verloren gehen. Bei Strom aus regenerativen Energien hingegen kann die potenziell vorhandene Energie der Primärenergieträger oft ohne weitere Zwischenschritte mittels Generator in Strom umgesetzt werden, was zu weniger Verlusten und damit zu einem höheren Wirkungsgrad führt.
Zur Berechnung der Stromgestehungskosten werden alle Kosten für die Errichtung und den Betrieb der Stromerzeugungsanlage auf den prognostizierten Energieertrag heruntergerechnet. Sie beinhalten somit die einmaligen Kosten für die Planung und Installation der Stromerzeugungsanlage, als auch die jährlich anfallenden Kosten für deren Betrieb. Durch das In-Verhältnis-Setzen der gesamten Kosten zum prognostizierten Energieertrag können die Kosten ermittelt werden, die für jede in der Stromerzeugungsanlage erzeugte Kilowattstunde anfallen. Ein Vergleich von konventionellen und umweltfreundlichen Stromerzeugungsanlagen zeigt, dass die Stromge- stehungskosten in den umweltfreundlichen Varianten nur geringfügig höher als bei konventionellen Kraftwerken sind.[72] Auf die Stromgestehungskosten der einzelnen umweltfreundlichen Stromerzeugungsanlagen geht Kapitel 6.1 dieser Abschlussarbeit näher ein.
Bei der Betrachtung der Umweltbelastung der einzelnen Stromerzeu- gungsanlagen kommt es insbesondere auf den Ausstoß der klimaschädlichen Treibhausgase an.[73] Bei der Verbrennung fossiler Energiequellen wird viel CO2 emittiert. Die Stromerzeugung mit erneuerbaren Energien kommt hingegen ohne Brennstoffe aus und erzeugt somit keine Emissionen. Lediglich Biogasanlagen emittieren Treibhausgase, die jedoch als klimaneutral gewertet werden, da sie nur so viel CO2 emittieren, wie durch die verbrannten Rohstoffe vorher gebunden wurde. Außerdem findet bei der Nutzung erneuerbarer Energiequellen keine Ausbeutung der Bodenschätze statt, da sie sich selbst regenerieren.[74]
Die Bereitstellungszuverlässigkeit gibt an, wie vorhersehbar und steuerbar die Stromerzeugung der jeweiligen Stromerzeugungsanlage ist. Erneuerbare Energiequellen unterliegen häufig natürlichen Schwankungen und sind daher in der bereitgestellten Strommenge schwer beeinflussbar. Im Gegensatz dazu können konventionelle Kraftwerke ihre Leistung je nach Bedarf erhöhen oder vermindern, weshalb sie in besonderem Maße zur Netz- stabilität beitragen.[75]
Die nachfolgenden Kapitel behandeln die einzelnen technischen Möglichkeiten der Stromerzeugung aus erneuerbaren Primärenergieträgern, die im Jahr 2014 rund 26 % der Bruttostromerzeugung in Deutschland ausmachten.[76]
2.2.1 Wasserkraft
Wasserkraftwerke tragen in Deutschland mit 3 % zur Bruttostromerzeugung bei.[77] Ihr Anteil ist damit eher gering, obwohl ihr Potenzial bereits weitestgehend ausgenutzt ist. Alle attraktiven Standorte für große Wasserkraftwerke sind schon erschlossen.[78]
Wasserkraftwerke bestehen aus Wasserturbinen mit angekoppeltem Generator. Die kinetische Energie des Wassers wird direkt in elektrische Energie umgewandelt.[79]
Prinzipiell können zwei Kraftwerkstypen unterschieden werden. Laufwasserkraftwerke nutzen die Energie des Wassers kontinuierlich. Dafür werden Laufwasserkraftwerke meist an einem Flusslauf errichtet, sodass ein ständiger Wasserfluss besteht. Speicherkraftwerke hingegen nutzen die Laufkraft des Wassers je nach Bedarf. Sie besitzen einen Stausee als Oberwasserspeicher. Die Turbinen sind meist erheblich tiefer als der Grund des Stausees gelegen, wodurch hohe Fallhöhen erreicht werden können. Mangelt es dem Stausee an Wasser, kann von einem Unterbecken Wasser in den obe- ren Stausee gepumpt werden.[80]
Aufgrund ihrer kontinuierlichen oder bedarfsgerechten Stromerzeugung können Wasserkraftwerke zu einer stabilen Stromversorgung beitragen. Auch die variablen Kosten der Stromerzeugung durch Wasser sind sehr gering, da keine Brennstoffkosten anfallen.[81]
Da nur sehr wenige Umwandlungsschritte zur Stromerzeugung benötigt werden, können Wasserkraftwerke einen Wirkungsgrad von circa 90 % erreichen. Ihre Leistung weist ein weites Spektrum auf und ist, je nach Dimensionierung, sowohl für einen geringen als auch für einen hohen Strombedarf geeignet.[82]
Die Möglichkeit, Wasserkraftwerke zur Eigenversorgung von Unternehmen zu nutzen, hängt stark vom Standort der Geschäftsgebäude ab. Liegen diese beispielsweise an einem Fluss und ist bereits ein Wasserrad vorhanden, kann dieses zur Energiegewinnung nutzbar gemacht werden.[83] Ist jedoch weder ein Fluss, noch ein See in unmittelbarer Nähe zum Unternehmen, scheidet eine Eigenversorgung durch ein Wasserkraftwerk im Regelfall aus.
