Energiewirtschaft: Das autarke Dorf

Die Provinz wird zum Vorreiter der Energiewende. Zum Beispiel Feldheim in Brandenburg. Die Bürger besitzen dort sogar ihr Stromnetz.

Eine schnurgerade, baumgesäumte Straße, knapp einen Kilometer lang, links und rechts ein paar Häuser, danach wieder nur Wiesen und Felder. Wer nicht aufpasst, kann durchaus übersehen, dass er soeben durch Feldheim gefahren ist. Und doch ist das unscheinbare Dorf im Landkreis Potsdam-Mittelmark, gut 60 Kilometer südwestlich von Berlin gelegen, zukunftsweisend: Im Oktober 2010 wurde es zur ersten Energieautarken Gemeinde Deutschlands gekürt. Wind, Sonne, Mais und Schweinegülle ersetzen hier Atomkraft, Kohle und Heizöl. Mehr noch: Das 148-Einwohner-Dorf produziert nicht nur den Strom und die Wärme, die es braucht, sondern liefert diese Energie auch noch in eigenen Versorgungsnetzen direkt an seine Bewohner. Feldheim macht alles selbst.

Mit ihrer konsequent auf erneuerbare Quellen setzenden, dezentralen Energieversorgung sind die Brandenburger Eigenbrötler von belächelten Sonderlingen zu Vorbildern der Nation aufgestiegen. Sie zeigen: Die Energiewende ist möglich. Mitte 2012 kam deshalb Umweltminister Peter Altmaier zu Besuch. Was im Großen noch vor uns liege, werde hier im Kleinen bereits erfolgreich praktiziert, urteilte er.

Überall in Deutschland gehen Gemeinden dazu über, saubere Energie, ob nun Strom oder Wärme oder beides, in Eigenregie zu produzieren – auch wenn sie, anders als Feldheim, üblicherweise nicht über Netze verfügen, die sie direkt mit der regional erzeugten Energie versorgen. »Der ländliche Raum ist zum Motor der Energiewende geworden«, sagt Peter Moser, Experte für nachhaltige Regionalentwicklung vom Kompetenznetzwerk Dezentrale Energietechnologien (deENet). Laut der aktuellen Erhebung vom Juli 2012 gebe es bereits 132 Regionen mit knapp 20 Millionen Einwohnern, die mindestens genauso viel erneuerbare Energie produzieren, wie sie selbst verbrauchen, oder dieses Ziel in naher Zukunft erreichen werden. »Das bedeutet, dass die Energiewende rein rechnerisch auf mehr als einem Viertel der Grundfläche Deutschlands vollzogen ist«, so Moser.

Die großen Energiekonzerne sehen diese Entwicklung skeptisch: Je mehr Strom und Wärme selbst produziert wird, desto weniger verdienen sie. Zudem müssen sie mit milliardenschweren Investitionen die Netze ausbauen und modernisieren und gleichzeitig die Selbstversorger dazu motivieren, sich nicht vollständig von ihren Großnetzen abzukoppeln. Sonst könnte es zu Problemen kommen, wenn große Strommengen zwischen den Netzen verschoben werden müssen, um überall den Bedarf zu decken.

ZEIT Wissen 2/2013

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Hinter den lokalen Erneuerbare-Energien-Projekten steht allerdings nicht nur der Wunsch, weniger CO₂ auszustoßen und so das Klima zu schützen. In einer Kommune, die sich selbst mit Strom und Wärme versorgt, profitieren die Bürger nämlich gleich mehrfach: Sie werden unabhängig von den steigenden Öl- und Gaspreisen, wodurch die Energieversorgung langfristig günstiger wird. Sie können zu viel erzeugte Energie gewinnbringend verkaufen oder Land für den Bau von Anlagen verpachten. Und sie erleben womöglich einen Aufschwung der örtlichen Wirtschaft.

Auch in Feldheim führten letztlich genau diese Überlegungen zum Aufbegehren gegen den Energiekonzern E.on Edis, der die Region normalerweise beliefert. Der Einstieg in die erneuerbaren Energien begann in dem brandenburgischen Dorf, das von der Kleinstadt Treuenbrietzen als Ortsteil eingemeindet wurde, bereits in den frühen neunziger Jahren. Damals war der junge Bauingenieur Michael Raschemann, Chef des Start-ups Energiequelle, auf der Suche nach geeigneten Standorten für seine ersten vier Windräder. Die Wahl fiel auf Feldheim, das 140 Meter aus der Brandenburger Ebene herausragt und schon in der Vergangenheit als Standort für Windmühlen aufgefallen war.

