Welche Vor- und Nachteile haben erneuerbare Energien?
Die Sonne liefert unerschöpfliche Energie, sie scheint nur nicht immer. Erdwärme ist effizient, aber teuer. Und warum stehen die Windräder eigentlich manchmal still? Wir werfen einen ehrlichen Blick auf erneuerbare Energien und ihre Vor- und Nachteile. Natürlich mit Lösungsideen, denn – so viel sei schon verraten – erneuerbare Energien sind die Zukunft.
Das Wesentliche in Kürze
Vorteile der erneuerbaren Energien: Dass Strom und Wärme aus Sonne, Wind und Wasser fürs Klima deutlich besser sind als Öl, Kohle und Gas, bestreitet heute seriös niemand mehr. Außerdem sind diese Energiequellen aus Menschensicht unerschöpflich, sie schaffen Unabhängigkeit und sind überall auf der Welt verfügbar.
Welche Nachteile gibt es? Die Verfügbarkeit der erneuerbaren Energieträger ist schwerer planbar. Die Sonne scheint nun mal nicht nachts, und Windenergie ist an windstillen Tagen nicht zuverlässig. Um mit diesen Schwankungen umzugehen, brauchen wir moderne Speicherlösungen und stabile Stromnetze.
Der Kostenpunkt: Galten Solarenergie, Windenergie und Wasserkraft vor einigen Jahren noch als teuer, hat sich dieses Argument inzwischen in einen Vorteil gewandelt. Die Anschaffungskosten amortisieren sich schon bald, und erneuerbare Energien sind im Vergleich zu konventioneller Energiegewinnung am günstigsten.
Lösungsansätze: Wenn wir Strom „netzdienlich“ nutzen, lassen sich die wenigen Nachteile der erneuerbaren Energien gut ausgleichen. Dabei helfen zum Beispiel PV-Speicher, die es uns möglich machen, überschüssigen Strom abzunehmen und später (bei höherem Bedarf) zu nutzen.
Ein kurzer Überblick über erneuerbare Energien in Deutschland
Bei „erneuerbaren Energien“ denken viele zuerst an Photovoltaik-Anlagen und Windräder – und die sind auch tatsächlich für den größten Teil des Stroms aus regenerativen Energiequellen in Deutschland verantwortlich:
Im Jahr 2024 kamen knapp 32 Prozent des gesamten erzeugten Stroms aus Windkraftanlagen,
weitere 15 Prozent aus den rund 3,8 Millionen Photovoltaik-Anlagen und
etwas über 8 Prozent aus Biomasse.
Wasserkraft und Pumpspeicher hatten ebenfalls kleine Anteile. Zum Vergleich: Der fossile Energieträger Braunkohle war mit rund 16,5 Prozent am Strommix beteiligt, Erdgas mit etwas über 13 Prozent.
Insgesamt kamen im Jahr 2024 ganze 59 Prozent des erzeugten Stroms in Deutschland aus regenerativen Energiequellen – ein riesiger Schritt vorwärts für die Energiewende. In den anderen Sektoren ist der Anteil (bislang) leider kleiner: Im Jahr 2023 stammten immerhin fast 18 Prozent der Energie im Bereich Wärme und 7,5 Prozent der Energie im Verkehrssektor aus erneuerbaren Quellen.
Lass uns mal sehen, wie das in der Praxis ausschaut.
Praxisbeispiel zu den Vor- und Nachteilen der erneuerbaren Energien
Stell dir vor: Vor Kurzem hast du eine Solaranlage auf deinem Dach installieren lassen. Es ist ein sonniger Tag, deine Anlage arbeitet auf Hochtouren und dein Batteriespeicher wird schon mittags ordentlich voll. So hast du genug Strom für die ganze Nacht.
Am Abend springt deine Wärmepumpe an – natürlich aus dem Speicher gespeist – und heizt dein Zuhause, ohne dass du an steigende Strompreise denken musst. Du schläfst mit dem guten Gefühl ein, dass deine Anlage komplett ohne Emissionen arbeitet und du sogar heizen kannst, ohne das Klima zu belasten.
Dann kommt der nächste Morgen: Regen, Wolken, Dunkelheit. Deine Photovoltaik-Anlage produziert weniger Strom, dein Speicher wird nicht richtig voll, und du musst Netzstrom zukaufen. Deine Wärmepumpe läuft natürlich trotzdem weiter – gerade an einem kalten Tag –, und der Stromverbrauch steigt. Lohnt sich das alles?