2.2.2 Windkraft
Die Windkraft trägt mit 9 % zur deutschen Bruttostromerzeugung bei. Damit hält sie den größten Anteil der erneuerbaren Energien an der Bruttostrom- erzeugung.[84]
Auch bei dieser Art der Stromerzeugung wird die kinetische Energie des Primärenergieträgers Wind direkt zur Stromerzeugung genutzt.[85] Auch sie kommt ohne einen Brennstoff aus, weshalb die variablen Kosten von Windkraftanlagen ebenfalls sehr gering ausfallen.[86]
Da der Wind, nachdem er die Anlage passiert hat, noch abströmen muss, kann dieser nicht bis zum vollständigen Stillstand abgebremst werden. Die Leistung des Windes kann somit nicht vollständig genutzt werden. Der sogenannte Betz-Faktor gibt an, wie viel der Leistung, die im Wind enthalten ist, zur Stromerzeugung genutzt werden kann. Theoretisch ist ein Maximalwert von 59,3 % möglich. In der Praxis liegt der Betz-Faktor moderner Windkraftanlagen hingegen bei 40 bis 50 %.[87]
Die Leistung einer Windkraftanlage hängt in überproportionalem Verhältnis von der Windgeschwindigkeit ab.[88] Auf Nabenhöhe sollte eine durchschnittliche Windgeschwindigkeit von 2,5 bis 4 Meter pro Sekunde vorliegen, da sich die Anlage erst bei diesen Windgeschwindigkeiten einschaltet. Unterhalb dieser Einschaltgeschwindigkeit reicht die Rotorleistung der Anlage nicht aus, um Strom zu erzeugen. Bei zu starkem Wind von 18 bis 25 Meter pro Sekunde schützt sich die Windkraftanlage selbst, indem sie sich abschaltet. Zu beachten ist, dass der Wind in größeren Höhen weitaus höhere Windgeschwindigkeiten erreicht, als in Bodennähe, da er dort beispiels- weise durch Bebauung oder Bewaldung abgebremst wird.[89]
Aufgrund des potenziellen Anstiegs der Leistung durch höhere Windgeschwindigkeiten, ist der Standort der Windkraftanlage von immenser Bedeutung für deren Wirtschaftlichkeit. Die Windkarte von Deutschland in Anhang 1 dieser Arbeit zeigt, dass die geeignetsten Standorte überwiegend in den Küstengebieten der Nord- und Ostsee und des dahinter liegenden Binnenlandes zu finden sind. Weitere Starkwindstandorte sind das Mittelgebirge und die Alpen. Doch auch an anderen Standorten in Deutschland kann die Errichtung einer Windenergieanlage rentabel sein, wenn der passende Anlagentyp zur mittleren Jahreswindgeschwindigkeit verwendet wird.[90]
Da Wind natürlichen Schwankungen unterliegt, ist die Stromerzeugung in einer Windenergieanlage ungleichmäßig und unvorhersehbar. Der erzeugte Energieertrag lässt sich vom Anlagenbetreiber nicht steuern. Daher sollte zwingend vor der Errichtung einer Windenergieanlage eine Windmessung direkt vor Ort stattfinden, um die individuelle mittlere Jahreswindgeschwindigkeit zu ermitteln. Als sinnvoll hat sich hierfür ein Zwölf-Monats-Zeitraum erwiesen, der alle Jahreszeiten dokumentiert.[91] Denn meist weht der Wind in den Herbst- und Wintermonaten stärker als im Frühling und Sommer.[92]
Bei der Standortwahl von Windenergieanlagen zur Eigenversorgung ist außerdem auf Baumwuchs und naheliegende Gebäude auf dem Gelände zu achten. Die Windenergieanlage darf nicht zu nah an diese gebaut werden, um das An- und Abströmen des Windes jederzeit zu gewährleisten.[93]
Der Wirkungsgrad der dominierenden Bauweise mit horizontaler Rotorachse liegt bei etwa 80 % der nutzbaren Windenergie.[94]94
2.2.3 Sonnenenergie
Sonnenergie wird mit sogenannten Photovoltaikanlagen zu Strom umgewandelt. Sie hat einen Anteil von 6 % an der Bruttostromerzeugung in Deutschland.[95]
