4initia – Leitartikel 2022 – ein Rückblick

Einleitung

Mit der Einführung des Osterpaketes letztes Jahr wurde ein bedeutender Schritt gemacht, um den Ausbau für Erneuerbaren Energien (EE) voranzutreiben. Bis 2035 soll Strom ausschließlich aus EE erzeugt werden. Allein in den letzten Monaten von 2022, seit der Veröffentlichung der EEG-Novelle, wurde ein Anstieg von EE im Strommix auf fast 50 % notiert. Besonders die Photovoltaik (PV) konnte ein Rekordjahr verzeichnen und hatte den größten Ausbau seit 2013 (1).

Im Verlauf des letzten Jahres haben wir uns den PV-Bereich und weitere energiewirtschaftliche Themen in unserem monatlichen Newslettern angesehen. Im Folgenden geben wir einen kurzen Rückblick auf die Inhalte der Leitartikel. Dieser folgt in einer thematischen statt einer chronologischen Reihenfolge.

Ein nationaler und internationaler Blick in die PV

Power-Purchase-Agreements (PPA)

In unserer Februarausgabe wird die Um- setzung von PPA-basierten Solarprojekten aus Sicht kleinerer Entwickler thematisiert. Seit zwei Jahren ist ein Zuwachs an Frei­flächen- Photovoltaik-Projekten festzustellen, welche mit einer vermehrten Strukturierung über PPA, eine auffallende Attraktivität in ihrer Wirtschaftlichkeit ans Licht bringen. Die gestiegenen Strompreise sowie die erhöhten Ausbauziele der EE durch die Ampel-Koalition suggerieren eine zukünftig noch größere Bedeutung von PPA-PV-Projekten. Warum sollten Ent­wickler trotz garantierter EEG-Vergü­tung in Deutsch­land PPAs abschließen? Einschränkungen an der Teilnahme an EEG-Ausschreibungen, das Ausstellen von Herkunftsnachweisen und die kompetitive Struktur des Marktes sind Gründe für die Vermarktung über PPAs. Erfahrungsgemäß bringt ein PPA- Projekt nicht nur einen Wechsel in der Vergütung mit sich, sondern fordert auch einige Anpassungen in der Projektierung. Zur wertmaximalen Umsetzung eines PPA-basierten Projektes, gilt es Eigenkapital, Fremdkapital, PPA-Gestaltung und derzeitige ökonomische Herausforderungen optimal zu vereinen. Die Projektstruktur ist dabei als iterative Annährung zu verstehen, die wir in ihrer vollen Komplexität bereits erfolgreich erstellen durften.

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Umsetzung von PPA-basierten Solarprojekten aus Sicht kleinerer Entwickler – 4initia Newsletter

PV und der Klimawandel

Der Klimawandel schreitet fort und die resultierenden Konsequenzen folgen. Besonders stark trifft es Inseln in den tropischen Breiten, wo mit dem Anstieg des Meeresspiegels und zunehmenden Naturkatastrophen die Auswirkungen direkt spürbar sind. Die Häufigkeit und Stärke von Stürmen setzen der Energie­infrastruktur schwer zu. Unser Leitartikel im Mai beschäftigt sich mit PV als Lösung zur Stromversorgung bei Naturkatastrophen.

Elektrische Energie ist ein wichtiger Baustein für die Versorgung mit Nahrungsmitteln und sauberem Wasser sowie für die Funktionalität des Gesundheitswesens. Nach Umweltkatastrophen kommt es häufig zum Ausfall der Energieinfrastruktur. Durch Naturkatastrophen kommt es häufig zu Transportstopps von Treibstoffen und anschließend zum Erliegen der Elektrischen Infrastruktur, da durch die Trennung vom Festland die Au- tarkie von Inseln also besonders wichtig ist.

Die Versorgungssicherheit kann, auch in Krisensituationen durch kleine autonome PV-Anlagen weiterhin gewährleistet sein. Auf mehreren Karibischen Inseln wurden PV-Anlagen auf Sturmschäden untersucht, um Schwachstellen in der Konstruktion zu finden und eine Orientierung für einen widerstandsfähigen Bau der Anlagen zu geben.