Dieses kleine Beispiel zeigt dir schon die wichtigsten Vorteile und Nachteile erneuerbarer Energien. Schauen wir uns das genauer an.
5 Vorteile von erneuerbaren Energien
Ob du auf deinem eigenen Dach eine Solaranlage anbringen lässt oder gleich den Blick auf ganz Deutschland richtest: Die erneuerbaren Energien haben Vorteile, die sie zum absoluten Hoffnungsträger der Zukunft machen:
1. Kosten
Die hohen Anschaffungskosten insbesondere für private Photovoltaik-Anlagen waren lange einer der größten Kritikpunkte. Inzwischen sind die Anlagen so günstig, dass sie sich lange vor Ende ihrer Lebensdauer amortisieren und ab diesem Zeitpunkt praktisch kostenlosen Strom liefern. Insgesamt zahlst du pro Kilowattstunde selbst erzeugten Solarstroms etwa 5 Cent, und das über Jahrzehnte. Auch deutschlandweit gilt: Die Erneuerbaren sind mit Abstand die günstigste Energiequelle.
2. Nachhaltigkeit
Solarenergie, Windenergie und Wasserkraft sind – zumindest aus Menschensicht – praktisch unerschöpflich. Somit dienen sie als sichere, nachhaltige Energiequellen, die uns immer zur Verfügung stehen. Außerdem sind sie nahezu überall auf der Welt verfügbar, sodass wir die Energie regional gewinnen können. Das verkürzt Transportwege, stärkt die Wirtschaft, reduziert Abhängigkeiten und macht Konflikte über Rohstoffe überflüssig.
3. Umweltschutz
Ganz frei von Emissionen sind auch die erneuerbaren Energien nicht, schließlich müssen die Anlagen gebaut, installiert und gewartet werden. Unterm Strich gewinnen sie das Rennen aber konkurrenzlos: Der CO2-Ausstoß bei der Stromerzeugung mit Braunkohle ist etwa 6- bis 15-mal so groß wie bei Photovoltaik und 60- bis 150-mal so groß wie bei Windkraft. Die Eingriffe in die Umwelt sind ebenfalls bedeutend geringer – Stichworte: Ölkatastrophen, Kohle-Abbau und Atommüll.
4. Unabhängigkeit
Zum einen macht der Ausbau der erneuerbaren Energien Deutschland unabhängiger von fossilen Brennstoffen und damit der Belieferung durch andere Länder. So konnte es beispielsweise nur deshalb zur Gaskrise kommen, weil Deutschland sich in ein starkes Abhängigkeitsverhältnis begeben hatte. Zum anderen wirst du selbst – etwa mit einer Photovoltaik-Anlage – unabhängiger von schwankenden Strompreisen.
5. Fairness
Längst sind es nicht mehr einige wenige Kraftwerke in den Händen großer Konzerne, die allein die Stromerzeugung in Deutschland sicherstellen. Gerade Photovoltaik-Anlagen sind mittlerweile für viele Menschen zugänglich – die Zukunft der Stromerzeugung ist dezentral und fairer.
Soviel zu den Sonnenseiten (bzw. Wind- und Wasserseiten). Bei allen Vorteilen haben die erneuerbaren Energien auch Nachteile. Tauchen wir auch da etwas tiefer ein.
3 Nachteile erneuerbarer Energien
Den fünf großen Vorteilen erneuerbarer Energien stehen nur drei Nachteile gegenüber. Wir stellen sie dir hier vor – gefolgt von möglichen Lösungen.
Alle Kraftwerke kosten Geld, daher bezieht sich dieser Punkt vor allem auf Privatpersonen. Eine Solaranlage plus Wärmepumpe muss natürlich einmalig finanziert werden. Jedoch amortisieren sich die Kosten innerhalb eines so kurzen Zeitraums, dass du über die Jahre sogar an den erneuerbaren Energien verdienst und eine gute Rendite erwirtschaften kannst. Insgesamt schlagen die erneuerbaren Energien – auch im privaten Bereich – in Sachen Kosten alle anderen Möglichkeiten der Energieerzeugung.
Sonne und Wind sind nicht immer verfügbar. Bei etwa 2.000 Sonnenstunden und 2.600 Stunden Wind im Jahr bleibt ein Restbedarf von etwa 4.160 Stunden, der durch andere erneuerbare Energien oder verbesserte Speicherlösungen abgedeckt werden muss. Diese verminderte Verfügbarkeit nennt man Volatilität. Allerdings: Die langfristige Verfügbarkeit ist wiederum viel sicherer als bei Öl, Gas und Kohle – die fossilen Brennstoffe gehen auf jeden Fall zur Neige und müssen schon jetzt aus dem Ausland importiert werden. Sonne und Wind kennen hingegen keine Ländergrenzen.
