Frankreich Energiewende: die Erneuerbaren

La transition écologique: So nennt Frankreich seine Energiewende. Die erneuerbaren Technologien übernehmen dabei eine Brückenfunktion. Sie sollen das Loch im Energiemix stopfen, bis bisherige Kernkraftwerke saniert oder neu erbaut sein werden.

Der ökologische Wandel in Frankreich erfolgt damit grundlegend anders als in Deutschland. Mehr zur Renaissance der Atomkraft in Frankreich bei der Energiewende ist hier zu lesen.

Hier stelle ich euch die wichtigsten Säulen der erneuerbaren Energien bei der Energiewende in Frankreich vor. Auch in diesem Sektor des Energiemixes es deutliche Unterschiede zu Deutschland.

Grüne Energie als Brücke

Der erste der angekündigten neuen Nuklear-Reaktoren wird frühestens 2035 ans Netz gehen. Daher will Präsident Emmanuel Macron auch in erneuerbare Energien investieren. Sie dienen bei der Energiewende als Brückentechnologien auf dem Weg zur CO₂-Neutralität bis 2050.

Im Jahr 2020 betrug der Anteil erneuerbarer Energie am Strommix 20,7 Prozent – und blieb damit hinter dem selbst gesteckten Ziel von 23 Prozent. Tatsächlich hat Frankreich sein Ziel für erneuerbare Energien.

Geldquelle Differenzverträge

Drehen sich Windräder und scheint die Sonne, druckt die Natur Geld für den Staat. 2022 und 2023 spülten Windkraft- und Fotovoltaikanlagen rund 15 Milliarden Euro in die Staatskasse. Möglich machen dies sogenannte Differenzverträge.

Im Kern enthalten solche Verträge diese Vereinbarung: Liegen die Strompreise in diesem Zeitraum unterhalb des Vertragspreises, erhalten die Anlagenbetreiber vom Staat einen Ausgleich. Liegen sie höher, müssen sie die Mehrerlöse an den Staat zurückzahlen.

Energiewende: Auf diese Erneuerbaren setzt Frankreich

Windkraft in Frankreich

Onshore (an Land)

Rund 9.000 Windräder drehen sich in Frankreich und erzeugen jährlich rund 1,3 Gigawatt (GW).  Die im Gesetz über den Energiewandel vorgesehenen Ziele für grünes Wachstum sind in einer mehrjährigen Energieplanung (programmation pluriannuelle de l’énergie / PPE) festgelegt.

Bis 2050 soll die Zahl der Windräder an Land verdoppelt werden. Ursprünglich sollte dies bereits innerhalb der nächsten zehn Jahre geschehen.  Doch dazu ist der gesellschaftliche Widerstand zu groß. Um ihn zu brechen, ist u.a. ein verminderter Strompreis für Anwohner angedacht.

Ein Windpark bringt Steuereinnahmen für die Standortgemeinde, den Gemeindeverband, das Departement und die Region. Der Betreiber des Windparks mehrere Arten von lokalen Steuern zahlen:

• Die Pauschalsteuer für Netzunternehmen (Imposition Forfaitaire pour les Entreprises de Réseau, IFER)
• Die Steuer auf bebaute Grundstücke (Taxe Foncière sur les Propriétés Bâties (TFPB)
• Die Grundsteuer auf die Gebäude bzw. Flächen, die vom Unternehmen genutzt werden (Contribution Foncière des Entreprises, CFE)
• Die Steuer auf den Mehrwert der Unternehmen (Contribution sur la Valeur Ajoutée des Entreprises, CVAE).

Offshore (auf See)

5.500 Kilometer Küste besitzt Frankreich am Ärmelkanal, am Atlantik und am Mittelmeer. Doch erst im September 2022 weihte Präsident Macron den ersten Offshore-Windpark Frankreichs ein. Planung und Fertigstellung dauerten insgesamt zehn Jahre, und damit fast doppelt so lange wie in Deutschland oder Großbritannien.

Mit 80 Haliade GE-Turbinen (je 6 MW) erstreckt er sich zwischen der Loire-Mündung und der Bretagne 12 bis 20 Kilometer vor der Küste von Saint-Nazaire und La Baule. Ende 2022 gingen die letzten Turbinen ans Netz. Mit einer Leistung von  480 Megawatt (MW) kann er 700.000 Menschen mit Strom versorgen.