Obwohl sich die Energiegewinnung mittels PV in Krisengebieten bereits erwiesen hat, gibt es noch Herausforderungen, die es zu bewältigen gilt. Private gemeinnützige Organisationen setzen bei der Planung von Hilfsleistungen immer noch Dieselaggregate statt EE ein, geeignete Anlagen können oft nicht schnell genug in die betroffenen Gebiete geliefert werden oder der Transport der Paneele scheint oft unmöglich zu sein.

Die technologische Weiterentwicklung schläft jedoch nicht und könnte zukünftig auf Inseln und global eine klimagerechte Energie Infrastruktur schaffen.

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Wie Photovoltaik uns widerstandsfähiger gegen den Klimawandel und Naturkatastrophen macht – 4initia Newsletter

Agri-PV

Fläche ist eine kostbare Ressource, die in Deutschland hart umkämpft ist, mit einer Lösung zur effizienteren Nutzung im Sinne der EE zieht der Leitartikel von Dezember einen Vergleich zwischen Deutschland und Japan. Agri-PV hat das ökonomische Ziel der doppelten Flächennutzung zur Steigerung des Ertrags. Das wurde durch die Konkurrenz von Pflanzen und PV-Anlagen in Bezug auf Licht und Raum lange kritisch betrachtet.

Entgegen dieser Betrachtung zeigt die Entwicklung von Agri-PV in Deutschland und Japan, dass die Kombination aus Technik und Landwirtschaft (sogar) zu stabileren Ernten führen kann. Neuere transparentere Modelle lassen sich an klimatisch wechselnde Bedingungen in ihrer Ausrichtung und Neigung anpassen und dienen als Schutz für die Kulturpflanzen.

Die unterschiedlichen Gegebenheiten in Japan und Deutschland fordern eine unterschiedliche Projektierung und zeigen ebenso unterschiedliche Wirkungen.

In Japan werden stetig leichtere Module ent- wickelt, um die Installation an bergigen Stand- orten zu ermöglichen. In Deutschland wird das Konzept hingegen in flachen Landschaften angewandt. Hinzu kommen unterschiedliche Klimata, die in Japan durch die hohe Luftfeuchtigkeit zu höheren Pilzbefällen führen, ob diese Problematik hierzulande auch auftreten wird, muss zukünftig erforscht werden. Japan bietet Fördermaßnahmen für die Startfinanzierung von Agri-PV, steigert die Attraktivität von schwierig nutzbaren Flächen erheblich und unterstützt damit die Wieder-Bewirtschaftung von verlassenen landwirtschaftlichen Flächen. In Deutschland gibt es keine bundeseinheitliche Regelung und bisher wenige Anlagen, die in ihrer Größe und Art ein Genehmigungsverfahren erforderten. Mit dem EEG 2023 wird Agri-PV zukünftig mehr gefördert, dem entgegen steht die Dauer des Genehmigungsverfahrens, die Rolle von Agri-PV beim Erreichen der Ausbau-Ziele mit EE bleibt abzuwarten.

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Deutschland und Japan: Ein Diskurs über Agri-Photovoltaik – 4initia Newsletter

PV im Hochgebirge

PV erklimmt die Alpen – damit und mit Anlagen im Hochgebirge Boliviens befasst sich unser Leitartikel im November. EE finden in flachen Landschaften oder im Meer ihren Platz, doch was ist mit den Ländern, die über diese Ressource im Gegensatz zu Deutschland nicht verfügen? In Österreich und der Schweiz sind große Teile der Landesfläche durch die Alpen geprägt, dort stoßen Windenergieanlagen (WEA) auf wenig Akzeptanz. PV-Anlagen erfahren dagegen weniger Widerstand und laut der ETH Lausanne und dem WS Institut für Schnee- und Lawinenforschung besteht allein in der Schweiz ein Potenzial für Alpine PV von 10 TWh. Oft kann im Tal oder im Mittelland ein bedeckter Himmel beobachtet werden, wenn zur gleichen Zeit oben in den Bergen die Sonnenstrahlen ungestört auf die Gipfel treffen. Hinzu kommt eine Steigerung des Wirkungsgrades der PV-Module durch die niedereren Temperaturen und der Reflexionseffekt des Schnees. Die Möglichkeit für PV-Anlagen im Hochgebirge besteht jedoch nicht nur in Europa, auch in Südamerika bietet sich der Ausbau in Höhenlagen bis zu über 6000 m an. In Peru wird die Energiegewinnung aus EE angestrebt, in Bolivien wurde bereits auf 3730 m Seehöhe eine Anlage mit 100 MW Leistung installiert.