Für die Umwandlung der direkten und diffusen Strahlungsenergie[96] in elektrische Energie, werden Solarzellen verwendet, die meist aus Silizium bestehen und in ihrem Aufbau einer Diode gleichen. Sie besitzen eine positiv und eine negativ dotierte Schicht, die durch eine Grenzschicht voneinander getrennt sind. Diese dotierten Halbleiter setzen bei Bestrahlung mit Licht Ladungsträger frei. Die Grenzschicht verhindert jedoch eine direkte Verbindung der positiven und negativen Ladung, wodurch eine elektrische Spannung entsteht. Zur Erzielung von höherer Spannung werden mehrere Solarzellen zu einem Modul zusammengeschalten. Zum Schutz vor Umwelteinflüssen werden die Solarzellen von beiden Seiten mit Glasplatten abgedeckt, die von einem Rahmen zusammengehalten werden.[97]
Die Solarzellen produzieren Gleichstrom, der über einen Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt werden muss, um direkt zum Betrieb von elektrischen Geräten genutzt oder in das öffentliche Stromnetz eingespeist zu werden.[98]
Heute werden multi- und monokristalline Solarzellen bevorzugt. Der Wirkungsgrad beider Arten liegt bei rund 20 %.[99] Sie bestehen aus etwa 200 bis 300 Mikrometer dicken Siliziumscheiben. Die Zellen können quadratisch, rechteckig oder rund sein. Eckige Formen werden jedoch aufgrund ihrer platzsparenden Form bevorzugt.[100]
Die Module werden zumeist fest auf Dach- oder Fassadenflächen von Gebäuden installiert, so belegen die Anlagen keine anderweitig nutzbaren Flächen, was diese Art der Eigenversorgung attraktiv macht. Wichtig bei der Installation der Photovoltaikanlage ist die Südausrichtung der Module, da die Stromerzeugung direkt proportional zur Sonneneinstrahlung ist.[101]
In Deutschland kann eine Photovoltaikanlage eine Leistung von etwa 1.000 W/m2 erreichen.[102]
Die Versorgung mit Solarstrom ist jedoch nicht vorhersehbar, da die Sonneinstrahlung jahres- und tageszeitlichen Schwankungen unterliegt. Der sich daraus ergebende Nachteil der witterungsbedingten Stromerzeugung, lässt die Kombination mit anderen Stromerzeugungsanlagen oder Energiespeichern sinnvoll erscheinen.[103]
Da wie bei Wasser- und Windkraftanlagen kein Brennstoff zur Stromerzeugung nötig ist, sind die variablen Kosten von Photovoltaikanlagen sehr gering.[104]
Die Strahlungsenergie der Sonne kann auch in sogenannten solarthermischen Kraftwerken zu Strom umgewandelt werden. Da diese Kraftwerke aber nur in Regionen mit sehr hoher direkter Sonneneinstrahlung wirtschaftlich betrieben werden können, wird diese Art der Nutzbarmachung von solarer Strahlungsenergie nicht näher betrachtet.[105]
2.2.4 Geothermie
Als Geothermie wird die Nutzung von Erdwärme zur Erzeugung von Strom bezeichnet. Die einfachste Form der Nutzung von Geothermie ist die Nutzung natürlicher Heißwasser- und Heißdampfreservoirs. Der Dampf stößt durch die Erdoberfläche und treibt eine Turbine an, welche Strom erzeugt. Hierfür sind jedoch Wassertemperaturen von mindestens 100 °C von Nöten, die in Deutschland grundsätzlich nicht erreicht werden.[106]
Sogenannte Organic-Rankine-Cycle- oder Kalina-Anlagen können bereits Temperaturen von 80 °C zur Stromerzeugung verwenden. Hierfür werden Rohrleitungen in die tiefen Gesteinsschichten gelegt, die einen geschlossenen Kreislauf bilden. In diesem Kreislauf werden Trägerstoffe eingesetzt, die bereits bei geringeren Temperaturen als Wasser verdampfen und die Turbine in Gang setzen können. Als organischer Trägerstoff kommen Pentan oder ein Stoffgemisch aus Wasser und Ammoniak zum Einsatz. Bedenklich ist hierbei jedoch, dass diese Stoffe hochentzündlich beziehungsweise giftig sind. Der Betrieb solcher Geothermieanlagen erfordert daher etliche Sicherheitsvorkehrungen, um einen gefahrlosen Betrieb sicherzustellen.[107]