Die Sonne knallt, der Wind weht und das Netz weiß nicht, wohin mit all dem Strom – keine ideale Kombination. Bisweilen müssen Anlagen abgeschaltet werden, damit das Netz stabil bleibt (daher die stillstehenden Windräder). Der Ausbau des Netzes ist schon in vollem Gange, doch das verursacht Kosten und dauert seine Zeit. Überlastungen im Netz können zu Stromausfällen führen. Bis das Stromnetz ausreichend ausgebaut und modernisiert ist, können digitale Lösungen helfen. Auch der grenzübergreifende Stromhandel in Europa hilft, Schwankungen auszugleichen, an mehr Kapazitäten wird bereits gearbeitet.
Was tun? Zum Glück gibt es bereits mehrere gute Ansätze, sodass wir auf die vielen Vorteile der erneuerbaren Energien nicht verzichten müssen.
Speicherlösungen der Zukunft
Dass Sonnen- und Windenergie nicht rund um die Uhr bzw. rund um das Jahr zur Verfügung stehen, liegt nicht daran, dass es nicht genug gibt. Es liegt vielmehr daran, dass das Speichern von Strom in großen Mengen und über längere Zeit noch immer schwierig ist, beziehungsweise die Menge an Speicherkapazität schlicht noch nicht erreicht ist – der Ausbau läuft zuletzt jedoch auf Hochtouren.
Schlaue Köpfe arbeiten natürlich bereits daran.
Eine innovative Speicherlösung ist zum Beispiel das Vehicle-to-Grid-Verfahren: Rund 1,4 Millionen Elektro- und 2,9 Millionen Hybrid-Fahrzeuge sind auf deutschen Straßen unterwegs. Entsprechend viele kleine, mobile Speicher gibt es. Die Vehicle-to-Grid-Technologie will diese nutzbar machen, um überschüssigen Strom kurzfristig zu speichern und bei Bedarf wieder abzugeben – so wie es bei Photovoltaik-Heimspeichern jetzt schon möglich ist. Diese Millionen von Speichern lassen sich zu einem riesigen virtuellen Kraftwerk zusammensetzen, das Unmengen an Strom flexibel speichern und so gleichzeitig das Stromnetz stabilisieren kann.
In diesem Zusammenhang gibt es auch gute Nachrichten zum Thema kommerzielle Großspeicher: Zum Jahreswechsel 2024/2025 gab es Anschlussanfragen für Batteriespeicher mit einer Gesamtleistung von rund 226 Gigawatt. Um es etwas zu veranschaulichen: Unser 1KOMMA5° Full-Black Solarmodul hat eine Leistung von im Schnitt 420 Watt. Es bräuchte also rund 538 Millionen dieser Solarmodule, um diese Leistung zu erreichen. Gleichzeitig könnten damit rund 2,26 Millionen E-Autos mit einer Ladeleistung von 100 kW gleichzeitig geladen werden.
Solche und andere moderne Speichertechnologien (etwa das Power-to-Gas-Verfahren, bei dem Wasserstoff als Speicher genutzt wird) könnten den gewonnenen Strom aus erneuerbaren Energien auch zu anderen Zeiten nutzbar machen, zum Beispiel in Zeiten der berüchtigten Dunkelflaute.
Stabile Netze dank künstlicher Intelligenz
Auch für die potenzielle Überlastung der Stromnetze gibt es bereits gute Lösungen – unter anderem die intelligente Steuerung mithilfe künstlicher Intelligenz. Im Kleinen funktioniert das so:
Deine Solaranlage arbeitet und versorgt deinen Haushalt. Bevor jetzt Strom „verlorengeht“ (weil du ihn gerade nicht direkt aufbrauchst und daher ins Netz einspeist), schaltet die KI deinen Speicher zu und lädt ihn auf.
Die intelligente Steuerung weiß außerdem, dass du nachts dein E-Auto laden willst. Trotzdem verwendet sie den Strom im Speicher in den Abendstunden für deinen Haushalt, denn sie weiß, dass nachts die Strompreise besonders niedrig sein werden.
Während du schläfst, kauft die KI für dich mithilfe eines dynamischen Stromtarifs Strom zu günstigsten Preisen ein. Und lädt auch gleich den Speicher damit auf.
Am Morgen ist dein Auto geladen, dein Speicher voll und dein Konto freut sich.
