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Geothermische Energie in Deutschland

Als Geothermie wird die Wärme bezeichnet, die unser Planet unter der Oberfläche speichert. Und diese Wärme kann als Energie genutzt werden. Früher wurde Fernwärme eingesetzt, um beispielsweise Wohnungen zu heizen oder um den Warmwasserbedarf zu decken. Heute nutzt man Geothermie auch zur Stromgewinnung. Und obwohl in Deutschland maximal 170° C möglich sind, stellt die Geothermie eine ernstzunehmende Alternative zur konventionellen Energiegewinnung dar.

Was ist Geothermische Energie genau?

Als Geothermie wird die unter der Erdoberfläche gespeicherte Wärmeenergie bezeichnet. Dabei wird es wärmer, je tiefer man geht: In Mitteleuropa steigt die Temperatur um etwa 3° C je 100 m Tiefe. Dabei geht es erst einmal um die Erdkruste, die äußere Schicht des Planeten. Die Temperatur des Erdkerns soll bei 5000° C bis 7000° C liegen. Zwischen Erdkern und Erdkruste befindet sich der flüssige Erdmantel. Man geht außerdem davon aus, dass die in der Erde gespeicherte Wärmeenergie nach menschlichen Maßstäben unerschöpflich ist. Diese Energie wird in den Weltraum abgestrahlt. Und zwar ist das derzeit etwa viermal soviel wie wir Menschen an Energie verbrauchen. Die Energie kommt allerdings nicht komplett aus dem Erdkern (das sind nur etwa 70 %), sondern entsteht zu etwa 30 % aus dem Zerfall radioaktiver Produkte in Erdmantel und Erdkruste. Genutzt wird aber grundsätzlich nur die Erdkruste.

Zwei verschiedene Arten von Geothermie finden in Deutschland Nutzung: Die oberflächennahe Geothermie wird in Bohrungen bis zu 400 m Tiefe genutzt und liegt bei etwa 25° C. Sie wird eingesetzt, um Wohnhäuser und andere bauliche Anlagen zu heizen und zu kühlen. Die sogenannte tiefe Geothermie muss in hydrothermale und petrothermale Systeme unterschieden werden. Hydrothermie nutzt heißes Wasser aus wasserführenden Schichten in der Tiefe, während Petrothermie heißes Gestein nutzt. Die hydrothermalen Möglichkeiten sind in Deutschland bereits voll erschlossen und werden genutzt, aber das Potential der petrothermalen Systeme ist noch groß. Derzeit ist eine wirtschaftlich sinnvolle Nutzung allerdings nicht so einfach.

Geothermie: Wie hoch ist der Anteil am Strom in Deutschland?

Seit Mitte der 1990er Jahre werden in Deutschland sogenannte OCR-Kraftwerke genutzt, die auch bei geothermischen Temperaturen unter 100° C effizient Strom erzeugen können. Im Jahr 2011 waren deutschlandweit 15 geothermische Anlagen im Betrieb, zur Stromgewinnung wurden davon nur fünf genutzt. Die anderen Anlagen wurden und werden in erster Linie für Fernwärme genutzt, ein Teil auch thermal, das Warmwasser der Anlagen wird also für Bäder genutzt. Die elektrische Leistung der Anlagen lag bei 9,2 MW insgesamt, abhängig von der jeweiligen Anlage schwankend zwischen 0,2 und 3,8 MW. Das ist extrem wenig. Effizienter ist die Nutzung im Rahmen von Fernwärme. Rechnet man die Wärmeleistung in MW um, beträgt der Wert mehr als das Zehnfache. Da einige Anlagen keine genaue Angaben machen, kann allerdings kein exakter Wert gegeben werden. 2017 sehen die Zahlen schon ganz anders aus: 15 Anlagen produzieren Strom, und zwar insgesamt 36,9 MW. Im Jahr 2015 konnten immerhin 28.000 Zweipersonenhaushalte ausschließlich mit geothermisch erzeugtem Strom versorgt werden, das waren 0,134 TW.

Erdwärme: Wie zuverlässig ist das?

Geothermie ist im Gegensatz zu Sonnenenergie, Windenergie und Wasserkraft extrem zuverlässig. Denn Sie ist vom Wetter unabhängig. Da Deutschland nicht unmittelbar von mittleren oder schweren Erdbeben betroffen und geologisch relativ stabil ist, können die Anlagen mit einem Minimum an Risiko betrieben werden. Abgesehen davon wird sich die geothermische Energie in absehbarer Zeit nicht erschöpfen, sondern ist nach menschlichen Maßstäben unerschöpflich.

Welche Gefahren birgt Geothermische Stromgewinnung?

Geothermische Bohrungen stellen eine leichte Beeinträchtigung des Grundwassers dar und können die Umwelt in Mitleidenschaft zeihen. Außerdem kann es zu Setzungen des Baugrunds kommen. Aber das hängt alles davon ab, unter welchen Bedingungen in welchen Tiefen gebohrt wird. Bei der Nutzung der tiefen Geothermie kann es zu Erschütterungen kommen. Denn letzten Endes werden die tiefen petrothermischen Lagen genutzt, indem Wasser hineingepumpt wird. Hat sich das Wasser erhitzt, wird es wieder herausgepumpt. Es wird unter hohem Druck gearbeitet, um Wasserwege im Gestein nutzbar zu machen. Dadurch weiten sich die vorhandenen Risse im Gestein, was zu geologischen Bewegungen führt.