Ein weiterer Nachteil von Geothermieanlagen ist ihr hoher Bedarf an Eigenenergie. Circa 25 % des erzeugten Stroms benötigen die Pumpen zum Betrieb. Das schmälert den Wirkungsgrad erheblich.[108]
Insgesamt befindet sich die Geothermie in Deutschland noch in den Anfängen. Die Tiefenbohrungen stellen einen Risikofaktor dar und sind kostenintensiv, was die Erschließungskoten in die Höhe treibt. Auch enthält das Thermalwasser beziehungsweise der Dampf oft gelöste aggressive Salze, die zu Problemen führen können.[109]
Für private Investoren lohnt sich daher eine Erdwärmeanlage zur Stromerzeugung nicht. Lediglich zur Erzeugung von Heizwärme oder zu Zwecken der Warmwasseraufbereitung erscheint sie sinnvoll.[110]
2.2.5 Biomasse
Biomassekraftwerke haben im Jahr 2014 mit 8 % an der Bruttostromerzeu- gung beigetragen.[111]
In Biomasseanlagen wird organisches Material wie organische Abfälle, Holz oder schnell wachsende Pflanzen, zur Stromerzeugung genutzt. Das Material wird zunächst zerkleinert und dann unter anaeroben Bedingungen durch Bakterien in einem Fermenter zersetzt. Bei diesem Zersetzungsprozess entsteht ein Gasgemisch aus Methan und Kohlendioxid, welches anschließend verbrannt und dabei verstromt wird.[112]
Um höhere Wirkungsgrade zu erzielen, wird das Biogas meist in einem Motorheizkraftwerk verbrannt, was eine gleichzeitige Nutzbarmachung der entstehenden Wärme ermöglicht.[113] Auf die Kopplung von Kraft und Wärme geht das nächste Kapitel genauer ein.
Die Rückstände, die bei der Fermentation entstehen, können in Form von Dünger nutzbar gemacht werden.[114]
Biomasseanlagen für die Eigenversorgung mit Strom machen vor allem bei Unternehmen Sinn, die selbst organische Abfälle produzieren. Die entstehenden Reststoffe wie beispielsweise Mist oder pflanzliche Abfälle landwirtschaftlicher Betriebe, Rückstände der Lebensmittelindustrie oder Schlachtabfälle können so entsorgt und gleichzeitig für die Erzeugung von grünem Strom genutzt werden.[115]
2.2.6 Kraft-Wärme-Kopplung
Die Kopplung von Kraft und Wärme dient ebenfalls dem Umweltschutz und der Erreichung der Klimaschutzziele, da die eingesetzte Energie effizient genutzt wird und dadurch sowohl einen energetischen als auch einen klimapolitischen Vorteil erzeugt. Daher wird auch sie ähnlich wie der Ausbau der erneuerbaren Energien zur Stromerzeugung finanziell gefördert.[116]
Das Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz[117] definiert die KWK als gleichzeitige Umwandlung der eingesetzten Energie in elektrische Energie und Nutz- wärme.[118]
Die Umwandlung der eingesetzten Energie erfolgt in Motorheizkraftwerken, die auch Blockheizkraftwerke genannt werden.[119] Ein mit Gas oder Diesel betriebener Motor ist an einen Generator gekoppelt, der Strom erzeugt. Die Abwärme des Motors wird über Wärmetauscher zum Heizen oder zur Warmwasseraufbereitung genutzt.[120] Aufgrund der „doppelten Nutzung“ der eingesetzten Energie zur Strom- und Wärmeerzeugung, können sehr hohe Wirkungsgrade von bis zu 90 % erreicht werden.[121]
Als Antriebsmittel kann neben Erdgas und Heizöl auch Biogas als Primärenergieträger eingesetzt werden. Bei der Nutzung von Biogas zur Strom- und Wärmeerzeugung in einem Motorheizkraftwerk handelt es sich dann ebenfalls um eine Anlage zur Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien.
