(Wie) funktionieren Ökostrompläne? Und was bedeutet "24/7 carbon-free"?
75 % der weltweiten Kohlenstoffemissionen werden durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe verursacht. Das bedeutet, dass die Umstellung unserer weltweiten Energieerzeugung auf kohlenstofffreie Quellen von größter Bedeutung ist, um den Klimawandel zu bekämpfen. Diese Umstellung von Öl, Gas und Kohle auf (hauptsächlich) Wind-, Solar- und Wasserkraft erfordert Investitionen. Ein Teil der erforderlichen Mittel wird durch Ökostrompläne aufgebracht, die von den Verbrauchern (sowohl Haushalten als auch Unternehmen) einen Aufschlag auf den Strompreis erheben. Unternehmen nutzen diese Beschaffung von grüner Energie oft als Teil ihrer “Netto-Null”-Strategien, und für Haushalte ist es eine einfache Möglichkeit, ihren Teil zum Übergang beizutragen. Aber wie funktionieren diese Pläne, und haben sie die beabsichtigten positiven Auswirkungen? Dieser Frage wollen wir in diesem Beitrag nachgehen.
Wie funktionieren grüne Energiepläne?
Ökostrompläne basieren nicht auf dem tatsächlichen Stromfluss durch das Netz, sondern auf einem separaten System von Zertifikaten, die die Erzeuger von Ökostrom ausstellen und verkaufen können. Diese Zertifikate werden “Herkunftsnachweise (HKN)”, “Guarantees of Origin” (GOO), “Certificates of Origin” (CO) oder REC (Renewable Energy Certificates) genannt. Der Name und die Details variieren je nach Region, aber das Prinzip ist das gleiche. Für jede erzeugte Einheit (z.B. MWh) grüner Energie erhält der Erzeuger ein Zertifikat und kann es auf verschiedenen Märkten handeln. (Eine ähnliche Strategie besteht darin, eine bestimmte Jahresmenge an Strom aus erneuerbaren Energiequellen direkt von einem Erzeuger zu kaufen, z.B. durch so genannte Power-Purchase-Agreements (PPAs)).
Ein Anbieter eines Ökostromplans liefert in der Regel nur seinen “Standard”-Strommix und kauft dann so viele Ökostromzertifikate, wie er Strom an seine Kunden liefert.
(Quelle: Nordpool)
Da die Ausgabe und der Handel von Zertifikaten unabhängig von den physischen Stromflüssen erfolgt, stimmen sie typischerweise weder zeitlich noch geografisch überein. Genauer gesagt, erstreckt sich das Volumen der gehandelten Zertifikate in der Regel über ein Kalenderjahr: Angenommen, ein Energieversorger liefert in einem Jahr 1 TWh “grünen” Strom an seine Kunden, dann kauft dieser Anbieter einfach Zertifikate für 1 TWh, um das Jahr abzudecken. Das Problem dabei ist, dass die Zertifikate die Erzeugung von Solarenergie beinhalten können, die überwiegend im Sommer stattfindet, während der tatsächliche Verbrauch des Stroms im Winter höher sein kann. Und natürlich wird Solarenergie auch nur tagsüber erzeugt, aber der Strom wird auch nachts verbraucht. Darüber hinaus können die Zertifikate überall in Europa gekauft werden (im Falle Europas), auch wenn der Strom nicht einmal physisch zwischen Verkäufer und Käufer fließen kann (im Extremfall werden Zertifikate aus Island in Kontinentaleuropa verkauft).
Das Argument für diese Zertifikate ist, dass ihr Erlös dazu beiträgt, den Einsatz erneuerbarer Energien voranzutreiben, der sonst nicht stattgefunden hätte. Und damit tragen sie zur Verringerung der Kohlenstoffemissionen bei. In einem kürzlich veröffentlichten Papier (https://zenodo.org/records/8325964) von Forschern aus Princeton, Tsinghua und Binghamton kommt man jedoch zu dem Schluss, dass die jährliche Beschaffung “[…] langfristig keine oder fast keine Auswirkungen auf die Kohlenstoffemissionen auf Systemebene hat”. Mit anderen Worten: Das Konzept funktioniert nicht wie erhofft oder beworben. (Das Papier bezog sich auf den Fall der USA und zusätzliche spezifische Faktoren, aber das Gesamtergebnis gilt wahrscheinlich für die meisten ähnlichen Systeme).
(Quelle: FFE)
Eine zusätzliche Herausforderung besteht darin, dass die grüne Energie oft “doppelt gezählt” wird. Wenn ein Anbieter seine Zertifikate verkauft hat, kann er eigentlich seine Energie nicht mehr als “grün” für andere Zwecke geltend machen. Dies geschieht jedoch, wenn der tatsächlich geleiferte Erzeugungsmix von einigen Parteien beworben wird und von anderen die Zertifikate für denselben Strom. Die Nachverfolgung der Zuteilung ist natürlich komplex, aber ein [Beispiel für Island zeigte, dass von 19 TWh erzeugtem Ökostrom wahrscheinlich 8 TWh doppelt gezählt wurden] (https://www.ffe.de/en/publications/norway-and-the-double-marketing-of-renewable-energies/)!