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Nanoprodukte – Nanotechnologie in Deutschland

Neue Glühbirne mit Nanotechnik

Gehören auch Sie zu den Menschen, die das warme Licht der guten alten Glühlampe vermissen? Konventionelle Glühlampen haben jedoch den Nachteil, dass sie die aufgenommene Leistung nur zu ca. 5 % in Licht umwandeln, der Rest geht als Wärmestrahlung ungenutzt verloren. Aus den Geschäften wurde sie daher nach und nach verbannt – Energiesparlampen und LED´s haben ihre Stelle eingenommen. Trotz vieler innovativer Verbesserungen erreichen diese nicht die natürliche Farbwiedergabe der konventionellen Glühlampe. Doch es gibt Hoffnung auf ein Comeback. In den USA – dem Geburtsland der Glühlampe – sind Forscher auf dem besten Weg mittels Nanotechnik eine energieeffiziente Glühlampe herzustellen ohne auf den Komfort des warmen Lichttons verzichten zu müssen.

Glühlampe mit integriertem „Recycling“

Unter der Leitung von Ognjen Ilic ist es Forschern am Massachusetts Institute of Technology (MIT) gelungen, den Prototyp einer neuen Glühlampen-Generation zu entwickeln. Im Fachmagazin „Nature Nanotechnology“ haben sie ihr Projekt vorgestellt. Die Idee ist simpel und genial zugleich. Um die Lichtausbeute zu erhöhen, bedienten sich die Forscher eines Tricks. Dabei wird die abgegebene Wärmestrahlung des Heizdrahtes reflektiert und einem „Recycling“ unterworfen. Zu diesem Zweck haben die Forscher den Glühdraht mit einer Nanostruktur umgeben. Diese lässt das sichtbare Licht ungehindert passieren, die Infrarotstrahlung wird jedoch bis zu 92 % zurückgeworfen. Der Clou ist, dass diese Wärmestrahlung wieder zur weiteren Aufheizung des Glühdrahtes zur Verfügung steht. Die Nanostruktur selbst besteht aus photonischen Kristallen aus Siliziumdioxid und Tantaloxid. Für einen optimalen Wirkungsgrad besteht diese Nanostruktur aus bis zu 90 Schichten mit unterschiedlichem Brechungsindex, und der Heizdraht aus Wolfram hat jetzt die Form eines dünnen Bleches.

Hoher Wirkungsgrad und günstiger Preis

Allein mit diesem ersten Prototyp erreichten die Wissenschaftler einen Wirkungsgrad, der dem moderner Energiesparlampen und LED´s entspricht. Dieser soll sich, so die Prognosen der Entwickler, auf bis zu 40 % steigern lassen und so die gegenwärtig effektivsten Leuchtmittel weit abgeschlagen auf den zweiten Platz verweisen. Die Umsetzung dieser Technologie hätte tatsächlich revolutionären Charakter. Auch im Bereich der Photovoltaik zeichnen sich damit bahnbrechende Entwicklungen ab.
Ein weiterer Pluspunkt der neuen Technologie ist, dass sie sich kostengünstig umsetzen lässt. Die verwendeten Materialien sind billig und stehen ausreichend zur Verfügung. Die neuartigen Glühbirnen lassen sich zudem problemlos dimmen. Das Beste jedoch ist: Aufgrund ihres breiten Spektralbereiches steht Ihnen wieder ein Leuchtmittel mit natürlicher Farbwiedergabe zur Verfügung – die Glühbirne ist zurück.

Nano Technologie

Fördergelder bringen Nanotechnologie-Netzwerk im Saarland voran

Mit einem kolportiert zweistelligen Millionenbetrag wird das Nanotechnologie Projekt Nano-Pharm im Saarland gefördert. Damit holt das Technologienetzwerk Nano-Bio-Net mehr Fördergelder ins Saarland – ein entscheidender Schritt, um Forschung und Entwicklung im Land ein entscheidendes Stück voran zu bringen.

Neue Fördergelder gehen an saarländisches Nano-Netzwerk

Bereits seit 2014 bringt Nano-Bio-Net Fördergelder ins Saarland und schöpft damit aus dem Programm ZIM (Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand). Das Bundeswirtschaftsministerium fördert das Programm mit jährlich über einer halben Milliarde Euro.
Mitte letzten Jahres endete die erste Phase, in der Nano-Bio-Net maßgeblich mehrere Forschungsprojekte des Netzwerkes voran treiben konnte. Konkret gingen dabei mehr als eine Million Euro an die Forschungsprojekte von Nano-Pharm, drei weitere Projekte von Netzwerkpartnern der Nanotechnologie konnten im Saarland durch die Fördergelder des Bundes verwirklicht werden.
Für die zweite Phase, die im Dezember 2016 begann, wurden nun weitere Gelder bewilligt. Mit ihnen will Nano-Bio-Net insgesamt 25 Netzwerkpartner fördern – ein Dutzend verschiedener Forschungsprojekte sollen mit den Geldern durchgeführt werden.
Nano-Pharm kommt dabei eine Sonderstellung zu, denn der Netzwerkpartner arbeitet als Schnittstelle zwischen der Nanotechnologie im Land und der Pharmaindustrie.
Insgesamt besteht das Nano-Bio-Net aus 29 Partnern aus insgesamt sieben Bundesländern. Dazu zählen nicht nur Unternehmen, sondern auch Forschungsinstitute und Unikliniken. Mit pharmazeutischen Unternehmen wie Pharmacelsus, Nano-X und Phast ist das Saarland besonders stark im Netzwerk vertreten.

Kleiner, schneller, effizienter

In der Pharmazie ermöglicht die Nanotechnologie neue und effizientere Medikamente. Die Kleinstpartikel, mit denen die Nanotechnik sich beschäftigt, sorgen nicht nur für bessere, sondern auch für sicherere Medikamente, da die Wirkstoffe sich so viel präziser entfalten können.
Konkrete Beispiele sind etwa ein Kaugummi, der Parodontitis vorbeugt. Dieser besteht aus einem entzündungshemmenden Vlies, das kontinuierlich seinen Wirkstoff an das betroffene Zahnfleisch abgibt und vom Körper schonend aufgenommen werden kann. Auch ein Spray gegen Asthma und die Erhaltung des Zahnfleisches während der Chemotherapie sind durch die Nanotechnologien des Nano-Bio-Nets möglich geworden.