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Hoch oben scheint die Sonne heller – Photovoltaik im Hochgebirge – 4initia Newsletter

Windenergie bei Tag und Nacht

Windenergie und Artenschutz

Unser Leitartikel von Juni setzt sich mit den Unstimmigkeiten zwischen Artenschutz und Windenergie sowie einer möglichen Vereinigung der Vorstellungen aller Interessensgruppen auseinander. Zum Erreichen der Klimaneutralität 2045 ist der Ausbau der Windenergie unerlässlich. Verzögerungen in Genehmigungsprozessen stehen den Ausbauzielen entgegen, zu 50 % verursacht durch Konflikte den Artenschutz betreffend. Dass es bundesweit keine einheitlichen Regelungen zu der Thematik gibt, bremst zusätzlich aus. Deshalb wurde 2022 ein Eckpunktepapier „Beschleunigung des naturverträglichen Ausbaus der Windenergie an Land“ von der Bundesregierung veröffentlicht, zum Schaffen von Vereinbarkeit und zu einer positiven Beeinflussung beider Parteien mit der Ankündigung des Wind-an- Land-Gesetzes, welches im Juli verabschiedet wurde und ab Februar 2023 in Kraft tritt. Die im Eckpunktepapier enthaltene Standardisierung des Artenschutzes ist von großer Bedeutung und soll mit einer einheitlichen Verankerung im Bundesnaturschutzgesetz umgesetzt werden. Die Konkretisierung des Eckpunktepapiers erfolgte zum Zeitpunkt des Leitartikels noch nicht, Stellungnahmen des Bundesverbands WindEnergie sollten noch in die geplanten Maßnahmen einfließen. Der naturschutzgerechte Ausbau ist für das Erreichen der Klimaziele erforderlich und soll durch Abwägung der Standortwahl, an Verhaltensmuster angepasste Abschaltzeiten sowie Monitoring in den ersten Betriebsjahren erfolgen.

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Vereinbarkeit von Windenergie und Artenschutz? – 4initia Newsletter

Bedarfsgerechte Nachtkennzeichnung

Die Bedarfsgerechte Nachtkennzeichnung (BNK) und die damit zusammenhängende Aussage „Bald soll es vorbei sein mit dem blinkenden Lichtermeer von Windparks (WPs)“ taucht in unserem August-Leitartikel auf. Nach drei Fristverlängerungen wurde die letzte Frist auf den 01.01.2024 gelegt, bis dahin müssen alle WEA mit einer BNK ausgestattet sein. Dieses Ziel scheint erreichbar. Aktuell befindet sich der Großteil der WPs, die von uns betreut werden, in der Umsetzung, wobei die Beauftragung im Durchschnitt Mitte bzw. Ende 2020 erfolgte. Dank BNK ist es technisch möglich, nächtliches Dauerblinken von WEA zu verhindern und WPs im Durchschnitt 90 % ihrer Betriebszeit unbeleuchtet zu betreiben, da die Befeuerung erst dann startet, wenn sich ein Flugkörper einer WEA nähert. Gerade deswegen halten wir die BNK-Ausstattung, besonders im Sinne der Akzeptanzschaffung im Hinblick auf die Energiewende, für richtig und wichtig. Basierend auf unseren Erfahrungen scheint es, dass die Transpondertechnologie eine Marktführungsposition übernommen hat (ca. 80 % der in Deutschland verwendeten Technologien), da geringere Kosten für die Umsetzung der Transpondertechnologie nötig sind.

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Bedarfsgerechte Nachtkennzeichnung – Ein Praxisbericht – 4initia Newsletter

Rundum die Energiewirtschaft

Redispatch 2.0

Unser Leitartikel aus dem Monat Januar befasste sich mit dem Redispatch 2.0 und was dieser in den verschiedenen EE-Branchen bewegt hat insbesondere die Kommunikation der verschiedenen Teilnehmer betreffend. Mit der Einführung des Redispatch 2.0 am 01.10.2021 sollten Netzengpässe vermieden und Stromnetze entlastet werden. Um alle nötigen Informationen zur Durchführung des Redispatch zu bekommen, kann sich bei Netzbetreibern informiert werden, da sie die Einzigen sind, denen die Daten von allen Betreibern vorliegen. Da es Ende 2022 noch Probleme diesbezüglich gab, stärkte die Bundesnetzagentur (BNetzA) in einer neuen Entscheidung zum Redispatch die Position der Anlagenbetreiber, indem sie die Netzbetreiber verpflichtete, die Redispatch-Maßnahmen unverzüglich und mit ausreichendem Vorlauf zu veröffentlichen.