Diese wird dann über das Erneuerbare-Energien-Gesetz[122] gefördert.[123] Bei der Nutzung von Biogas in Dieselmotoren ist jedoch die Zugabe von circa 5 % Heizöl als Zündstrahl notwendig.[124] Bei der Kombination eines Motorheizkraftwerkes mit einer Biogasanlage kann die erzeugte Wärme direkt zum Beheizen des Fermenters genutzt werden.[125]
Um ein Motorheizkraftwerk besser an den persönlichen Bedarf anzupassen und die Zuverlässigkeit sowie die Ausfallsicherheit zu erhöhen, kann die Gesamtleistung des Motorheizkraftwerkes auf mehrere Module aufgeteilt werden.[126]
Ein Modul besteht dabei aus einem Motor, einem Generator und mehreren Wärmetauschern. Die Leistung eines solchen Moduls liegt dabei in der Regel zwischen 30 kW und 15 MW. Es sind jedoch auch Module mit einer Leistung unter 30 kW verfügbar.[127]
Der größte Vorteil von Motorheizkraftwerken liegt in der Nutzung des erzeugten Stroms sowie der erzeugten Nutzwärme.[128] Kann die Wärme im Unternehmen nicht genutzt werden, schmälert das die Wirtschaftlichkeit der Anlage und es sollte eventuell über eine andere Technik zur reinen Stromerzeugung nachgedacht werden. Ein weiterer Vorteil ist die optimale Anpassungsfähigkeit an den individuellen Bedarf durch Zusammenstellen einzelner Module.[129]
Nachteilig bei der Kombination mehrerer Module ist hingegen ein niedrigerer Wirkungsgrad, der durch die Aufteilung der Leistung auf mehrere Module entsteht.[130] Außerdem entstehen höhere Kosten und es wird ein größerer Platz benötigt, um die einzelnen Module zu installieren.[131]
3 Rechtsrahmen der autarken Stromversorgung
Lesen Sie hier weiter
[66] LichtBlick SE, Hintergrundinformationen zum deutschen Strommarkt, S. 3.
[67] Groß, NVwZ 2011 ,129; RP Photonics Consulting GmbH, Fossile Energieträger,
www.energie-lexikon.info; RP Photonics Consulting GmbH, Erneuerbare Energie, www.energie-lexikon.info; Springer Gabler Verlag, Erneuerbare Energien, wirtschafts- lexikon.gabler.de; Heuck/Dettmann/Schulz, Elektrische Energieversorgung, S. 29.
[68] LichtBlick SE, Hintergrundinformationen zum deutschen Strommarkt, S. 1 u. 19.
[69] LichtBlick SE, Hintergrundinformationen zum deutschen Strommarkt, S. 3.
[70] Hofer, in: Bartsch/Röhling/Salje/Scholz, Stromwirtschaft, Kapitel 27 Rn. 17.
[71] LichtBlick SE, Hintergrundinformationen zum deutschen Strommarkt, S. 7; dort auch
zum folgenden Text.
[72] Fraunhofer ISE; Stromgestehungskosten Erneuerbare Energien, S. 2; NATURSTROM AG, Analyse vergleicht Stromgestehungskosten, www.energiezukunft.eu; Agentur für erneuerbare Energien e. V., Neue Metaanalyse vergleicht 20 wissenschaftliche Studie im Hinblick auf prognostizierte Stromgestehungskosten, www.unendlich-viel-ener- gie.de; die gesamte Metaanalyse kann abgerufen werde unter: http://www.forschungs- radar.de/metaanalysen/einzelansicht/news/stromgestehungskosten-und-die-kosten- der-energiewende.html; ebenso auch Fraunhofer ISE, Stromgestehungskosten Erneu- erbare Energien, S. 1 ff.