Auch Beschichtungen für künstliche Gelenke aus Titan und der Verzicht auf Konservierungsstoffe in vielen handelsüblichen Kosmetika werden durch nanotechnologische Fortschritte voran getrieben. Dabei geht es vor allem um cancerogene Stoffe wie Parabene.
Die Fördergelder des ZIM sollen dabei vor allem die Marktreife der neuen Produkte beschleunigen.

Nanotechnologie für die Gesundheit

Schon lange schicken wir unbemannte Sonden ins All oder U-Boot-Roboter auf den Meeresgrund. Bringen wir dieses Szenario nun auf mikroskopische Größe, die Sphären der sogenannten Nanotechnologie, so tun sich neue Welten auf: Steuerbare Miniteilchen könnten im menschlichen Körper Informationen gewinnen oder gar „Operationen“ vornehmen. Nanotechnologie schlägt hier ein ganz neues Kapitel für Diagnose und Behandlung von Krankheiten auf.

Das Innere unseres Körpers – unendliche Weiten

So muss es den in Deutschland entwickelten Biohybridrobotern erscheinen, die derzeit noch in Lösungen schwimmen. Doch schon 2016 sollen solche modifizierten Bakterien des Stammes Escherichia Coli am Max-Planck-Institut an Tieren ausprobiert werden. Im Größenbereich von Millionstelmillimetern sollen diese Biomaschinchen Medikamente punktgenau platzieren, Gewebeproben sammeln oder gar operieren.
In den USA gibt es einen zwei Zentimeter großen Miniroboter, der geschluckt werden kann. Dieser kann den Magen-Darmtrakt durchlaufen und Bilder aufzeichnen. Doch zwei Zentimeter ist noch zu groß.
Selbst die neuesten „Tabletten“ aus Kalifornien, die einen Funkchip enthalten, der einen Quadratmillimeter groß ist, sind noch nicht im Mikro- und Nanobereich, den die Forscher sich wünschen.

Technikzwerge mit Problemen

Selbst wenn die einsetzbaren Teilchen klein genug wären, tauchen neue Fragen auf: Wie behauptet sich das Miniobjekt im Widerstand von Körperflüssigkeiten? Wie lässt es sich steuern und wie kann die Energieversorgung aussehen? Und noch etwas: Sie wissen sicherlich, was eine Allergie ist? Wird die Immunabwehr eventuell auch ein solches gelenktes Objekt attackieren? Ein Lösungsansatz sind intelligente Materialien. An der Universität Baltimore hat man seesternförmige Greifer entwickelt, die nur 500 Mikrometer Durchmesser haben. Zu Hunderten in einem Verdauungstrakt angekommen, nehmen sie winzige, aber ausreichende Proben von einer Darmwand mit, wenn sie an ihr vorbeischwimmen. Eine schonende Form der Biopsie könnte so wahr werden.

Frühwarnsysteme im Körper durch „Google Patrouille“

Analog einer Sonde im All, die nach neuen Welten und Leben Ausschau hält, so sollen laut Google-Ingenieuren bald magnetische Nanopartikel im menschlichen Körper „Dienst schieben“. Sie könnten sich dann an verdächtige Zellen, Moleküle und Proteine anheften und diese über ein Sensorenarmband für Beobachter von außen erkennbar machen. Wir stehen also schon mitten zwischen Science Fiction und Wirklichkeit. In 15 Jahren sollen sich die Pläne der Forscher konkret realisieren lassen. Wir bleiben dran.

Nanotechnologie-Konferenz in NRW

Von 7. bis 8. Dezember 2016 dreht sich in Münster alles um die Nanotechnologie: Expertinnen und Experten aus aller Welt kommen in der Messe- und Congress Centrum Halle Münsterland zusammen, um Chance, Potentiale und mögliche Risiken dieses zukunftsweisenden Forschungszweigs zu diskutieren. Neben zahlreichen Fachvorträgen ist auch eine Begleitausstellung geplant, in der innovative Produkte und neueste Nano-Materialien vorgestellt werden. Falls Sie schon immer wissen wollten, was es mit Nanotechnologie auf sich hat und wie diese in Zukunft unser tägliches Leben beeinflussen könnte, dann nutzen Sie die Chance: Die Teilnahme an der Konferenz ist für interessierte Besucher kostenlos.

Schlüsseltechnologie des 21. Jahrhunderts

Unter dem Schlagwort Nanotechnologie werden eigentlich verschiedene Forschungsgebiete zusammengefasst, bei denen es darum geht, Stoffe auf molekularer oder atomarer Ebene zu manipulieren. Diese Eingriffe spielen sich auf einer beinahe unvorstellbaren Größenordnung von einem Milliardstel eines Meters ab – ein menschliches Haar ist im Vergleich dazu mit etwa 50.000 Nanometer riesig. Durch diese Manipulationen ist es möglich, Materialien und Strukturen mit neuen Eigenschaften zu entwickeln. Die potentiellen Anwendungsfelder sind vielfältig, sie reichen von Medizinprodukten bis hin zu industriellen Anwendungen. Alle neuesten Trends rund um die Nanotechnologie werden auf der Fachkonferenz in Münster durch hochrangige Expertinnen und Experten vorgestellt und diskutiert.