Die 190 Meter hohen Windturbinen wurden vor Ort auf der Atlantik-Werft von Saint-Nazaire vormontiert. Unterseekabel leiten den Strom zu den Umspannwerken an Land.

Bei der Einweihung des Parc éolien en mer de Saint-Nazaire kündigte der Staatschef den Bau von insgesamt 50 Offshore-Windparks an. Die gesetzliche Grundlage dafür bildet ein Energie-und Klimagesetz, das am 9. November 2019 in Kraft trat. Es sieht vor, besonders die Stromerzeugung aus Windenergieanlagen auf See zu fördern.

Im Juli 2023 ging die erste von insgesamt 62 Turbinen mit einer Leistung von je 8 MW im nordbretonischen Windpark Saint-Brieuc ans Netz. Bei Fertigstellung soll er 16 Kilometer vor der Küste von Saint-Brieuc 496 MW erzeugen.

Als Nummer drei folgte der Windpark von Fécamp, der auch von den Klippen bei Étretat zu sehen ist. Seine 71 Siemens Gamesa Turbinen (je 7 MW) haben insgesamt eine Leistung von 500 MW.

Frankreichs größter Windpark soll 32 Kilometer vor der Küste des normannischen Cotentin bei Barfleur entstehen. Bis 2031 will EDF mit seinen Partnern das Centre Manche 1 errichten. Mit einer Leistung von einem Gigawatt (GW) soll er künfitg 800.000 Haushalte mit Strom  versorgen.

Die Windkraft ist die die wichtigste erneuerbare Energie bei der Energiewende. Frankreich plant, bis 2030 insgesamt 18 GW Offshore-Windenergie zu installieren. Bis 2050 soll die Kapazität auf 45 GW erhöht werden, um die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu verringern und die CO₂-Neutralität zu erreichen.

Mehr zu Offshore-Windkraft: www.eoliennesenmer.fr

Wasserstoff

Bei der Einweihung des ersten französischen Offshore-Windparks präsentierte Präsident Macron als Meilenstein der Energiewende zugleich eine Weltpremiere: die erste schwimmende Plattform für die Produktion von Wasserstoff auf hoher See. Vor der Küste von Le Croisic testet Lhyfe auf dem Offshore-Testgelände SEM-REV der Centrale Nantes die erste Offshore-Wasserstoffproduktionsanlage der Welt und nutzt dazu die vor Ort erzeugte Windenergie.

Bei einer Elektrolyse werden dort die Wassermoleküle (H₂O) aufgebrochen und in ihre einzelnen Bestandteile, sprich Wasserstoff (H₂)- und Sauerstoffmoleküle (O), aufgeteilt. Mit diesem Wasserstoff sollen Regionalbahnen, Lastwagen, Traktoren und Gabelstapler abgasfrei angetrieben werde.

Die Plattform ist ein Prototyp. Sie soll in den nächsten 18 Monaten, d.h. bis Mitte 2024, pro Tag 440 Kilo Wasserstoff produzieren. Künftige Plattformen könnten eine 200 bis 300 Mal so große Produktionskapazität haben. Fünf weitere Standorte sind in Frankreich geplant. Die Wasserstoffproduktion auf See ist deutlich günstiger als an Land. Dies wird als Schlüsseltechnologie für die Dekarbonisierung verschiedener Sektoren im Zuge der Energiewende angesehen.

Mehr: https://de.lhyfe.com

Sonnenenergie

Im sonnenreichen Süden des Landes ist auch die Solarenergie ein wichtiger Baustein der Energiewende. Frankreich gewinnt Strom mit Solarenergie auf zweierlei Weise. Bei der thermodynamischen Solarenergie verwandelt sich eine hohe Hitze in nutzbaren Strom – und liefert Wärme gleich mit, die für die Heizung im Haushalt oder die Warmwasserbereitung genutzt werden kann.