[73] Einen Überblick über den CO2-Ausstoß der einzelnen Kraftwerkstypen enthält: Licht- Blick SE, Hintergrundinformationen zum deutschen Strommarkt, S. 8.; Im Jahr 2012 war die Energiewirtschaft mit einem Anteil von 47 % der Hauptverursacher von ener- giebedingten Treibhausgasemissionen (UBA, Energiebedingte Emissionen und ihre Auswirkungen, www.umweltbundesamt.de).
[74] Sailer, NVwZ 2011, 718, 721; UBA, Entwicklung der spezifischen Kohlendioxid-Emissi- onen des deutschen Strommix in den Jahren 1990 bis 2012, Climate Change 07/2013, S. 7 f.; LichtBlick SE, Hintergrundinformationen zum deutschen Strommarkt, S. 8 f.; Wawer, Förderung erneuerbarer Energien im liberalisierten deutschen Strommarkt, S. 12; Herminghaus, CO2-Vergleich bei der Stromerzeugung, www.co2-emissionen-ver- gleichen.de.
[75] RWE AG, Netzstabilität, www.vorweggehen.de.
[76] Statistisches Bundesamt, Erzeugung, Bruttostromerzeugung in Deutschland für 2012
bis 2014, www.destatis.de.
[77] Statistisches Bundesamt, Erzeugung, Bruttostromerzeugung in Deutschland für 2012
bis 2014, www.destatis.de; siehe zur Wasserkraft auch: BMWi, Wasserkraft, www.er-
neuerbare-energien.de.
[78] Hofer, in: Bartsch/Röhling/Salje/Scholz, Stromwirtschaft, Kapitel 32 Rn. 1; Heuck/Dett-
mann/Schulz, Elektrische Energieversorgung, S. 24.
[79] Wawer, Förderung erneuerbarer Energien im liberalisierten deutschen Strommarkt,
S. 12 f.; Hofer, in: Bartsch/Röhling/Salje/Scholz, Stromwirtschaft, Kapitel 27 Rn. 7 u. Kapitel 32 Rn. 2; Heuck/Dettmann/Schulz, Elektrische Energieversorgung, S. 24.
[80] Wawer, Förderung erneuerbarer Energien im liberalisierten deutschen Strommarkt, S. 12 f.; Hofer, in: Bartsch/Röhling/Salje/Scholz, Stromwirtschaft, Kapitel 27 Rn. 7 u. Kapitel 32 Rn. 10, 16, 19; Heuck/Dettmann/Schulz, Elektrische Energieversorgung, S. 26.
[81] Wawer, Förderung erneuerbarer Energien im liberalisierten deutschen Strommarkt, S. 12 f.; Hofer, in: Bartsch/Röhling/Salje/Scholz, Stromwirtschaft, Kapitel 27 Rn. 7; Heuck/Dettmann/Schulz, Elektrische Energieversorgung, S. 24.
[82] Effekt Online-Marketing GmbH, Wasserkraft, www.energien-erneuerbar.de; Hofer, in: Bartsch/Röhling/Salje/Scholz, Stromwirtschaft, Kapitel 32 Rn. 3 f.; Heuck/Dett- mann/Schulz, Elektrische Energieversorgung, S. 26.
[83] Bega Wasserkraftanlagen GmbH, Die Renaissance des Wasserrades, www.bega-was- serkraft.de.
[84] Statistisches Bundesamt, Erzeugung, Bruttostromerzeugung in Deutschland für 2012 bis 2014, www.destatis.de; siehe zur Windkraft auch: BMWi, Windenergie, www.erneu- erbare-energien.de.
[85] Hofer, in: Bartsch/Röhling/Salje/Scholz, Stromwirtschaft, Kapitel 33 Rn. 1.
[86] Wawer, Förderung erneuerbarer Energien im liberalisierten deutschen Strommarkt,
S. 13.
[87] Hofer, in: Bartsch/Röhling/Salje/Scholz, Stromwirtschaft, Kapitel 33 Rn. 2; Heuck/Dett-
mann/Schulz, Elektrische Energieversorgung, S. 30 f.
[88] Doppelte Windgeschwindigkeit bedeutet achtfache Leistung, siehe: Hofer, in: Bart-
sch/Röhling/Salje/Scholz, Stromwirtschaft, Kapitel 33 Rn. 3; Heuck/Dettmann/Schulz, Elektrische Energieversorgung, S. 30 f.