Nano-Branchentreffen erstmals in Münster

Alle zwei Jahre findet die NRW Nano-Konferenz statt, bisher in Dortmund, heuer erstmals am Austragungsort Münster. Erwartet werden über 700 führende Vertreterinnen und Vertreter aus Wissenschaft, Wirtschaft und Politik, ein spannender interdisziplinärer Austausch ist somit garantiert. Als Veranstalter fungieren das Ministerium für Innovation, Wissenschaft und Forschung des Landes Nordrhein-Westfalen, das Cluster NanoMikroWerkstoffe-Photonik.NRW sowie die Wirtschaftsförderung Münster. Für den Wirtschaftsstandort Münster ist das Branchentreffen von hoher Bedeutung. Schon jetzt gelten das Center for Nanotechnology (CeNTech) sowie das Nano-Bioanalytik-Zentrum (NBZ) als Innovationsführer in diesem zukunftsweisenden Forschungssektor.

Chance für JungakademikerInnen

Neben einem „Call for Papers“ wurde dieses Jahr erstmals ein „Call for Posters“ eingerichtet. Dieser wendet sich gezielt an Nachwuchsforscherinnen und -forscher, die ihre Ideen einem breiteren Publikum bekannt machen wollen, die Bewerbungsphase beginnt im Februar 2016. Auch interessierte Besucher sind herzlich willkommen, die Teilnahme an der Konferenz ist kostenlos!

Weitere Informationen erhalten Sie auf: http://www.nmwp.nrw.de/nanokonferenz

Nano-Solarzellen maximieren Lichtausbeute

Im Zuge der Energiewende wurden in den letzten Jahren zahlreiche Dächer mit Photovoltaikanlagen ausgestattet. Für die Solarzellen in Solaranlagen wird der Halbleiter Silizium verwendet. Die Produktion von Solarstrom ist zwar sehr umweltfreundlich, doch der Wirkungsgrad von Photovoltaik-Anlagen liegt nur bei 20 %. Seit längerem arbeiten Wissenschaftler an Konzepten, um den Wirkungsgrad von Solarzellen zu erhöhen. Eine bereits ausgereifte Methode ist der Vorsatz von Fresnellinsen, die das einfallende Licht vor dem Auftreffen auf die Solarzellen bündeln. Die Frage der Wirtschaftlichkeit ist indes noch nicht beantwortet. Auch beim Experimentieren mit Silizium ergänzenden Materialien, die das Licht in anderen Spektren für die Stromerzeugung nutzen, ist man aus dem Laborstadium noch nicht herausgekommen. All diese Techniken gehen mit einem erhöhten Materialverbrauch oder aufwändigen Herstellungsverfahren einher.


Stromvergleich

Mehr als 100 Euro geben manche Verbraucher inzwischen monatlich für den verbrauchten Strom aus. Wenn Sie ab einem gewissen Punkt keine Möglichkeit mehr haben, Ihren Stromverbrauch zu reduzieren, sollten Sie in einem weiteren Schritt darüber nachdenken den Stromanbieter zu wechseln. Die Basis für einen solchen Wechsel ist ein Stromvergleich durchzuführen.

Die einzigen Angaben, die Sie beim Stromanbieter Vergleich machen müssen, ist Ihre jährlich verbrauchte Menge an Strom und die Postleitzahl Ihres Wohnortes. Diese zwei Angaben sind deshalb Pflichtangaben, weil nicht alle Stromanbieter überregional tätig sind. Zudem gibt es teilweise unterschiedliche Preise bei einem Anbieter, die sich nach der Verbrauchsmenge staffeln.


Große Oberflächen sorgen für große Absorption

An der Technischen Hochschule von Lausanne hat Professor Anna Fontcuberta i Morral ein Konzept entwickelt, dessen Umsetzung die Energieerzeugung mit Solarzellen eines Tages revolutionieren könnte. Aus der Natur ist bekannt, dass sich mit der dreidimensionalen Vergrößerung einer Oberfläche erstaunliche Effekte erzählen lassen. So ist die Oberfläche des mit mehrfach gefalteten Zotten versehenen menschlichen Dünndarms 30 bis 40 Quadratmeter groß, was die Aufnahme von Nahrungsstoffen erheblich verbessert. Auch ein Wald erfährt durch die vertikale Ausdehnung der Bäume eine deutlich größere Absorptionsfläche. Das im Wald einfallende Sonnenlicht wird so äußerst effizient genutzt.

Revolution am Solarmarkt?

Werden Solarzellen mit einem Teppich aus aufrecht stehenden Nanodrähten bestückt, lässt sich die Lichtausbeute um den Faktor 70 verbessern. Die Drahthärchen haben eine Höhe von 30 Mikrometer und messen im Durchmesser lediglich 50 – 300 nm. Das Verfahren befindet sich noch in der Erprobung, doch die Perspektiven klingen vielversprechend. Die Produktion von mit Nano-Drähten bestückten Solarzellen würde mit einem geringeren Materialaufwand und einer deutlichen Gewichtsreduzierung der Solarpaneel einhergehen. Daher würde auch der Verkaufspreis deutlich sinken, so dass die Akzeptanz am Markt gesichert wäre. Dennoch wird noch geraume Zeit vergehen, bis Nano-Solaranlagen in Großproduktion gehen können. Auch wenn alle technischen Hürden genommen sind, müssten die Hersteller erst noch erhebliche Investitionen in die Aufrüstung ihrer Produktionsanlagen vornehmen.