Thermodynamische Solarenergie

In Frankreich gibt es derzeit drei Standorte, die thermodynamische Solarenergie nutzen: die Solarkraftwerke von Odeillo (1 MW) und Llo (9 MW)  in den Ostpyrenäen und das Solarkraftwerk in La Seyne-sur-Mer (0,01 MW).

Der Sonnenofen von Odeillo ist mit 3000 Quadratmetern Spiegeln der größte der Welt. Er wird nicht kommerziell genutzt, sondern dient einzig und allein der Forschung. Sie untersucht dort das Verhalten keramischer und metallurgischer Stoffe bei extremen Temperaturen.

Photovoltaische Solarenergie

Bei der photovoltaischen Solarenergie verwandeln Solarzellen, die in Paneelen integriert sind, das Sonnenlicht in Sonnenstrom.

2021 erreichte der von der Solarindustrie erzeugte Strom im Jahr 2021 fast 14,3 TWh (+12,6 Prozent). Der Anteil von Sonnenstrom im Energiemix stieg dabei von 2,8 auf 3 Prozent.

Hotspots für Fotovoltaikanlagen sind besonders die Regionen im Süden des französischen Festlands. Fast 70 Prozent der Fotovoltaik-Kapazitäten befinden sich in den vier Regionen Nouvelle-Aquitaine, Occitanie, Auvergne-Rhône-Alpes und Provence-Alpes-Côte d’Azur.

Energiewende: Best Practice

Seit Juli 2023 müssen in Frankreich Plarkplätze mit mehr als 80 Stellplätzen mit Solaranlagen überdacht werden. So sollen bis zu 11 Gigawatt erzeugt werden.

Biomasse

Biomasse-Energie ist bei der Energiewende in Frankreich die wichtigste Quelle für grünen Strom. Sie macht mehr als 55 Prozent der Endenergieproduktion aus und trägt maßgeblich dazu bei, im Land den Verbrauch an fossilen Energieträgern zu senken.

Der Strom aus Biomasse wird vor allem lokal erzeugt und deckt meist gleichzeitig den Bedarf an Wärme und Strom. Die Biomasse stammt aus den Wäldern, der Landwirtschaft, den Grünabfällen privater Haushalte, der Gastronomie, der Lebensmittelindustrie und des Einzelhandels. Selbst Klärschlamm liefert in Frankreich sauberen Strom.

Hochburgen der Stromerzeugung aus Biomasse sind die vier Regionen Île-de-France (317 MW), Nouvelle-Aquitaine (326 MW), PACA (293 MW) und Grand Est (236 MW). Sie stellen mehr als 50 Prozent des erzeugten Biomasse-Stroms.

Auch die Überseedépartements sind in der Energiewende Frankreichs eingebunden. Führend bei Biomasse ist La Réunion. Die afrikanische Tropeninsel hat reichlich Biomasse-Ressourcen, insbesondere aus der Zuckerrohrproduktion.

Geothermie

Auch die Wärme der Erde will Frankreich für seine Energiewende nutzen und treibt dazu den Ausbau von Geothermie voran. Auf Guadeloupe betreibt die Gesellschaft Géothermie Bouillante in Bouillante seit mehr als zwei Dekaden eine Anlage mit 16 MW Leistung.

Das erste geothermische Kraftwerk in Kontinentalfrankreich befindet sich in Soultz-sous-Forêts im Elsass. Dort betreibt das Groupements Européens d‘Intérêt Économique (GEIE) eine exploitation minière de la chaleur. Sie erzeugt jährlich 12.000 MWh Strom, was dem Stromverbrauch von etwa 2400 Wohnungen entspricht.

Das Kraftwerk in Soultz-sous-Forêts nutzt die Enhanced Geothermal System (EGS)-Technologie. Bei ihr wird Wasser in die Tiefe gespritzt. Dort kommt es mit heißem Gestein in Berührung und wird dabei auf fast 200 °C erwärmt.

Geothermie-Lizenzen

Für die tiefe Geothermie gibt es in Frankreich Nieder- und Hochtemperatur-Aufsuchungslizenzen. Hochtemperatur-Gebiete bergen geothermische Reservoirs, in denen 180 – 350 °C heißes Wasser entweder flüssig, dampfhaltig oder eine Mischung aus beiden (Zwei-Phasen-Mischung) vorliegt.