Raschemann hatte Glück: Die damalige Bürgermeisterin war für seine Idee sehr aufgeschlossen und schickte den Jungunternehmer zur örtlichen Agrargenossenschaft. Die wiederum brauchte gerade mehr Strom für ihren Betrieb und verpachtete dem Windkraftpionier die Flächen für seine ersten Anlagen. Ein paar Jahre später wurden dort auch die ersten Bürgerwindräder errichtet. Dafür gründeten zehn Feldheimer Familien gemeinsam mit Energiequelle eine eigenständige GmbH. Der Strom floss anfangs gegen Bezahlung ins Netz von E.on Edis. Heute stehen auf dem rund 86 Hektar großen Gelände 43 Windräder mit einer Leistung von insgesamt rund 74 Megawatt.

Die gemeinschaftlichen Windräder waren nur der Anfang. Einige Zeit später begann die Agrargenossenschaft über eine Biogasanlage in Feldheim nachzudenken. Die könnte die Schweineställe und die Genossenschaftsbüros auf der anderen Straßenseite mit ihrer Abwärme heizen. Die Genossenschaft bat Raschemann um ein Konzept. Dabei stellte sich heraus: Denkbar war sogar eine Anlage mit einer Produktion von 4,3 Millionen Kilowattstunden Wärme – so groß, dass sie zusätzlich hundert Privathaushalte mit Wärme versorgen könnte. »Warum also schließen wir nicht gleich das ganze Dorf an das Wärmenetz an?«, fragten sich die Planer.

»Mit der Idee rannte man bei den Feldheimern offene Türen ein, groß überzeugt werden musste niemand«, sagt Michael Knape, Bürgermeister von Treuenbrietzen, der den Bau der ersten Windräder schon als junger Stadtrat interessiert verfolgt hatte. Eine Familie in seinem Ortsteil Feldheim heizte bereits mit Erdwärme, alle übrigen wollten gern von der Biogasanlage profitieren und an das neue Nahwärmenetz angeschlossen werden. Für besonders kalte Wintertage wurde zusätzlich eine Holzhackschnitzel-Anlage eingeplant. Überschüssige Wärme wiederum sollte in Strom umgewandelt und verkauft werden.

Als die Bürger kurz darauf die Preise der selbst erzeugten Energie mit den Energiekosten von E.on Edis vergleichen konnten, ging es schnell auch um den vor der Haustür produzierten Windstrom. Warum den eigenen Ökostrom ins große Netz einspeisen, anstatt ihn selber zu verbrauchen? Dafür brauchten die Dorfbewohner allerdings das lokale Stromnetz. Sie wollten es dem großen Energieversorger abkaufen, doch der weigerte sich. Drei Bürgerversammlungen später gründeten die Dorfbewohner, die Gemeinde und die beiden Investoren kurzerhand eine GmbH zum Bau eigener Stromleitungen, zusätzlich zum Nahwärmenetz. Bei Strom- und Wärmebezug wurde pro Haushalt eine Einlage von 3.000 Euro fällig; die Familie, die nur den Strom brauchte, zahlte 1.500 Euro. Den Großteil der 1,7 Millionen Euro teuren Investition deckten Kredite und Fördermittel aus Brüssel und Brandenburg.

So kamen die rund 40 Feldheimer Familien zu ihrem drei Kilometer langen Nahwärme- und dem Stromnetz, das wegen der Versorgungssicherheit aber noch ans große Netz gekoppelt ist. Seit Oktober 2010 läuft der Vollbetrieb, die Investitionen der Dorfbewohner dürften sich nach fünf, spätestens zehn Jahren amortisiert haben. Denn im Vergleich zu früher sparen sie pro Haushalt mehrere Hundert Euro Energiekosten im Jahr: Der Strompreis in Feldheim soll von der Inbetriebnahme des Netzes im Jahr 2010 an zehn Jahre lang bei 16,6 Cent pro Kilowattstunde liegen und damit bis zu 20 Prozent unter dem des derzeit billigsten Anbieters in Deutschland. »Wenn die Strompreise, wie allgemein erwartet, weiter steigen, dürfte der Vorteil sogar noch größer werden«, schätzt der Energiequelle-Sprecher Werner Frohwitter. Die 7,5 Cent für die Kilowattstunde Wärmeenergie liegen momentan zumindest leicht unter den Preisen der meisten Öl- und Gasanbieter.

Rund 35 Jobs sind durch die Energieoffensive im kleinen Feldheim bereits entstanden. Das Dorf verzeichnet heute fast Vollbeschäftigung: Der Wind- und der Solarpark brauchen Techniker, eine wegen der niedrigen Energiepreise hier gegründete Metallbaufirma stellt Mitarbeiter ein, und auch die Agrargenossenschaft sucht Fachkräfte für die Biogasanlage und Helfer, die bei Anbau und Ernte des Energiegetreides anpacken. »Es wird jetzt wieder neu gebaut in Feldheim, die Menschen sanieren und renovieren ihre Häuser«, sagt Bürgermeister Knape. »Und vor allem gibt es hier endlich wieder Kinder.«

Eine ähnliche Erfolgsgeschichte hat Dardesheim in Sachsen-Anhalt erlebt. Dort, in den Ausläufern des Harzes, konnte durch die Einnahmen, die mit dem Strom aus Sonne, Wind und Biomasse erwirtschaftet wurden, fast das gesamte Dorf saniert werden. Und dank der neuen Jobs steigt die Einwohnerzahl seit dem Jahr 2002 wieder leicht an. Derzeit kratzt man an der Tausender-Marke. Das Potenzial für erneuerbare Energien im Harzer Vorland ist so groß, dass der gesamte Landkreis profitieren könnte. Dafür müssten aber die Netze ausgebaut und modernisiert werden.