[89] Jüttemann, Windstärke und Windgeschwindigkeit, www.klein-windkraftanlagen.com; Hofer, in: Bartsch/Röhling/Salje/Scholz, Stromwirtschaft, Kapitel 33 Rn. 5 f. u. 9 f.; Heuck/Dettmann/Schulz, Elektrische Energieversorgung, S. 35; Wawer, Förderung er- neuerbarer Energien im liberalisierten deutschen Strommarkt, S. 13.
[90] Hofer, in: Bartsch/Röhling/Salje/Scholz, Stromwirtschaft, Kapitel 33 Rn. 3.
[91] Jüttemann, Windstärke und Windgeschwindigkeit, www.klein-windkraftanlagen.com;
Hofer, in: Bartsch/Röhling/Salje/Scholz, Stromwirtschaft, Kapitel 33 Rn. 4.
[92] Hofer, in: Bartsch/Röhling/Salje/Scholz, Stromwirtschaft, Kapitel 27 Rn. 8 u. Kapitel 33
Rn. 12; Jüttemann, Windstärke und Windgeschwindigkeit, www.klein-windkraftanla-
gen.com.
[93] Rauschenbach, in: Maslaton, Windenergieanlagen, Kapitel 5 Rn. 8.
[94] Das bedeutet einen Leistungsbeiwert (= Betz-Faktor) von circa 47 % (entspricht 80 % von 59,3 % der nutzbaren Windenergie); Jüttemann, Vertikale Windkraftanlagen im Vergleich mit horizontalen Anlagen, www.klein-windkraftanlagen.com; Hofer, in: Bart- sch/Röhling/Salje/Scholz, Stromwirtschaft, Kapitel 33 Rn. 7 ff.
[95] Statistisches Bundesamt, Erzeugung, Bruttostromerzeugung in Deutschland für 2012 bis 2014, www.destatis.de; siehe zur Sonnenenergie auch: BMWi, Solarenergie, www.erneuerbare-energien.de.
[96] Zur Erläuterung der „diffusen und direkten Sonneinstrahlung“ siehe: BauNetz Media GmbH, Direkte und diffuse Solarstrahlung, www.baunetzwissen.de; diffuse und direkte Sonneneinstrahlung zusammen ergeben die Globalstrahlung.
[97] Hofer, in: Bartsch/Röhling/Salje/Scholz, Stromwirtschaft, Kapitel 27 Rn. 9 f. u. Kapitel 34 Rn. 1, 11; Heuck/Dettmann/Schulz, Elektrische Energieversorgung, S. 51.
[98] Hofer, in: Bartsch/Röhling/Salje/Scholz, Stromwirtschaft, Kajpitel 34 Rn. 13 f.
[99] Christian Münch GmbH, Photovoltaik Wirkungsgrad, www.photovoltaik.org.
[100] Hofer, in: Bartsch/Röhling/Salje/Scholz, Stromwirtschaft, Kapitel 34 Rn. 8; zu den wei-
teren Herstellungsprozessen siehe: Heuck/Dettmann/Schulz, Elektrische Energiever-
sorgung, S. 51 f.
[101] Hofer, in: Bartsch/Röhling/Salje/Scholz, Stromwirtschaft, Kapitel 34 Rn. 2, 15; Christian
Münch GmbH, Photovoltaik Wirkungsgrad, www.photovoltaik.org; DAA, Energiebilanz & Wirkungsgrad einer Photovoltaikanlage, www.solaranlagen-portal.com; Oppen, ZUR 2010, 295, 298 ff.; Groß, NVwZ 2011, 129 f.
[102] Heuck/Dettmann/Schulz, Elektrische Energieversorgung, S. 52.
[103] Hofer, in: Bartsch/Röhling/Salje/Scholz, Stromwirtschaft, Kapitel 34 Rn. 16;
Heuck/Dettmann/Schulz, Elektrische Energieversorgung, S. 55.
[104] Wawer, Förderung erneuerbarer Energien im liberalisierten deutschen Strommarkt,
S. 13 f.
[105] Heuck/Dettmann/Schulz, Elektrische Energieversorgung, S. 43 ff.; Fraunhofer ISE, Stromgestehungskosten Erneuerbare Energien, S. 27.
[106] netgrade UG, Erdwärme und Geothermie Ratgeber, www.erdwaerme-geothermie.net; Heuck/Dettmann/Schulz, Elektrische Energieversorgung, S. 47; siehe zur Geothermie auch: BMWi, Geothermie, www.erneuerbare-energien.de.