Hochtemperatur-Geothermie

Besonders vielversprechend für Hochtemperatur-Geothermie ist ein vulkanisches Umfeld. Für die Hochtemperatur-Lizenzen sind besonders das Elsass, der Rhônegraben als Fortsetzung des Oberrheingrabens, das Massif Central und das Vorlandbecken der Pyrenäen interessant. TLS, Storengy und Fonroche sind bei der Entwicklung der Geothermie in Frankreich führend.

Fonroche will in Riom im Department Puy-de-Dôme ein Geothermiekraftwerk errichten, das neben Wärme und Strom noch einen wertvollen Rohstoff an die Oberfläche spülen soll: Lithium. Es ist im Tiefenwasser der Limagne enthalten.

Mittlere Geothermie

Bei der mittleren Energie-Geothermie wird die Wärme direkt aus Aquiferen  genutzt, die sich in einer in einer Tiefe von 400 bis 2500 Metern befindet. Aquifere sind Gesteinskörper mit Hohlräumen, durch die Grundwasser geleitet werden kann.

Diese Erdwärme wird in Frankreich für Fernwärme über Wärmenetze oder für die direkte Nutzung verwendet. Sie beheizt  Gewächshäuser, Schwimmbäder und Thermalbäder, Aquakulturen und Trockner.

Niedrigenergie-Geothermie

Die  Niedrigenergie-Geothermie nutzt eine Erdwärme von 30 bis 90 °C. Nahe an der Oberfläche wird sie vor allem für Wärmepumpen von Privathaushalten genutzt. Bohrungen können jedoch auch bis weit über 2000 Meter in die Erde führen.

Bei den Niedertemperatur-Lizenzen ist das Pariser Becken führend. Dort werden jetzt nach den bisherigen Erschließungen im Dogger (mittleres Jura) neue Aquifere in der Trias, und damit der ältesten Periode des Erdmittelalters (Mesozoikums) evaluiert.

In den Fokus der Geothermie sind auch die einstigen Bergbauregionen von Hauts-de-France geraten. Bei Valenciennes wurden in zwei Kilometern Tiefe Temperaturen von mehr als 80 Grad Celsius gemessen. Storengy will bei Bordeaux im Südwesten von Frankreich in 1.700 Meter Tiefe Wärme gewinnen.

Hydroenergie (Wasserkraft)

Auch die Kraft der Tiden spielt dank der rund 5.500 Kilometer langen Küstenlinie Frankreichs bei der Energiewende eine große Rolle.

An der Atlantikküste nutzt Frankreich die Gezeitenströme des Ozeans, um sauberen Strom zu erzeugen. Dort konzentrieren sich die vielen erneuerbare Meeresenergie-Technologie vor allem an der Nordwestküste. Dort sind die Strömungen besonders stark – und ist der Tidenhub besonders hoch.

Gezeitenturbinen

In der Bretagne wurde eine Sabella D10-Turbine zwischen den Inseln Molène und Ouessant versenkt. Zwischen den beiden Inseln drängt sich die Passage du Fromveur mit bis zu 4 m/s (8 Knoten) hindurch. In 55 Meter Tiefe wandelt eine Turbine die Kraft dieser Meeresströmung in 1 MW Strom um. Die erste  französische Wasserkraftanlage speist seit 5. November 2015 ihre Energie ins Inselnetz der Île d’Ouessant ein.

Normandy Hydro

Das Projekt Normandie Hydro will die Meeresströmung des Raz Blanchard nutzen. Er ist einer der stärksten Gezeitenströme Europas.

In Zukunft sollen so bis zu 2 GW Strom aus der acht Meilen langen Meerenge zwischen Alderney und La Hague, gwonnen werden. Die erste Anlage mit einer Leistung von 7-20 MW soll den Weg ebnen für größere Projekte.

Frankreichs größtes Testfeld

Seit 2012 betreibt EDF im bretonischen Paimpol-Bréhat Frankreichs größtes Testfeld für Gezeitenturbinen. Auf offener See – und mit Netzanschluss an Land – wurden dort in den letzten zehn Jahren mehrere Generationen von Gezeitenturbinen getestet. Nach einem ersten Prototyp mit einer Leistung von 0,5 MW wird heute dort derzeit eine 1 MW-Turbine getestet.