Das alles funktioniert auch bundesweit: Die vielen Photovoltaik-Speicher (und weitere Speicheranlagen), die es in Deutschland bereits gibt, ergeben zusammen viele lokale virtuelle Kraftwerke. Diese können Stromspitzen abfangen und den Strom wieder zur Verfügung stellen, wenn ein Mangel besteht. Das stabilisiert nicht nur das gesamte Netz, sondern auch die Preise.
Fazit: Die Zukunft ist regenerativ
Dunkelflaute, stillstehende Windräder und hohe Kosten: So lesen sich die erneuerbaren Energien bisweilen in der Presse. Dabei überwiegen die Vorteile bei genauer Betrachtung deutlich, und für die wenigen Nachteile sind bereits gute Lösungen in der Entwicklung. In den letzten 25 Jahren ist der Ausbau der erneuerbaren Energien praktisch explodiert – ein Ende ist noch lange nicht in Sicht.
Mittlerweile sind die Preise gerade für Photovoltaik-Anlagen so gesunken, dass die Vorteile erneuerbarer Energien vielen Menschen zugänglich sind. Vielleicht bist auch du bald dabei?
Artikel aus unserem 1KOMMA5° Magazin:
¹ Voraussetzung zur Teilnahme an der Heartbeat-Preisgarantie ist neben dem Abschluss des Dynamic Pulse Stromliefervertrags der Betrieb eines von 1K5° unter der Marke 1K5° oder Enphase vertriebenen Batteriespeichersystems mit einer Batteriekapazität von mindestens 10 kWh und einer Photovoltaikanlage (PV-Anlage) mit einer Leistung von mindestens 10 kWp, die Installation und der Betrieb eines intelligenten Messsystems, die Installation von Heartbeat AI am Lieferort, Abschluss des Heartbeat AI Nutzungsvertrags, Abschluss des Energy Trader Vertrags (EUR 9,99 / Monat) und Einhaltung des sich aus dem Angebot ergebenden, individuell errechneten Solargestehungspreises.
Der Heartbeat-Strompreis ist der mit Heartbeat AI ermittelte Preis je kWh. Der Heartbeat-Strompreis wird wie folgt errechnet: (i) Kosten der Solarproduktion, welche sich aus den Investitionskosten für die PV- Anlage und der erzeugten Menge an solarer Energie zusammensetzen und wie sie sich aus der individuellen Ertragsprüfung laut Angebot für den Kunden ergeben, (ii) abzgl. der Einnahmen aus dem Verkauf von Strom bzw. der Einspeisevergütung, welche der Kunde im Garantiezeitraum erhält, gemäß Abrechnung des Netzbetreibers, (iii) zzgl. der Kosten für den durch Heartbeat AI optimierten Netzbezug von Strom, die aus dem durchschnittlich während des Garantiezeitraums bezahlten Arbeitspreis im Rahmen des Dynamic Pulse Tarifs errechnet werden, (iv) geteilt durch den im Abrechnungszeitraum ermittelten Gesamtverbrauch.
² Der mit der Heartbeat-Preisgarantie garantierte Preis in Höhe von 10 ct/kWh gilt ausschließlich in Regionen, in denen der Sockelbetrag (Netzentgelte, Steuern, Abgaben und Umlagen) < 15,00 ct/ kWh ist. In Regionen mit einem Sockelbetrag zwischen 15,00 ct/kWh und 19,99 ct/kWh beträgt der mit der Heartbeat-Preisgarantie garantierte Preis 12 ct/kWh. In Regionen mit einem Sockelbetrag > 20,00 ct/kWh beträgt der mit der Heartbeat-Preisgarantie garantierte Preis 14 ct/kWh.
Die Heartbeat-Preisgarantie endet während eines Garantiezeitraums, wenn aufgrund einer Änderung der Gesetzeslage die Zahlung der Einspeisevergütung für eine PV-Anlage insgesamt entfällt, oder aber in Zeiten entfällt, in denen die Strompreise am Spotmarkt negativ sind. In diesem Fall rechnet 1K5° die Heartbeat-Preisgarantie bis zum Zeitpunkt des Wirksamwerdens der Gesetzesänderung ab. Weitergehende Ansprüche bestehen nicht.
³ Basierend auf einer Auswertung der 1KOMMA5° Kundinnen und Kunden im Zeitraum vom Anfang Mai 2024 bis Ende August 2024, die unter folgendem Link zu finden ist: LINK. In den Herbst- und Wintermonaten ist mit einem Anstieg der Kosten zu rechnen.