Erneuerbare Energie weltweit auf dem Vormarsch

Die Transformation der weltweiten Energieversorgung findet vor allem in der beschleunigten Wachstumsdynamik beim Ausbau der erneuerbaren Energien zur Stromerzeugung Ausdruck. Deren Anteil an der globalen Stromerzeugung ist von 18,6 Prozent im Jahr 2008 auf 25,1 Prozent im Jahr 2018 gewachsen. Die starke Förderung der erneuerbaren Energien, die seit dem Jahr 2000 in Deutschland über das Erneuerbare-Energien-Gesetz erfolgt, hat eine signifikante Kostendegression bei den Anlagen insbesondere auf Basis von Sonne und Wind bewirkt. Dadurch ist es auch für andere Staaten zunehmend attraktiver geworden, in diese erneuerbaren Energien zu investieren. Inzwischen findet in der Region Asien/Pazifik der stärkste Ausbau statt. Die Hälfte der Investitionen, die weltweit in Anlagen zur Erzeugung von Strom aus erneuerbaren Energien getätigt werden, entfällt auf diese Region.

Die Wachstumsdynamik, die sich in den letzten zehn Jahren vollzogen hat, wird in der weltweiten Entwicklung der Stromerzeugungsmengen auf Basis erneuerbarer Energien deutlich. Von 1998 bis 2008 war die Stromerzeugung auf Basis Wasserkraft, Wind-, Solar-, Bio-Energie sowie Meeresenergie und Geothermie um 37 Prozent gestiegen. In der Dekade 2008 bis 2018 betrug die Zunahme 75 Prozent. Das jahresdurchschnittliche Wachstum war damit in den letzten zehn Jahren mit 5,8 Prozent fast doppelt so hoch wie in den zehn Jahren zuvor, in denen die Stromerzeugungsmenge aus erneuerbaren Energien um 3,2 Prozent zugelegt hatte.

Investitionen in Stromerzeugungsanlagen auf Basis erneuerbarer Energien

2018 wurden im Energiesektor weltweit 1.847 Milliarden (Mrd.) US Dollar investiert. Davon entfielen 478 Mrd. US Dollar entsprechend 26 Prozent auf die Stromerzeugung. Die Investitionen im Sektor Stromerzeugung verteilten sich wie folgt:

2018 machte der Anteil der Investitionen in erneuerbare Energien damit 64 Prozent der gesamten globalen Investitionen in der Stromerzeugung aus.

Die Investitionen in Stromerzeugungsanlagen auf Basis erneuerbarer Energien waren 2018 in den einzelnen Weltregionen unterschiedlich hoch:

• Asien/Pazifik: 154 Mrd. US$
• Europa: 57 Mrd. US$
  (davon EU: 46 Mrd. US$)
• Nordamerika: 55 Mrd. US$
  (davon USA: 46 Mrd. US$)
• Mittel- und Südamerika: 18 Mrd. US$
• Afrika: 12 Mrd. US$
• Mittlerer Osten: 5 Mrd. US$
• Eurasien: 3 Mrd. US$
  (davon Russland: 2 Mrd. US$)

Von den Investitionen in Stromerzeugungsanlagen auf Basis erneuerbarer Energien in der Region Asien/Pazifik wurden mit 86 Mrd. US$ mehr als die Hälfte in China getätigt. Vergleicht man die Anteile, welche die erneuerbaren Energien an den gesamten Investitionen in Stromerzeugungsanlagen in der jeweiligen Region halten, so ergibt sich folgendes Bild:

• Asien/Pazifik: 65 %
• Europa: 73 %
  (darunter EU: 81 %)
• Nordamerika: 69 %
• Mittel- und Südamerika: 78 %
• Afrika: 57 %
• Mittlerer Osten: 28 %
• Eurasien: 14 %.

Während somit die EU durch den höchsten Anteil erneuerbarer Energien an den gesamten Investitionen in Stromerzeugungsanlagen gekennzeichnet ist, lag deren Anteil im Mittleren Osten erst bei 28 Prozent und in Eurasien – dazu gehören neben Russland die Staaten des Kaspischen Raums – bei lediglich 14 Prozent. In den beiden letztgenannten Regionen wird auch 2018 mit 62 Prozent (Eurasien) bzw. 55 Prozent (Mittlerer Osten) der größte Teil in Anlagen auf Basis von Gas, Kohle und Öl investiert. Kernkraftwerke waren in Eurasien mit 24 Prozent und im Mittleren Osten mit 17 Prozent an den gesamten Investitionen in Stromerzeugungsanlagen beteiligt.