Das Rance-Gezeitenkraftwerk

Zu den Pionieren der Tidenstrom-Technologie gehört die usine marémotrice de la Rance. Seit 1966 nutzt das Gezeitenkraftwerk an der Mündung der Rance die Gezeitenströmung des Atlantiks, der an dieser Stelle einen Tidenhub von mehr als acht Metern aufweist. Ein deutlich kleinerer Anteil seiner Leistung kommt aus der ablaufenden Strömung der Flussmündung.

Das Kraftwerk speiste 1967 erstmals Strom ins Netz ein und war damit das erste kommerziell genutzte Gezeitenkraftwerk der Welt. Mit seiner Spitzenleistung von insgesamt 240 MW war es mehr als 40 Jahre lang mit großem Abstand das größte Kraftwerk dieser Art weltweit

Wellenenergie

Die Wellenenergie nutzt den swell, sprich, die Bewegung der Wellen. Sie entstehen, wenn der Wind über das Meer weht, und können über lange Strecken diese Energie  transportieren und zur Küste bringen.

Die Wellenenergie wird insbesondere im Rahmen des durch das Programm für Zukunftsinvestitionen geförderten Projekts S3 an der École centrale de Nantes mit Single Buoy Moorings Inc. (SBM) und IFP Energies nouvelles (IFPEN) entwickelt, das darauf abzielt, einen Wellenenergie-Demonstrator auf der Grundlage elektroaktiver Polymere zu realisieren und unter realen Bedingungen zu testen.

Thermische Meeres-Energie

Die thermische Energie der Meere eignet sich besonders für Frankreichs Überseedepartements. Dort sind die Temperaturgradienten zwischen dem warmen Oberflächenwasser und dem kalten Wasser in der Tiefe größer sind als im Hexagon.

Als Pionier fungiert Martinique mit seinem NEMO-Projekt. NEMO (New Energy for Martinique and Overseas) ist ein schwimmendes Meereswärmekraftwerk mit einer Nettoleistung von 10,7 MW vor der Küste von Bellefontaine . Das Projekt wurde im Juli 2014 von der Europäischen Kommission im Rahmen der europäischen Projektausschreibung New Entrant Reserve 300 (NER 300) ausgewählt.

Der Standort ist ideal: Vor Bellefontaine erstreckt sich in 5,3 Kilometer vor der Küste ein großer Meeresgraben. NEMO soll dabei helfen, Martinique energieunabhängig zu machen. Das Pilotprojekt versorgt 35.000 Haushalte mit erneuerbarer Energie.

Sea Water Air Conditioning (SWAC)

Bei diesem Klimatisierungssystem wird die Kälte über ein Netz erzeugt, das Wasser aus großer Tiefe speist. Diese Technologie ist vor allem in den Frankreichs tropischen Gebieten und Überseegebieten interessant, wo die Klimaanlagen eine Herausforderung für die Energiesysteme darstellen.

Energiewende: Frankreichs Klimaplan

Die französische Regierung hat Ende September 2023 für die Energiewende einen weiteren umfangreichen Plan für mehr Klimaschutz vorgestellt. Er verpflichtet Frankreich, bis 2030 den Treibhausgasausstoß im Vergleich zu 1990 um 55 Prozent zu senken. Bis 2027 sollen die letzten beiden Kohlekraftwerke Frankreichs ihren Betrieb einstellen sollen.

Die Kohlekraftwerke Cordemais mit 1.160 MW an der Loire bei Nantes und Saint-Avold im Nordosten nahe Saarbrücken sollten ursprünglich bereits 2022 heruntergefahren werden. Angesicht der Energiekrise des Winters 2022/23 entschloss sich Regierung entschied allerdings im November 2022, die Laufzeit der alten Anlagen zu verlängern und an der Kohleverstromung festzuhalten. Pläne sehen vor, beide Anlagen im Zuge der Energiewende auf Biomasse umzurüsten.

Bis 2027 soll zudem die Wärmepumpenproduktion verdreifacht werden.

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