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Windenergie in Deutschland

Die Energiewende in Deutschland hin zu regenerativen Energien schreitet rasch voran, den wesentlichen Beitrag leistet die Windenergie. Das basiert auf vier Gründen. Erstens zeichnen sich Windräder durch eine hohe Leistungsfähigkeit aus. Um die gleiche Menge an Strom zu erzeugen, brauchen Produzenten zum Beispiel mit Fotovoltaikanlagen wesentlich mehr Platz. Zweitens finden sich deutschlandweit zahlreiche geeignete Flächen für die Windenergie. Neben Standorten auf dem Land spielen zunehmend Offshore-Windparks auf dem Meer eine Rolle, die eine noch größere Leistung erreichen. Drittens überzeugen die vergleichsweise niedrigen Kosten, die Einspeisevergütung und damit die Belastung für Verbraucher in Form der EEG-Umlage auf den Strompreis liegt niedriger. Viertens handelt es sich um eine erneuerbare Energie ohne negative ökologische Auswirkungen. Das stellt sich insbesondere bei der Biomasse anders dar, deren Förderung hatte viele Landwirte zum Maisanbau animiert und großflächig zu schädlichen Monokulturen geführt. In der Folge hat die Politik die Unterstützung für Biogasanlagen zurückgefahren und setzt verstärkt auf die Windenergie.

So hoch ist der Anteil der Windenergie am Gesamtstrom in Deutschland

Insgesamt stammten 2015 30 % der Bruttostromerzeugung in Deutschland aus erneuerbaren Energiequellen. Im Vorjahr betrug der Anteil nur 25,8 %. Diese beachtliche Anzahl basiert wesentlich auf der Windenergie, der führenden regenerativen Energie. Deren Anteil an der Bruttostromerzeugung lag 2015 13,3 %. Die anderen ökologischen Alternativen folgen mit deutlichem Abstand, die Biomasse mit 6,8 % und die Fotovoltaik mit 6,0 %. Auch ein Vergleich mit den konventionellen Technologien lohnt. Die größte Bedeutung besitzen die Braunkohle mit 24 % und die Steinkohle mit 18,2 %. Auf dem dritten Platz rangierte 2015 die Atomkraft mit 14,1 % und damit nur noch knapp vor der Windenergie. Bereits 2016 könnte die Windkraft die Kernenergie überholen.

In diesen Regionen Deutschlands wird am meisten Windenergie produziert

In Deutschland finden sich bei der Verbreitung der Windenergie erhebliche Unterschiede zwischen den Bundesländern. Die Länder mit der höchsten installierten Leistung in Megawatt sind:

  • Niedersachsen: 8602
  • Schleswig-Holstein: 5896
  • Brandenburg: 5849
  • Sachsen-Anhalt: 4598
  • NRW: 4080

Andere Länder schneiden im Vergleich wesentlich schlechter ab, zum Beispiel Baden-Württemberg mit 693 MW. Das liegt zum Teil an unterschiedlichen Windbedingungen. Niedersachsen und Schleswig-Holstein profitieren von ihrer Lage am Meer mit idealen Voraussetzungen für Windenergie. Dieser Fakt erklärt die Unterschiede aber nicht hinreichend. Es kommt auch auf den politischen Willen an. Die Genehmigung von Anlagen liegt in der Entscheidungshoheit von Land und Kommunen. In Baden-Württemberg existiert zum Beispiel traditionell ein starker Widerstand gegen Windkraft, weil die Anlagen angeblich die Landschaft verschandeln.

So schnell schreitet der Ausbau der Windenergie in Deutschland voran

Der Ausbau der Windenergie vollzieht sich schnell. Das beweist die installierte Gesamtleistung. 2000 betrug diese 6095 MW, 2010 27190 MW und 2015 41651 MW. Der Zubau hat sich insbesondere in den vergangenen Jahren erheblich intensiviert, allein im Jahr 2014 kamen 4730 MW hinzu. 2015 ging der Zubau auf 3730 MW zurück, stellt aber immer noch eine beeindruckende Zahl dar. Die wachsende Bedeutung der Windenergie zeigt sich auch am stark gestiegenen Anteil an der Bruttostromerzeugung in den letzten 15 Jahren. 2000 stammten nur 1,6 % der Bruttostromerzeugung aus dieser Energiequelle und 2009 6,5 %. Von 2014 auf 2015 steigerte sich der Anteil nochmals von 9,1 % auf 13,3 %.

Wie viele Arbeitsplätze hängen an der Windenergie-Branche in Deutschland?

Die Förderung der Windkraft sichert zahlreichen Menschen Beschäftigung. 2014 arbeiteten 149.200 Menschen in der deutschen Windindustrie, deutlich mehr als in anderen Sektoren der erneuerbaren Energien. Erfreulich ist auch, dass ein Zuwachs an Arbeitsplätzen zu verzeichnen ist. Die Steigerung im Vergleich zum Vorjahr betrug rund 12.000. Die meisten Beschäftigten finden sich bei Herstellern von Anlagen, die auch von der weltweiten Nachfrage nach deutscher Technologie profitieren. Rund 25.000 Beschäftigte kümmern sich um den Betrieb und die Wartung.

Offshore Windparks

Offshore-Windparks: Rekordjahr dürfte Ausnahme bleiben

Im Laufe des Jahres 2015 sind vor den deutschen Küsten so viele Windparks ans Netz gegangen wie noch in keinem anderen Jahr zuvor. Der starke Zuwachs dürfte allerdings Branchenvertretern zufolge ein einmaliges Phänomen bleiben. Für 2016 und die folgenden Jahre wird nicht wieder mit einer ähnlich hohen Dynamik gerechnet. Das Wachstumstempo dieses Segments werde sich vielmehr verlangsamen, und zudem kämen mit der Reform des Erneuerbare-Energien Gesetzes (EEG) einige Veränderungen auf die Branche zu, so die aktuellen Einschätzungen.

