Studienarbeit, 2013
61 Seiten, Note: 2,0
1. Einleitung
2. Erneuerbare Energien
2.1 Photovoltaik
2.2 Windkraft
3. Förderung der erneuerbaren Energien
3.1 Einspeisevorrang
3.2 Einspeisevergütung
4. Funktionsweise des Strommarkts
4.1 Marktteilnehmer
4.1.1 Bundesnetzagentur
4.1.2 Erzeuger
4.1.3 Übertragungsnetzbetreiber
4.1.4 Verteilnetzbetreiber
4.1.5 Stromhändler
4.1.6 Energielieferant
5. Funktionsweise der Stromwirtschaft
5.1 Zusammensetzung des Strompreises
5.1.1 Erzeugung und Vertrieb
5.1.2 Netznutzungsgebühr
5.1.3 Konzessionsabgaben
5.1.4 Stromsteuer
5.1.5 Erneuerbare-Energien-Gesetz-Umlage
5.1.6 Kraft-Wärme-Kopplungs-Gesetz-Umlage
5.1.7 Stromnetzentgeltverordnungsumlage
5.1.8 Umsatzsteuer
5.2 Stromhandel
6. Netzausbau
6.1 Übertragungsnetz
6.2 Verfahren des Netzausbaus
6.2.1 Geplante Leitungstrassen
7. Speicherung elektrischer Energie
7.1 Kurzfristige Speicherung
7.1.1 Elektrochemische Speicher
7.1.2 Schwungrad
7.2 Mittel- bis Langfristige Speicherung
7.2.1 Pumpspeicherkraftwerk
7.3 Ausblick
7.3.1 Brennstoffzelle
7.3.2 Druckluft
8. Fazit
Die vorliegende Studienarbeit untersucht den Einfluss des Ausbaus erneuerbarer Energien, insbesondere von Photovoltaik und Windkraft, auf die Preisentwicklung von elektrischem Strom in Deutschland. Dabei wird analysiert, wie sich die staatlich geförderte Einspeisung, die Funktionsweise der Strommärkte sowie der notwendige Netzausbau auf die Zusammensetzung des Strompreises für Endverbraucher auswirken.
2.1 Photovoltaik
„Die Sonne ist für unsere Erde mehr als eine Lichtquelle. Sie ist die Voraussetzung für […] alles Leben auf unserem Planeten. […] Kontinuierliche Fusionsprozesse von Wasserstoffatomen und Helium halten die Photospähre Sonne auf einer Temperatur um 5.700°C. […] Die Erde empfängt nur einen Bruchteil der Energie der Sonnenstrahlung und dennoch stellt diese Strahlungsenergie die Grundlage allen Lebens auf unserem Planeten dar.“
Die Sonne hat einen Abstand von 1,47 × 10km bis 1,52 × 10km zur Erde. Durch die Absorption der Atmosphäre bleibt von der Sonnenenergie nur noch eine mittlere Bestrahlung von 1367 ± 2 W/m². Diese Sonnenstrahlung wird als Solarkonstante E bezeichnet. Mit Hilfe dieser Solarkonstanten ergibt sich ein maximaler Wert an Energie, welcher bei einem 100 prozentigen Wirkungsgrad genutzt werden kann. Dies jedoch gilt nur für direkte Strahlung. Wenn das Sonnenlicht auf Wolken trifft, wird dieses teilweise absorbiert und reflektiert, auf der Erde kommt es aber nur noch als diffuse Sonnenstrahlung an, wie in Abbildung 1 ersichtlich wird. Hierdurch kommt weitaus weniger Energie auf der Erde an; weiter sind diese Sonnenstrahlen auch nicht mehr gerichtet.
Je klarer der Himmel ist, desto mehr Sonnenstrahlen kommen gerichtet und direkt auf der Erde an und können somit auch zur Gewinnung von Elektrizität genutzt werden.
1. Einleitung: Diese Einleitung stellt die wachsende Bedeutung regenerativer Energien und die damit verbundenen Herausforderungen für das Stromnetz und die Preisgestaltung dar.
2. Erneuerbare Energien: Dieses Kapitel erläutert die Funktionsweise von Photovoltaik- und Windkraftanlagen als zentrale Quellen regenerativer Energieerzeugung.
3. Förderung der erneuerbaren Energien: Hier werden der Einspeisevorrang und das System der Einspeisevergütung als maßgebliche Förderinstrumente des EEG analysiert.
4. Funktionsweise des Strommarkts: Das Kapitel beschreibt die Rollen der verschiedenen Akteure wie Bundesnetzagentur, Netzbetreiber und Stromhändler im liberalisierten Markt.
5. Funktionsweise der Stromwirtschaft: Dieses Kapitel analysiert detailliert die Zusammensetzung des Strompreises aus Erzeugungskosten, Netzentgelten, Steuern und diversen gesetzlichen Umlagen.
6. Netzausbau: Hier werden die Notwendigkeit des Übertragungsnetzausbaus und die regulatorischen Verfahren für neue Leitungstrassen thematisiert.
7. Speicherung elektrischer Energie: Das Kapitel untersucht technische Möglichkeiten zur kurz- und langfristigen Energiespeicherung, um die fluktuierende Einspeisung auszugleichen.
8. Fazit: Das Fazit fasst zusammen, dass die Investitionen in den Netzausbau und Speichertechnologien essenziell für die Stabilität des Strompreises und der Versorgungssicherheit sind.
Strompreis, Erneuerbare Energien, Photovoltaik, Windkraft, EEG-Umlage, Netzausbau, Strommarkt, Energiespeicherung, Pumpspeicherkraftwerk, Energiewende, Stromnetzentgelt, Übertragungsnetz, Einspeisevergütung, Stromsteuer.
Die Arbeit untersucht, wie sich der Ausbau erneuerbarer Energiequellen auf den Strompreis in Deutschland auswirkt und welche strukturellen Investitionen dafür notwendig sind.
Zentrale Bereiche sind die Förderpolitik für erneuerbare Energien, die Funktionsweise des Strommarktes, die einzelnen Preiskomponenten des Stromtarifs sowie der erforderliche Netzausbau.
Das Ziel ist es, die Zusammenhänge zwischen dem Ausbau regenerativer Energien und den steigenden Anforderungen an das Stromnetz sowie der daraus resultierenden Preisentwicklung für den Endverbraucher verständlich zu machen.
Die Arbeit basiert auf einer fundierten Literatur- und Gesetzesanalyse sowie der Auswertung technischer Dokumentationen und Wirtschaftsdaten zur Energiebranche.
Der Hauptteil deckt die Funktionsweise von Anlagen (PV/Wind), die Marktteilnehmer, die detaillierte Zusammensetzung des Strompreises (EEG-Umlage, Steuern, etc.) sowie Speichertechnologien ab.
Die Arbeit wird maßgeblich durch Begriffe wie Energiewende, Strompreisbildung, EEG-Umlage, Netzausbau und regenerative Stromerzeugung geprägt.
Da Betreibern eine feste Abnahme garantiert wird, entstehen bei einem Angebotsüberschuss Differenzen zwischen Vergütung und Börsenpreis, die über die EEG-Umlage auf den Endverbraucher umgelegt werden.
Sie ermöglichen es, überschüssige Energie bei geringer Nachfrage zwischenzuspeichern und bei Engpässen wieder abzugeben, was zur Stabilisierung des Stromnetzes beiträgt.
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