Leistungszuwachs bei Stromerzeugungsanlagen nach Technologien

Nach dem Rekordjahr 2017 beim weltweiten Ausbau der erneuerbaren Energien zur Stromerzeugung erfolgte 2018 ein Zubau in gleicher Größenordnung. So  stieg die Stromerzeugungskapazität von Ende 2017 bis Ende 2018 auf Basis von Wasserkraft, Wind, Solarenergie, Bio-Energie, Geothermie und Meeresenergie um 171 Gigawatt (GW). Davon entfielen 55 Prozent auf Solaranlagen. Die Kapazität aller Anlagen auf Basis erneuerbarer Energien hat sich bis Ende 2018 im Vergleich zum Stand Ende 2009 mit jahresdurchschnittlichen Zuwachsraten von 8,4 Prozent auf 2.351 GW mehr als verdoppelt.

Weltweit wurden die größten Kapazitätszuwächse von Ende 2009 bis Ende 2018 bei Solarenergie mit 462,5 GW, bei Wind mit 413,6 GW und bei Wasserkraft mit 281 GW erzielt – gefolgt von Bio-Energie mit 53,6 GW, Geothermie mit 3,5 GW und Meeresenergie mit 0,3 GW. Während bis zum Jahr 2010 die Zuwächse bei Wasserkraft noch größer als bei Wind und Sonne ausgefallen waren, hat sich das Bild seitdem zugunsten von Wind und in den Jahren 2017 und 2018 vor allem zugunsten von Solarenergie gewandelt. Die Kapazität von Windanlagen hat sich bis Ende 2018 gegenüber dem Stand von Ende 2009 auf 564 GW fast vervierfacht. Die weltweite Erzeugungsleistung der Solaranlagen war Ende 2018 mit 486 GW sogar zwanzigmal so groß wie Ende 2009. Die Kapazität von Wasserkraftwerken (ohne Pumpspeicher) hat in dem genannten Zeitraum um knapp ein Drittel auf 1.172 GW zugenommen. Die Leistung von Bio-Energie-Anlagen hat sich auf 116 GW verdoppelt. Geothermie hat um 36 Prozent auf 13 GW zugelegt. Die Kapazität von Meeresenergie konnte zwar ebenfalls verdoppelt werden; allerdings betrug die globale Kapazität Ende 2018 nur 0,5 GW.

Nach Technologien verteilt sich die globale Kapazität der Anlagen zur Stromerzeugung auf Basis erneuerbarer Energien Ende 2018 wie folgt:

Kapazitätsentwicklung nach Staaten und Weltregionen

China ist nicht nur das Land mit dem weltweit höchsten Energie- und Kohleverbrauch. Vielmehr dominiert China auch die Weltökostromerzeugung. Ende 2018 waren mit 696 GW entsprechend 30 Prozent der gesamten globalen Stromerzeugungskapazität auf Basis erneuerbarer Energien in China installiert. An zweiter Stelle rangieren die USA, an dritter Position Brasilien. Deutschland steht mit 120 GW auf Platz 4 im weltweiten Kapazitäts-Ranking.

Auch bei differenzierter Betrachtung nach den einzelnen Erneuerbare-Energien-Technologien führt China die Rangliste bei Wasser, Wind und Solarenergie an. Bei Wasserkraft belegen Brasilien, USA, Kanada, Russland, Indien, Norwegen, Türkei, Japan und Frankreich die Plätze 2 bis 10. Deutschland gehört mit einer Kapazität von 6 GW nicht zum Kreis der 25 weltweit führenden Wasserkraft-Nationen.

Anders ist die Situation vor allem bei Wind und Solarenergie. Bei Wind rangiert Deutschland (Stand Ende 2018) – hinter China und USA – auf Platz 3, bei Offshore Wind – hinter Großbritannien und vor China – sogar auf Platz 2. An vierter Stelle steht Deutschland im weltweiten Ranking der Solarkapazitäten – in diesem Fall hinter China, Japan und USA . Bei Bio-Energie belegt Deutschland Ende 2018 den fünften Rang – hinter Brasilien, China, USA und Indien. Bei Geothermie gehören zu den TOP 10 die USA, Indonesien, Philippinen, Türkei, Neuseeland, Mexiko, Italien, Island, Kenia und Japan.