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Der Redispatch 2.0 im Branchendialog – 4initia Newsletter

Carbon Capture an Storage (CCS)

Unter der CCS-Technologie, welche in unser- em Leitartikel von April thematisiert wird, versteht man die Abscheidung, den Transport und die Langzeitlagerung von CO₂. Sie soll als Mitigationstechnologie zur Regulierung der Treibhausgasemissionen in die Atmosphäre beitragen und wird in die Kategorien Carbon Capture Storage und Carbon Capture Utilization differenziert. Mit fortschreitender Innovation könnten zukünftig Emissionen von 80-90 % im Energiesektor eingespart werden. 2020 konnten CO₂ Einsparungen von 40 Mio. t erzielt werden, das entspricht einer Menge von 0,12 % der weltweiten CO₂-Emissionen. Offensichtlich können nicht alle anfallenden Emissionen konserviert werden und eine reine Vermeidungsstrategie wird unzulänglich sein. Vielmehr besteht die Möglichkeit, zu obligatorischen Negative Emission Technologies, wie Direct Air Carbon Capture Storage und Bio-Energy with Carbon Capture Storage. Mit Ausblick auf die ökonomische Entwicklung im globalen Süden und den wachsenden Energiebedarf weltweit, ist die Erfordernis zur Weiterentwicklung der Technologie unumstritten. Nach aktuellem Stand könnten die Treibhausgasemissionen bis 2050 durch Anwendung von CCS-Technologien um 30-40 % gesenkt werden.

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Carbon Capture and Storage (CCS) – Gamechanger oder Tropfen auf den heißen Stein? – 4initia Newsletter

Qualitätsmanagement in der technischen Betriebsführung

Qualität ist ein subjektiver Begriff, der uns bei 4initia von großer Bedeutung ist. Was ist Qualität und wie kann sie gewährleistet werden? Damit und mit einem thematischen Bezug zur Betriebsführung befasst sich unser Leitartikel im Juli. Die Ziele, die eine Organisation verfolgt, bieten eine große Varianz, deren Kon­kreti­sierung von den Unternehmenszielen abhängt. In der technischen Betriebsführung hängt sie von den Wünschen und Bedürfnissen des Auftraggebers, gesetzlichen Rahmenbedingungen, dem aktuellen Markt und unternehmensinternen Orientierungen ab. Stetige Optimierung eines Prozesses ist für das Qualitätsmanagement unabdingbar. Zur Erfüllung der Ziele sollte ein Bewusstsein für diese Prozesse geschaffen werden und die Einrichtung eines angepassten Qualitätsmanagementsystems mit wiederkehrenden Mechanismen folgen. Mit zahlreichen Änderungen der Rahmenbedingungen, stößt die Betriebsführung immer wieder auf neue Herausforderungen hinsichtlich der Anpassung bestehender Abläufe und dem angebotenen Leistungsspektrum.

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Qualitätsmanagement in der technischen Betriebsführung – 4initia Newsletter

Diversifizierung beim Ankauf von EE-Portfolien

Der Markt um den An- und Verkauf von Assets boomt, Produktionsstätten von EE sind stark gefragt und eine Vielzahl an opportunitätsgetriebenen Investoren und interessierten Käufern bringen weniger Konkurrenzfähigkeit und die Notwendigkeit neuer Investitionsstrategien zum Vorschein. Die Antwort auf Frage nachsteigenden Renditen im EE-Markt gibt die Makowitz Theorie. Als ökonomischer Grundbaustein beschäftigt sie sich mit dem Erstellen von effizienten Portfo- lios, um das Verlustrisiko zu minimieren. Das Konzept kann auch beim Erwerb von EE angewandt werden. Entweder können Planungsunternehmen statt Einzelprojekte erworben werden. Durch die Möglichkeit von aufkommenden Neuprojekten der Projektentwickler gibt es die Hoffnung auf attraktive Angebote. Viel spannender ist jedoch ein Perspektivenwechsel vom Kauf einzelner Projekte zum Kauf von Portfolien. Ein Portfolio setzt sich dabei aus verschiedenen synergetisch wirkenden Projekten zusammen. Statt den Fokus auf einzelne Elemente zu setzen, wird dieser auf die Gesamtkonstellation, als Funktion mehrerer Projekte in Abhängigkeit von Ertrag und Risiko, gelenkt.