Die Unzulänglichkeiten des derzeitigen Systems anerkennen
Wir gehen davon aus, dass die meisten Verbraucher und die meisten Organisationen sich dieser Unzulänglichkeiten der derzeitigen Ökostromverträge und -beschaffung nicht bewusst sind. Und wie sollten sie auch: Die Materie ist komplex. Da hilft es auch nicht, dass selbst staatliche Stellen wie das Bundesamt für Energie BfE immer wieder Aussagen wie “80 % des in Schweizer Haushalten verbrauchten Stroms ist Ökostrom” verkünden, aber die besagten Zertifikate in diese Berechnung einbeziehen (https://www.nzz.ch/schweiz/mehr-kohlestrom-aus-deutschland-der-co2-gehalt-im-schweizer-strom-steigt-deutlich-an-ld.1733639).
Der erste Schritt zur Verbesserung des Systems ist natürlich das Bewusstsein. Plattformen wie Electricity Maps leisten gute Arbeit, indem sie die “echte” Intensität des derzeit verbrauchten Stroms mit ihrem Produkt aufzeigen, aber auch Bildungsressourcen für Organisationen, die “wirklich” grünen Strom beschaffen wollen.
Insgesamt scheint das Bewusstsein in der Geschäftswelt zu variieren, von Unternehmen, die fröhlich “grünen” Strom basierend auf jährlichen Zertifikaten beschaffen und stolz damit werben, bis hin zu Unternehmen wie Google, die diesen Ansatz bereits aufgegeben haben und sehr anspruchsvoll in Richtung “24/7 carbon-freer” denken (siehe unten).
Auch auf staatlicher Ebene werden die Unzulänglichkeiten erkannt, und in der Schweiz wird beispielsweise eine Umstellung auf eine vierteljährliche oder monatliche Abrechnung der Zertifikate [diskutiert] (https://www.strom.ch/de/nachrichten/saisonale-stromkennzeichnung-so-praxisnah-wie-moeglich).
Behebung der Unzulänglichkeiten mit “24/7 carbon free electricity”
Auch wenn die Probleme des derzeitigen Ansatzes noch nicht allgemein bekannt sind, haben eine Reihe von Akteuren sie erkannt, und es gibt mehrere Bemühungen, das Problem zu “lösen”. Eine dieser Initiativen läuft unter dem Namen “24/7 carbon free”, ein Begriff, der unseres Wissens nach von Google mit seiner [oben erwähnten] Arbeit (https://blog.google/outreach-initiatives/sustainability/new-progress-toward-our-247-carbon-free-energy-goal/) populär gemacht wurde, oder “temporal matching” in dem oben genannten Papier. Bei diesem Ansatz werden die Erzeugung von Ökostrom und der Verbrauch des Käufers stündlich abgeglichen, wobei oft auch verlangt werden kann, dass sie sich in einer zusammenhängenden Netzregion befinden, um einen geografischen Abgleich zu gewährleisten. Dieser Ansatz geht viel weiter als beispielsweise die Umstellung von jährlichen auf vierteljährliche GoOs und kann zusätzliche Vorteile haben, wie etwa die Förderung des Einsatzes von Speicherlösungen. Mehrere Organisationen arbeiten an diesem Thema oder haben Studien veröffentlicht, darunter The NordPool Group, UN IPPC, EnergyTag und andere.
Aber funktioniert der stündliche Abgleich tatsächlich, und macht er einen Unterschied? Das oben erwähnte Papier untersuchte genau dies und kam zu dem Schluss, dass “… die zeitliche Anpassung zu einer erheblichen Verringerung der CO2-Emissionen auf Systemebene führt […]. Die Stromkostenprämien für freiwillige Teilnehmer liegen bei volumetrischen und Emissionsabgleichsstrategien nahe Null und können bei zeitlichem Abgleich 20 $/MWh übersteigen, werden aber reduziert, wenn ein größeres Portfolio an fortschrittlichen Technologien für die Beschaffung zur Verfügung steht.”
Was können Haushalte tun?
Der erste wichtige Schritt ist die Sensibilisierung. Wenn Stromverträge für Privathaushalte als “grün” angepriesen werden oder Unternehmen damit werben, dass sie mit grüner Energie betrieben werden, sollten Sie sich darüber im Klaren sein, dass es noch ein weiter Weg bis zu einer wirklich grünen und kohlenstofffreien Energieversorgung sein kann.
Um besser zu verstehen, wie “grün” Dein aktueller Strom in Echtzeit ist, nutze Plattformen wie Electricitymaps.com. Du kannst auch Zerofy verwenden, um die Kohlenstoffemissionen Deines Haushalts durch den Stromverbrauch auf stündlicher Basis zu verfolgen und sogar nach Geräten aufzuschlüsseln.
Die Elektrifizierung von Energieverbrauch im Haus und Transport ist von entscheidender Bedeutung. Wenn Sie eine Solaranlage auf dem Dach haben und so viel wie möglich direkt verbrauchen, hilft das, Kosten und Emissionen zu sparen. (Und wenn Du Deinen eigenen Solarstrom nutzt, gibt es keine Zweifel an seiner Herkunft). Die Optimierung Deiner Solarnutzung mit unserer Funktion [“Run on Solar”] (https://zerofy.net/2023/09/21/run-on-solar-beta.html) kann dabei helfen.
Am Ende bedeutet all dies aber nicht, dass Du als Haushalt völlig netzunabhängig werden musst, aber es ist wichtig, das Netz weiterhin in Richtung einet kohlenstofffreie Produktion rund um die Uhr zu bewegen und gleichzeitig die Elektrifizierung des Energieverbrauchs im Haushalt (z. B. Wärmepumpen) und im Verkehr (Elektroautos) voranzutreiben.