In allen Weltregionen ist der Kapazität der Strom-Erzeugungsanlagen auf Basis erneuerbarer Energien in den letzten Jahren stark gestiegen. Die größte Dynamik wurde in Mittel- und Südost-Asien verzeichnet. Dies gilt auch für die Entwicklung im Jahr 2018. So nahm die Stromerzeugungskapazität auf Basis erneuerbarer Energien in China von Ende 2017 bis Ende 2018 um 75 GW zu. Das entspricht 44 Prozent des weltweiten Kapazitätszuwachses des vergangenen Jahres; von den weltweit 2018 neu installierten Solarkapazitäten entfiel mit einem Anteil von 47 Prozent sogar fast die Hälfte auf China. Die USA konnten mit 15,2 GW im Jahr 2018 die weltweit zweitgrößten Kapazitätszuwächse bei Stromerzeugungsanlagen auf Basis erneuerbarer Energien verbuchen. Die drittgrößten Kapazitätszuwächse verzeichnete Indien mit 13 GW – gefolgt von Brasilien mit 7,4 GW. In Deutschland erhöhte sich die Stromerzeugungsleistung auf Basis erneuerbarer Energien 2018 um 7,3 GW. Damit steht Deutschland – bezogen auf die Kapazitätsaufstockung von Ende 2017 bis Ende 2018 – vor Japan (6,8 GW) und Australien (4,7 GW) – an fünfter Stelle. In China, USA, Indien, Japan und Australien war die Zunahme der Solarkapazitäten unter allen Technologien auf Basis erneuerbarer Energien am größten. In Brasilien war es die Wasserkraft. In Deutschland lag der Kapazitätszuwachs bei Wind etwas höher als bei Solarenergie.

Von Ende 2009 bis Ende 2018 hat sich die Stromerzeugungskapazität auf Basis von Wasser, Wind, Solar, Bio-Energie, Geothermie und Meeresenergie in Mittel- und Südost-Asien verdreifacht. In Europa ist die installierte Leistung im gleichen Zeitraum um mehr als vier Fünftel gestiegen. In Nordamerika wurden die Kapazitäten um zwei Drittel ausgebaut. Um 77 Prozent wurde die Leistung von Anlagen auf Basis erneuerbarer Energien in Afrika aufgestockt – allerdings bezogen auf ein sehr niedriges Ausgangsniveau. Im Mittleren Osten und in Ozeanien betrug der Kapazitätszuwachs zwischen drei Viertel und vier Fünftel. In Mittel- und Südamerika hat die Leistung um 53 Prozent zugenommen. Dabei ist allerdings zu berücksichtigen, dass sich die Verhältnisse in Südamerika wegen der dort bereits vor 2009 installierten erheblichen Wasserkraft-Kapazitäten deutlich von der Lage in den meisten anderen Weltregionen unterscheiden. Der prozentual geringste Ausbau fand im Zeitraum von Ende 2009 bis Ende 2018 mit einem Zuwachs von 48 Prozent in der Region Eurasien statt. Dies erklärt sich durch die Zunahme von lediglich 10 Prozent in Russland, das 52 Prozent der Erneuerbare-Energien-Stromerzeugungskapazitäten dieser Region repräsentiert. Günstiger hat sich der Ausbau der erneuerbaren Energien in der Türkei entwickelt. Dort wurde von Ende 2009 bis Ende 2018 ein Zuwachs um 172 Prozent verzeichnet. Damit macht die in der Türkei Ende 2018 installierte Leistung 42 Prozent der Erneuerbare-Energien-Stromerzeugungskapazität der Region Eurasien aus.

Als Folge der dargelegten Entwicklung hat sich Asien zur führenden Region bei erneuerbaren Energien entwickelt. Zum 31.12.2018 entfielen 43,5 Prozent der Gesamtkapazitäten auf Mittel- und Südost-Asien, 22,8 Prozent auf Europa, 15,6 Prozent auf Nordamerika, 9,6 Prozent auf Mittel- und Südamerika, 4,3 Prozent auf Eurasien (Russland, Armenien, Aserbaidschan, Georgien und Türkei), 2 Prozent auf Afrika, 1,4 Prozent auf Ozeanien (Australien, Neuseeland und Südsee) und 0,8 Prozent auf den Mittleren Osten.

Am größten ist das bisher ungenutzte Potenzial an erneuerbaren Energien in Afrika. Die auf Basis erneuerbarer Energien installierte Stromerzeugungskapazität beträgt auf dem gesamten Kontinent gerade einmal 46 GW. Die dort installierte Windleistung macht lediglich 9 Prozent der in Deutschland bestehenden Kapazität aus. Bei Solarenergie sind es 13 Prozent im Vergleich zu Deutschland – und dies trotz der für Wind- und Solarenergie meist günstigeren natürlichen Bedingungen, die eine deutlich bessere Auslastung der Anlagen ermöglichen. Auf Basis Bio-Energie wird für Afrika eine Stromerzeugungskapazität von 1,6 GW angegeben. Das sind 17 Prozent der in Deutschland installierten Leistung. Bei Wasserkraft (ohne Pumpspeicher) verfügt der gesamte Kontinent Afrika mit 32,5 GW über eine Stromerzeugungskapazität, die ebenso hoch ist wie die in Norwegen installierte Wasserkraft-Leistung. Auch im Mittleren Osten ist die Stromerzeugungskapazität auf Basis erneuerbarer Energien mit insgesamt 20 GW Ende 2018 bisher sehr gering. Erdgas und Erdöl sind dort unverändert die dominierenden Energiequellen in der Stromerzeugung.

Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien nach Staaten und Weltregionen

Die weltweite Brutto-Stromerzeugung auf Basis erneuerbarer Energien ist von 3.804,5 TWh im Jahr 2008 um 75 Prozent auf 6.673,5 TWh im Jahr 2018 gestiegen. Die gesamte Stromerzeugung hat sich im gleichen Zeitraum um 30 Prozent auf 26.614,8 TWh (brutto) erhöht. Damit ist der Anteil erneuerbarer Energien an der globalen Stromerzeugung von 18,6 Prozent im Jahr 2008 auf 25,1 Prozent im Jahr 2018 gewachsen. Nach Technologien setzte sich die Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien 2018 wie folgt zusammen:

• Wasserkraft: 4.193,1 TWh
• Windenergie: 1.270 TWh
• Solarenergie: 584,6 TWh
• Bio-Energie sowie Geothermie und Meeresenergie: 625,8 TWh

Die für die Kapazitäten und die Stromerzeugung ausgewiesenen Unterschiede in den Anteilswerten erklären sich durch die differierende Auslastung der Anlagen. Bio-Energie und Geothermie-Anlagen erreichen deutlich höhere Jahres-Volllaststunden als die dargebotsabhängigen Energieträger Wasserkraft sowie Wind- und Solar-Energie. Und Wasserkraft kommt auf eine bessere Auslastung als Wind. Dies gilt in noch stärkerem Maße im Vergleich zur Solarenergie.

Von der gesamten weltweiten Stromerzeugungsmenge aus erneuerbaren Energien entfielen 2018 knapp 70 Prozent auf die zehn Staaten mit der höchsten Produktion von Strom aus Wasser, Wind, Sonne, Bioenergie, Geothermie und Meeresenergie. Dabei handelt es sich um folgende Länder

Den einzelnen Technologien kommt in den verschiedenen Staaten ein unterschiedliches Gewicht zu. In Brasilien, Kanada, China, Russland und Norwegen basiert der weit überwiegende Teil des erneuerbar erzeugten Stroms auf der Nutzung der Wasserkraft. In Kanada, Russland und Norwegen beträgt der Anteil der Wasserkraft sogar 90 Prozent und mehr, bezogen auf die gesamte Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien. In den USA, Indien, Japan und Italien ist die Wasserkraft – trotz deutlich niedrigerer Anteile als in den zuvor genannten drei Staaten – noch die wichtigste erneuerbare Energiequelle, gemessen an der Stromerzeugung des Jahres 2018. Ganz anders ist die Situation in Deutschland. Dort ist die Windkraft inzwischen der bedeutendste regenerative Energieträger. Auf Wasserkraft entfielen in Deutschland 2018 nur 7,5 Prozent der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien.

Perspektiven

Weltweit findet eine Transformation der Energieversorgung statt, bisher insbesondere konzentriert auf die Stromerzeugung. In den vergangenen vier Jahren in Folge wurde mehr Stromerzeugungskapazität auf Basis erneuerbarer Energien installiert als in fossile Anlagen und Kernkraftwerke zusammen. Trotzdem werden die konventionellen Energien auch künftig in der Stromerzeugung noch eine wichtige Rolle spielen. Neben dem fortgesetzten Ausbau der erneuerbaren Energien zur Stromerzeugung ist deshalb unverzichtbar, über die Sektorenkopplung auch die Bereiche Gebäude und Verkehr für die erneuerbaren Energien vermehrt zu erschließen, die Energieeffizienz weiter zu steigern und die Umsetzung der Technologie der Abscheidung und Speicherung bzw. Nutzung von CO2 voranzubringen. Denn in den kommenden Jahrzehnten werden die fossilen Energien noch die wichtigste Säule der Energieversorgung bilden. Der Anteil der fossilen Energien an der Deckung des gesamten Primärenergieverbrauchs lag 2018 bei 84,7 Prozent. 4,4 Prozent entfielen auf die Kernenergie. Erneuerbare Energien leisteten einen Beitrag von 10,9 Prozent zur gesamten Versorgung. Davon entfielen auf Wasserkraft 6,8 Prozent, auf Windkraft 2,1 Prozent, auf Solarenergie 1 Prozent sowie auf Bio-Energien und Geothermie ebenfalls 1 Prozent  Bei Fortsetzung der Wachstumsdynamik der letzten zehn Jahre wird sich der Anteil der erneuerbaren Energien am globalen Primärenergieverbrauch auf etwa 20 Prozent und an der weltweiten Stromerzeugung auf 40 Prozent im Jahr 2040 erhöhen.