Zuwachs nur weniger als ein Drittel des Vorjahreswertes

Nach Prognosen der Branche werden innerhalb des laufenden Jahres in der Nord- und Ostsee voraussichtlich neue Windenergie-Anlagen mit einer Gesamtleistung von 700 Megawatt zum ersten Mal an das Stromnetz angeschlossen werden. Das ist weniger als ein Drittel dessen, was 2015 erreicht worden war. Allerdings handelte es sich bei dem hohen Vorjahreswert nach übereinstimmenden Meinungen mehrerer Branchenverbände um eine Ausnahme, die zudem auf einen Nachholeffekt zurückzuführen gewesen sei.

Branchenverbände fordern von der Politik höhere Ausbauziele

Die Branchenverbände der Offshore-Windenergieerzeuger fordern von der Politik, deutlich höhere Ausbauziele anzustreben als diejenigen, die im Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) vorgesehen sind. Bislang waren für den Ausbau der Nutzung von Offshore-Windenergie hohe Subventionen erforderlich, die die Stromkunden über die EEG-Umlage tragen müssen. Im Zuge der nächsten EEG-Reform ist geplant, dass die Förderung durch feste Vergütungen des Stroms ab 2017 durch ein anderes Modell abgelöst werden soll. Dann sollen Ausschreibungen erfolgen, bei denen der Zuschlag jeweils dem günstigsten Anbieter erteilt wird.

Mehr als acht Terawattstunden aus Windparks auf See

Die Arbeitsgemeinschaft Offshore-Windenergie, der Bundesverband Windenergie, die Stiftung Offshore-Windenergie, der Maschinenbau-Verband VDMA sowie die Windenergie-Agentur WAB beziffern die Menge des 2015 in Windenergieanlagen auf See produzierten Stromes auf mehr als acht Terawattstunden. Das entspreche rund 1,4 Prozent der bundesweiten Bruttostromversorgung und wäre ausreichend um mehr als zwei Millionen Haushalte bedarfsgerecht mit Strom zu versorgen. Zum Vergleich: An Land befindliche Windparks hatten im Jahr 2014 bereits mehr als neun Prozent zur Bruttostromversorgung beigetragen.

Gesamtleistung der Offshore-Anlagen steigt um 225 Prozent

Zum Jahresende 2015 waren vor den Küsten Deutschlands insgesamt 792 Offshore-Windenergieanlagen in Betrieb. Sie produzierten eine Gesamtleistung von knapp 3.295 Megawatt, was einer Steigerung um 225 Prozent gegenüber dem Ende des Vorjahres entspricht. Die insgesamt 546 Offshore-Windparks, die 2015 erstmalig Strom ins Netz eingespeist hatten, erzeugten insgesamt eine Leistung von rund 2.282 Megawatt. Darüber hinaus sind 2015 bereits 41 weitere Anlagen mit einer Leistung von insgesamt 246 Megawatt komplett fertiggestellt, aber noch nicht an das Stromnetz angeschlossen worden. Für 122 noch fertigzustellende neue Anlagen wurden bereits Fundamente erreichtet.

Windenergie-Anlagen auf See erreichen bessere Auslastung als an Land

Der Windenergiegewinnung auf dem Meer kommt eine besondere Bedeutung zu, weil der Wind dort nicht nur häufiger, sondern auch stetiger weht als das an Land der Fall ist. Offshore-Windparks sind deshalb im Vergleich zu Anlagen an Land besser ausgelastet und liefern mehr Strom. Aufgrund dessen gelten sie als „grundlastfähig“, können also ebenso wie Kohle- oder Atomkraftwerke den Versorgungssockel mit absichern. Im Vergleich zu Strom aus Braun- oder Steinkohle ist der in den Offshore-Windparks erzeugte Strom zwar noch etwas teurer, doch liegt sein Preis kaum noch über dem für Strom, den Windkraftanlagen an Land oder Gaskraftwerke produzieren. Die von Bundeswirtschaftsminister Sigmar Gabriel (SPD) vorgelegten Eckpunkte für das EEG 2016 sehen für das Jahr 2025 ein Ausbau-Ziel von 11 000 vor, was einen jährlichen Zubau von fas 700 Megawatt bedeuten würde. Die Branchenverbände weisen allerdings darauf hin, dass ein erst ein kontinuierliches jährliches Ausbauvolumen von wenigstens 900 Megawatt ab 2021 die Grundlage für eine Senkung der Offshore-Windenergiekostenbilden könnte.


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Bundes-Studie zum Flächenpotenzial für Windenergie

In Deutschland stehen eigentlich genügend Flächen für die Produktion von Windenergie an Land zur Verfügung. In einer Studie des Bundesinstituts für Bau-, Stadt- und Raumforschung (BBSR) weisen Wissenschaftler allerdings nach, dass die Vergrößerung der Mindestabstände von Windrädern zu Siedlungen, Siedlungsflächen oder Wohnhäusern die Fläche, die theoretisch für die Erzeugung von Windkraft an Land in Deutschland verwendet werden kann, stark verringern könnte.

Derzeit stehen rein rechnerisch 8,6 Prozent der Landesfläche zur Verfügung, auf dieser Fläche könnte eine Leistung von rund 610.000 Megawatt produziert werden. Eine Vergrößerung bzw. Erhöhung der Abstände zu Siedlungen auf 2.000 Meter hätte zur Folge, dass 99 Prozent der Landesfläche Deutschlands aufgrund dieser Änderung nicht mehr für die Produktion von Windenergie nutzbar wären. Zu einer eventuellen Erhöhung der Abstandsregelung würden noch Einschränkungen zu Bebauungsvorschriften für Windräder der Bundesländer kommen, die diesen Wert von 99 Prozent noch erhöhen könnten.

Also würden zu restriktive Abstandsregelungen den beschrittenen Ausbaupfad der Windenergie an Land in Deutschland stark bremsen und damit die angestrebte Steigerung des Anteils der Windenergie am Energiemix der insgesamt in Deutschland produzierten Energie verhindern.