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Diversifizierung beim Ankauf von Erneuerbaren Energien-Portfolien – 4initia Newsletter

Blockchain-Technologie im Energiesektor

Was ist Blockchain und wie kann dieses Konzept im Energiesektor genutzt werden. Antworten darauf gibt unser Leitartikel des Monats Oktober. Blockchain ist eine digitale Datenbank, auf welcher Transaktionen gespeichert werden. Dabei wird also nicht ein Moment aufgezeichnet, sondern durch das Sichern der Transaktionen ein ganzer Verlauf eines Prozesses gespeichert. Entscheidend ist dabei, dass das Blockchain Konzept dezentral ist, ohne eine Autorität wie beispielsweise einen zentralen Server, ein Wertetausch über Rechner-Netze dem Peer-to-Peer (P2P) stattfindet und es kaum möglich ist Änderungen vorzunehmen oder Daten zu hacken. Im Energiesektor findet das Konzept auf Energiehandelsplattformen oder für den Betrieb von E-Ladestationen Anwendung. Mit der Möglichkeit der P2P-Methode findet ein Perspektivenwechsel von einem zentralen Handel und Austausch von Energie, zu Transaktiver Energie statt. Doch die virtuelle Methodik bietet nicht nur Potenziale für den Energiemarkt, sie ist auch auf Energie angewiesen – Krypto Mining hat einen enormen Strombedarf, dieser soll zukünftig aus EE gewonnen werden. Es besteht, durch die Entwicklungen am Energiemarkt, die Notwendigkeit einer zukunftsorientierten Stromvermarktung, welche mit der Deckung des Energiebedarfs von Bitcoin Mining Farmen harmoniert. Das Geschäftsmodell ist risikobehaftet bietet jedoch enormes Poten- zial.

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Wird die Blockchain-Technologie den Energiesektor revolutionieren? – 4initia Newsletter

Ausblick

Wie in unserem Rückblick zu erkennen ist, war das Jahr 2022 von Änderungen und Fortschritten im EE Bereich geprägt. Auch 2023 lässt viel Neues erwarten. Allein die Überarbeitung des EEG zum 01.01.2023 und das in Kraft treten des Wind-an-Land-Gesetzes am 01.02.2023 zeigt einen ereignisreichen Start ins neue Jahr (2, 3). Das Ziel, den Ausbau von PV und WEA voranzutreiben und die Stromerzeugung aus EE bis 2030 zu verdoppeln, steht weiterhin im Vordergrund. Wir sind gespannt, was 2023 für Veränderungen in Hinblick auf PV und Windenergie noch bringen wird. In den nächsten Monaten werden wir uns mit weiteren spannenden Themen befassen und freuen uns, dass Sie uns auf diesem Weg begleiten.

Wir wünschen Ihnen ein frohes und gesundes neues Jahr.

Autorin: Paula Malolepszy und Victor Schmitt

QUELLEN:

(1) Erneuerbare Energien (2023). Erneuerbare sorgen 2022 für fast 50 Prozent-Anteil am Strommix. Verfügbar unter: https://www.erneuerbareenergien.de/energiemarkt/energiemaerkte-weltweit/erneuerbare-sorgen-2022-fuer-fast-50-prozent-anteil-am-strommix (abgerufen am: 13.01.2023)
(2) Prometheus Rechtanwaltsgesellschaft mbH (2023). EEG 2023 – Mehr Erneuerbare für den Klimaschutz. Verfügbar unter: https://www.prometheus-recht.de/eeg-2023/ (abgerufen am: 15.01.2023)
(3) Die Bundesregierung (2022). Mehr Windenergie für Deutschland. Verfügbar unter: https://www.bundesregierung.de/breg-de/themen/klimaschutz/wind-an-land-gesetz-2052764 (abgerufen am: 15.01.2023)