Deutsches Energiesystem – Fraunhofer-Studie: Poleposition für Strom
Ein Systemwechsel im Zuge der Energiewende ist keine Frage der technisch-ökonomischen Machbarkeit. Auf den politischen Willen kommt es an, so das Fazit einer zur Intersolar Europe veröffentlichten Fraunhofer-Studie.
26.06.2026 – Die klimaneutrale Transformation des deutschen Energiesystems ist „technisch machbar, wirtschaftlich vorteilhaft, beschäftigungspolitisch positiv und sicherheitspolitisch geboten“, heißt es in dem 40 Seiten starken Ausblick mit dem Titel Kostenoptimale Transformation des deutschen Energiesystems bis 2045.
Demnach dominiert der Energieträger Strom ein klimaneutrales Energiesystem der Zukunft, erklärte der Autor der Studie, Dr. Christoph Kost vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme, ISE Freiburg, im Rahmen einer Online-Veranstaltung während der SmarterE Europe in München. Die Stromnachfrage sieht er bei rund 1.600 Terawattstunden im Jahr 2045 – deutlich erhöht um den Faktor 3,6 im Vergleich zum heutigen Jahresverbrauch in Deutschland. Gedeckt werde die Nachfrage zu 60 Prozent durch Wind- und zu 30 Prozent durch Solarstrom. Die verbleibenden 10 Prozent steuern die Rückverstromung von Wasserstoff, Gaskraftwerke (betrieben mit Biomethan, synthetischem Methan und Wasserstoff) bei – ebenso Importe und Strom aus Wasserkraftwerken.
Ein weiterer, stetiger Ausbau von Wind- und Solaranlagen, der Speicherkapazitäten und des Stromnetzes ist eine der Grundannahmen für die 24/7-Versorgungssicherheit im Jahr 2045. Die künftig in Deutschland installierte Leistung verteilt die Studie auf Photovoltaik (470 GWp), Wind (308 Gigawatt (GW), Power-2-X-Anlagen (89 GW) und Speicherkapazitäten (380 GWh), letzteres überwiegend dargestellt durch einen Hochlauf der Batteriespeicher-Kapazitäten. Die aktuelle Entwicklung der letzten fünf Jahre bestätige die Annahmen früherer Studien, sagte Kost. „Uns wundert es nicht, dass es eine Riesen-Pipeline an Großspeichern gibt.“
Berücksichtigt wurden im Modell fünf unterschiedliche Wetterjahre, um plausible Erzeugungssituationen abzubilden, ebenso eine Verteilung des EE-Ausbaus über das Bundesgebiet, entsprechend der Sonneneinstrahlung und Windbedingungen in den Bundesländern. Anders als die aktuelle Klimapolitik, laut Umweltbundesamt mit einer Emissionslücke von rund 212 Megatonnen CO₂-Äquivalenten ausgestattet, erreicht das Modell die Ziele des Klimaschutzgesetzes: Treibhausgasneutralität im Jahr 2045.
Flexibilisierung des Stromsystems
Die schwankende Stromproduktion aus Erneuerbaren produziert, mehr als im heutigen Energiesystem, Flexibilität auch auf der Nachfrageseite. Das bedeutet für eine beispielhaft modellierte Januarwoche im Jahr 2045 mit typischerweise hohem Windanteil, dass, wenn dieser Windstrom ausfällt, die Stromversorgung dennoch gesichert ist. Speicher, Importe, flexible Backup-Kraftwerke springen ein, und der Verbrauch reduziert sich durch den höheren Strompreis, wenn wenig günstiger Wind- und Solarstrom im Netz ist. Aus dieser Zeit werden verschiebbare Lasten dann herausgedrängt, beispielsweise werden weniger E-Fahrzeuge geladen.
Umgekehrt die Situation bei hoher Wind- und hoher Solarstromerzeugung: Um den günstigen Strom zu nutzen, werden flexible Verbraucher betrieben, Batterien geladen, Fernwärme bereitgestellt und gespeichert.
Dunkelflauten sind mit einem bis vier Prozent der Tage im Jahr im Modell einberechnet, sie werden abgedeckt durch den Einsatz flexibler Kraftwerke (Wasserstoff, Biomethan). Batteriespeicher und Pumpspeicher werden anfangs noch entladen, decken aber nur einen kleineren Teil der Nachfrage ab. Nicht zu vergessen: „Wir haben auch in Dunkelflauten helle Tage mit gewisser Solarstromerzeugung“, sagte Kost. Die unterstützen das System als Teil der Lösung ebenso wie Stromimporte.
Die zu erwartenden Transformationsinvestitionen verortet die Studie in einer Bandbreite von jährlich 210 bis 270 Milliarden Euro. Betrachtet man nur den durch die Transformation entstehenden Mehraufwand – Fahrzeuge und Heizungen werden ohnehin gekauft –, liegt die Größenordnung mit jährlich rund 54 Milliarden Euro bei einem Anteil von 1,2 Prozent am aktuellen Bruttoinlandsprodukt (BIP). Viel Geld auf den ersten Blick, volkswirtschaftlich dennoch ein Gewinn: Für die Jahre 2024 bis 2045 ergebt das Fraunhofer-Modell mittlere CO2-Vermeidungskosten von knapp 210 Euro pro Tonne. Zum Vergleich: Klimafolgekosten liegen nach unterschiedlichen Berechnungen bei 300 bis 800 Euro pro Tonne CO2.
Zudem: In einem rein regenerativen Energiesystem sind Preissteigerungen, hervorgerufen durch Energiekrisen, überwiegend Schnee von gestern. Die Abhängigkeit von fossilen Brennstoff-Importen werde in Deutschland um etwa 80 Prozent reduziert, so die Studie. Das bedeutet eine deutlich größere Resilienz im Vergleich zum heutigen System mit einem Importanteil von 67 Prozent am Primärenergieverbrauch und Kosten von rund 2 Prozent des BIP, verbunden mit den zu erwartenden regionalen Wertschöpfungs- und Beschäftigungseffekten. Kurzum: Geld und Jobs bleiben hier, vielerorts ist dies schon heute erfreuliche Alltagsrealität.
Bleibt, so das Fazit von Christoph Kost, die Frage nach dem politischen Gestaltungswillen, zukunftsorientierten Unternehmensentscheidungen und der gesellschaftlichen Bereitschaft zum systemischen Wandel. Kosteneffizient und verlässlich sind die Erneuerbaren Energien, das zeigt diese Studie, auch wenn sie 2045 weit über den aktuellen 60-Prozent-Anteil im Strommix hinaus auch für Wärme und Verkehr genutzt werden. Benedikt Brüne