Auf Basis von Geodaten haben die Wissenschaftler um Studien-Autorin Brigitte Zaspel-Heisters ermittelt, welche Flächen in Deutschland generell für die Nutzung von Windenergie in Frage kommen. In der Studie wurden die gegebenen Kriterien aus Naturschutz, aktueller Flächennutzung und -bebauung sowie die Windverhältnisse, geographische Merkmale und unterschiedliche regional festgelegte Bebauungsvorschriften für Windräder herausgearbeitet.

Demnach hat Mecklenburg-Vorpommern das größte Potenzial zum Ausbau der Windenergie an Land. Bis zu 20 Prozent der Fläche von Mecklenburg-Vorpommern wäre nutzbar, es folgen die Bundesländer Sachsen-Anhalt, Brandenburg, Thüringen und Hessen mit jeweils mindestens 10 Prozent noch nutzbarer Fläche. Das Potenzial in den verbleibenden bevölkerungsreicheren Bundesländern fällt aufgrund der dichteren Besiedlung und Bebauung entsprechend geringer aus.

Für die erfolgreiche Bebauung der ermittelten Flächen empfiehlt die Studien-Autorin eine flexible Fortschreibung der Regionalpläne, da diese in bisherigen Studien nicht berücksichtigt wurden. Die Herausforderung sei nun, die Aufmerksamkeit der Planer für neuzubauende Anlagen auf die geeigneten Standorte zu lenken.

Energiewende mit Hilfe der Windenergie

Die Regierungschefs der norddeutschen Länder, der Arbeitgeberverband Nordmetall, die Gewerkschaft IG Metall Küste und Vertreter der Windkraftindustrie haben am 25. Januar 2016 den „Wismarer Appell“ unterzeichnet. Damit fordern die Regierungschefs den Bund auf, eine der wichtigsten Herausforderungen für die Zukunft – den Ausbau der Windkraft auf See und an Land – angemessen voranzutreiben.

Konkret fordern die norddeutschen Chefs Änderungen bei der Reform des Gesetzes für die erneuerbaren Energien (EEG 2016). Das Gesetz sieht für das Jahr 2025 eine Obergrenze von 40 bis 45 Prozent der Windkraftenergie an der insgesamt produzierten Energie vor. Laut „Wismarer Appell“ dürfe dies jedoch kein Limit sein. Es sei geplant, bis 2025 jedes Jahr zwei bis drei Offshoreparks in der Ost- und Nordsee zu bauen und den Netzbetrieb aufzunehmen.

Diese Planungen und Investitionen der norddeutschen Länder in die Windenergierversorgung, insbesondere in Offshore-Windparks, seien in Gefahr, wenn sie nicht weiterhin stabile Rahmenbedingungen für die Zukunft hätten. Laut Hamburgs Bürgermeister Olaf Scholz sei die Windenergiebranche Norddeutschlands für die sichere Energieversorgung Deutschlands unentbehrlich. Auch der Wirtschaftssenator Frank Horch gab zu Bedenken: „Für das Jahrhundertprojekt Energiewende sind innovative Lösungen und herausragendes Engagement erforderlich. Das sollte im Interesse des Bundes sein und nicht gebremst werden.“ Die geplante Limitierung der Windenergie auf 40 bis 45 Prozent Anteil an der Gesamtenergie würde aber genau diese Entwicklung und die norddeutsche Bedeutungen bremsen und schmälern.

Zur Stärkung der norddeutschen Ziele wurde das Projekt NEW 4.0 – Norddeutsche Energiewende 4.0 – ins Leben gerufen. Dieses Projekt wurde vom Bundeswirtschaftsministerium ausgewählt, um die Chancen der Energiewende und die kostengünstige, umweltverträgliche und sichere Versorgung einer großen Region zu demonstrieren. Mit diesem Vorzeigeprojekt verfügt die Modellregion Norddeutschland über ein besonders erfolgreiches Modell der Windenergie.

An dem Erfolg der Windenergie sind mehr als 60 Partner aus der norddeutschen und umliegenden Regionen beteiligt. Durch Vernetzung, Fähigkeiten und Innovation schaffen die Beteiligten Lösungen, die die Energiewende im Norden entscheidend voran bringen können. Hieran arbeiten insgesamt ca. 40.000 Beschäftigte in rund 700 Unternehmen mit.

Neue Regelungen für die Windenergie-Branche gefährden kleinere Akteure

Im Gegensatz zur Solarenergie ist Windkraft in Deutschland weiter auf dem Vormarsch. Vor allem die Errichtung von Windkraftanlagen an Land boomt. 2015 kamen Windräder mit einer Leistung von 3.540 Megawatt zum Bestand hinzu, 2014 lag die Leistung sogar noch etwas höher. Im deutschen Binnenland und vor allem an den Küsten drehen sich inzwischen 26.000 Windräder, die rechnerisch ungefähr 20 Millionen Haushalte mit „grünem“ Strom versorgen könnten. Etwa zwölf Prozent des Bruttostroms wird in der Bundesrepublik inzwischen aus Windenergie gewonnen. In der Windenergie-Branche sind aktuell mehr als 130.000 Menschen beschäftigt. Der erwirtschafte Jahresumsatz lag 2014 bei 11,8 Milliarden Euro.