[107] netgrade UG, Erdwärme und Geothermie Ratgeber, www.erdwaerme-geothermie.net.
[108] netgrade UG, Erdwärme und Geothermie Ratgeber, www.erdwaerme-geothermie.net.
[109] Heuck/Dettmann/Schulz, Elektrische Energieversorgung, S. 48.
[110] netgrade UG, Erdwärme und Geothermie Ratgeber, www.erdwaerme-geothermie.net.
[111] Inklusive Hausmüll: Statistisches Bundesamt, Erzeugung, Bruttostromerzeugung in
Deutschland für 2012 bis 2014, www.destatis.de; siehe zur Biomasse auch: BMWi, Bi-
oenergie, www.erneuerbare-energien.de.
[112] LichtBlick SE, Hintergrundinformationen zum deutschen Strommarkt, S. 7; Hofer, in:
Bartsch/Röhling/Salje/Scholz, Stromwirtschaft, Kapitel 35 Rn. 1 u. 3.
[113] Heuck/Dettmann/Schulz, Elektrische Energieversorgung, S. 46.
[114] Hofer, in: Bartsch/Röhling/Salje/Scholz, Stromwirtschaft, Kapitel 35 Rn. 5.
[115] Hofer, in: Bartsch/Röhling/Salje/Scholz, Stromwirtschaft, Kapitel 27 Rn. 11 f. u. Kapitel 35 Rn. 4.
[116] § 1 KWKG; Krisp, Der deutsche Strommarkt in Europa, S. 145; envia Mitteldeutsche Energie AG, Förderung von Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen. www.enviam.de; für wei- tere Informationen zur KWK: www.bhkw-infozentrum.de.
[117] Gesetz für die Erhaltung, die Modernisierung und den Ausbau der Kraft-Wärme-Kopp- lung (KWKG) vom 19. März 2002 (BGBl. I 2002, S. 1092).
[118] § 3 I 1 KWKG.
[119] Hofer, in: Bartsch/Röhling/Salje/Scholz, Stromwirtschaft, Kapitel 31 Rn. 2.
[120] Hofer, in: Bartsch/Röhling/Salje/Scholz, Stromwirtschaft, Kapitel 31 Rn. 9, 12;
Heuck/Dettmann/Schulz, Elektrische Energieversorgung, S. 21.
[121] Hofer, in: Bartsch/Röhling/Salje/Scholz, Stromwirtschaft, Kapitel 31 Rn. 17.
[122] Gesetz für den Ausbau erneuerbarer Energien (EEG) vom 21. Juli 2014 (BGBl. I 2014, S. 1066).
[123] Strom aus Anlagen, der bereits nach dem EEG finanziell gefördert wird, fällt nicht mehr in den Anwendungsbereich des KWKG, um eine Doppelbegünstigung zu vermeiden (§ 2 S. 2 KWKG); Salje, EEG 2014, Einführung Rn. 18.
[124] Hofer, in: Bartsch/Röhling/Salje/Scholz, Stromwirtschaft, Kapitel 31 Rn. 7; Heuck/Dett- mann/Schulz, Elektrische Energieversorgung, S. 21.
[125] Hofer, in: Bartsch/Röhling/Salje/Scholz, Stromwirtschaft, Kapitel 35 Rn. 5.
[126] Hofer, in: Bartsch/Röhling/Salje/Scholz, Stromwirtschaft, Kapitel 31 Rn. 17.
[127] Hofer, in: Bartsch/Röhling/Salje/Scholz, Stromwirtschaft, Kapitel 31 Rn. 3 f.;
Heuck/Dettmann/Schulz, Elektrische Energieversorgung, S. 21.
[128] Eine kommerziell vertriebene Anlage liefert beispielsweise eine elektrische Leistung
von 20 kW und 34 kW Nutzwärme: Heuck/Dettmann/Schulz, Elektrische Energiever-
sorgung, S. 21.
[129] Hofer, in: Bartsch/Röhling/Salje/Scholz, Stromwirtschaft, Kapitel 31 Rn. 5.
[130] Der Gesamtwirkungsgrad ist abhängig von der Nennleistung des Moduls: Hofer, in: Bartsch/Röhling/Salje/Scholz, Stromwirtschaft, Kapitel 31 Rn. 16.
[131] Hofer, in: Bartsch/Röhling/Salje/Scholz, Stromwirtschaft, Kapitel 31 Rn. 17.
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