Wie das aussehen könnte, hat ein Forschungsprojekt des Bundeswirtschaftsministeriums gezeigt. Im Rahmen der E-Energy-Initiative wurde im Landkreis Harz ein virtuelles Kraftwerk erprobt. Darunter verstehen Fachleute ein Werk, das mehrere dezentrale Energieerzeuger, etwa Windparks, Photovoltaik- sowie Biogasanlagen, über das Internet zusammenführt – und wie ein Gesamtkraftwerk verwaltet. »Das ist der Dreh- und Angelpunkt für die dezentrale Energieversorgung von morgen«, sagt Projektleiter Florian Schlögl vom Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik IWES in Kassel.

So soll der Strom immer dann besonders günstig sein, wenn der Wind stark weht – also Energieüberfluss herrscht. Die Forscher versprechen sich davon, dass die Haushalte ihren Verbrauch möglichst in solche Zeiten verlagern. Das Ziel ist, weitgehend die gleiche Menge Strom im Netz anzubieten. Sonst müssten die Leitungen auch für die großen Strommengen ausgelegt werden, die nur kurzzeitig auftreten. Das aber würde den Netzausbau sehr teuer machen. Durch gezieltes Ab- und Anschalten der unterschiedlichen Energiequellen, das haben Schlögl und seine Kollegen gezeigt, kann man den Stromfluss gut steuern – und so die Kosten für den Netzausbau eindämmen.

Auch der Energiekonzern RWE ist an einem bezahlbaren Netzausbau interessiert. In seinem Smart-Country-Projekt hat das Unternehmen im vergangenen Jahr herausgefunden, dass nicht unbedingt mehr und größere Leitungen gebraucht werden, um die schwankenden Strommengen in den Regionalnetzen in den Griff zu bekommen. In der Versuchsregion Bitburg-Prüm im Eifelkreis habe man Spannungsregler und eine Biogasanlage als Regelkraftwerk getestet, sagt Projektleiter Torsten Hammerschmidt von RWE Deutschland. Die Spannungsregler in den Verteilerstationen schützen das Netz vor Schwankungen in der Versorgungsspannung und reizen dadurch seine Kapazität bis zum Letzten aus. »Mit dieser Technik können wir die Verlegung eines neuen Kabels um ein paar Jahre hinauszögern«, sagt Hammerschmidt.

Genau diese »paar Jahre« seien entscheidend, erklärt der Ingenieur. »So muss man das Netz nicht sofort beim Zubau von einigen wenigen Solarmodulen auf drei Hausdächern ausbauen, sondern kann warten, bis die Energieproduktion so groß ist, dass sich ein stärkeres Kabel tatsächlich lohnt.«

Das Problem der mangelnden Energieversorgung etwa bei Windstille oder bei Nacht löst eine Biogasanlage mit integriertem Gasspeicher. Wenn die Sonne scheint und der Wind bläst, also Strom im Überfluss vorhanden ist, wird der Speicher mit Gas gefüllt. Geht die Stromproduktion zurück, springt ein 220-Kilowatt-Gas-Ottomotor an, der über einen Generator zusätzlich Elektrizität erzeugt. »Mit diesem kleinen Blockheizkraftwerk kann man die Strommenge im regionalen Netz innerhalb von einer Minute ausgleichen«, sagt Hammerschmidt.

Günther Ebert, der Leiter des Bereichs Elektrische Energiesysteme am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) in Freiburg, warnt jedoch davor, dass Gemeinden sich völlig unabhängig machen. Es werde immer mal Zeiten geben, in denen sie Energie von außen benötigten – oder aber ins Netz abgeben wollten, sagt er. Auch Feldheim ist noch ans große Netz angeschlossen: Dort will man schließlich überschüssigen Strom verkaufen. Andersherum benötigt das große Netz solche kleineren Unternetze, damit die gesamte Energiemenge besser ausgeglichen werden kann. »Und das geschieht, indem man kurzzeitig Strom in kleinere Netzabschnitte schiebt«, so Ebert.

Für den Wissenschaftler ist jedenfalls klar: »Um die Energiewende erfolgreich zu vollziehen, brauchen wir ein Experimentierfeld auf regionaler Ebene. Nur so sehen wir, welche Ansätze sich im Wettbewerb erfolgreich weiterentwickeln.«