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Wirtschaftsbehörde plant Neuregelung

Eigentlich sind auch für 2016 die Aussichten für die Windbauer gut, doch ein Vorstoß von Wirtschaftsminister Sigmar Gabriel (SPD) sorgt jetzt für große Verunsicherung. Um die Energiewende von Fukushima voranzutreiben, wird jede Kilowattstunde Windstrom derzeit subventioniert. Verbraucher und Steuerzahler bezuschussen die Windenergie an Land mit 8,8 Cent pro Kilowattstunde – und das garantiert auf 20 Jahre. In Gabriels Wirtschaftsministerium sind allerdings Mitarbeiter derzeit damit beschäftigt, ein Konzept zu entwickeln, dass eine Umstellung dieses Vergütungssystems vorsieht. Das Ziel ist es, die hohen Kosten, abzusenken. Allein die Förderkosten pro Jahr lagen zuletzt bei 25,7 Milliarden Euro. Der Wirtschaftsminister überschreibt seine Reform mit dem Slogan „Mehr Markt und weniger Staat“. Ersten Verlautbarungen zufolge sollen ab 2017 die Vergütungen für Strom aus Windenergie nicht mehr gesetzlich festgeschrieben, sondern per Ausschreibung ermittelt werden.

Verdrängungswettbewerb befürchtet

Konkret bedeutet dies, wer mit den geringsten Subventionen auskommt, der erhält den Zuschlag für ein neues Bauvorhaben. In der Realität könnte dies nicht nur zu einem härter umkämpften Markt führen, sondern auch dazu, dass ein Verdrängungswettbewerb einsetzt. Sukzessive könnten die größeren Windenergie-Betriebe, die in der Lage sind, auch über längere Zeiträume die Preise zu drücken, die kleineren Akteure vom Markt verdrängen. Zusätzlich plant Gabriels Behörde den Zubau von Windkraftanlagen an Land pro Jahr zu begrenzen. Dem Minister schwebt nach Informationen des Handelsblatts eine Deckelung von 2500 Megawatt pro Jahr vor. Hermann Albers, Präsident des Bundesverband WindEnergie e.V., ist daher schon seit längerem alarmiert und appelliert, die geplanten Veränderungen noch einmal grundlegend zu überdenken. Albers warnt vor Umsatzrückgängen und auch Arbeitsplatzverlust.

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Energiekonzerne – News Januar 2016

Energiekonzerne

Bild: Windenergie spielt in Deutschland nach wie vor eine große Rolle. Bildquelle: jx1306 – 308270681 / Shutterstock.com

In Deutschland bestimmen vier Riesen-Konzerne den Energiemarkt: E.ON, RWE, die EnBW und die Vattenfall Deutschland, welche eine Tochtergesellschaft des schwedischen Vattenfall-Konzerns ist. Vattenfall und EnBW haben nun ihre Zahlen für das dritte Quartal im Jahr 2015 veröffentlicht. Während die EnBW einen Gewinn von 710,8 Millionen Euro erwirtschaften konnte, verbucht Vattenfall einen herben Verlust von 2,4 Milliarden Euro. Die Zahlen im Überblick.

Vattenfall AG

Energieträgerverteilung (international)

Die Vattenfall AB gab für die Verteilung der Energieträger international bekannt, dass zu 52 Prozent auf fossile Energie gesetzt wird. Damit ist diese Energiequelle konzernintern weiter unangefochten auf Platz eins. Kernenergie macht immerhin noch 22 Prozent der Energiegewinnung aus. Bei den erneuerbaren Energien ist vor allem Wasserkraft auf dem Vormarsch: diese macht mittlerweile 23 Prozent von Vattenfalls Energiegewinnung aus und hat die Kernenergie damit überholt. Windenergie mit zwei Prozent und Biomasse mit einem Prozent sind höchstens Randnotizen in der Konzerngesamtbilanz. Solarenergie taucht bei Vattenfall überhaupt nicht auf.

Konzernbilanz Quartal 3/2015

Für das dritte Quartal im Kalenderjahr 2015 gab die Vattenfall AB nach Abzug von Steuern einen Verlust von 22,2 Milliarden Schwedischer Kronen (SEK) – das entspricht etwa 2,4 Milliarden Euro – bekannt. Als Nettoumsatzerlös vermeldete der schwedische Energiekonzern 119,01 Milliarden Kronen, das sind etwa 12,8 Milliarden Euro.
Bei der Stromerzeugung wurden bis Ende September in 2015 145,4 TWh (Terawattstunden) gezählt. Der Wärmeverkauf wurde auf 16,0 TWh taxiert.

Mitarbeiter

Was die Beschäftigten angeht, kommt der schwedische Konzern nach offiziellen Angaben auf 28.744 Angestellte. Rund 20.000 davon entfallen auf die Tochterfirma Vattenfall Deutschland, die ihren Sitz in Berlin hat. Kundenzahlen gibt es für 2015 noch keine, Stand 2014 sind beim Gasverkauf 1,94 Millionen Menschen bei der Vattenfall, beim Stromnetz verfügt Vattenfall über 3,23 Millionen Kunden. Der Stromverkauf an Privatkunden ist das Flaggschiff beim schwedischen Energieriesen, hier versorgt man 6,15 Millionen Menschen.

EnBW Energie Baden-Württemberg AG

Mitarbeiter

So viele Mitarbeiter wie Vattenfall Deutschland hat die EnBW Energie Baden-Württemberg AG insgesamt auch, nämlich genau 20.094 nach den neuesten Zahlen von Ende September.

Aktionärsstruktur

Als Aktiengesellschaft gibt der Konzern natürlich auch immer die aktuelle Aktionärsstruktur bekannt. Stand 30. September 2015 stellt sich diese folgendermaßen dar: Es gibt zwei Großaktionäre, denen zusammen 93,5 Prozent der Konzernanteile gehören. Die OEW Energie-Beteiligungs GmbH und die NECKARPRI-Beteiligungsgesellschaft mbH halten jeweils 46,75 Prozent der EnBW-Aktien.
Die restlichen 6,5 Prozent teilen sich wie folgt auf: Die Badische Energieaktionärs-Vereinigung hält 2,45 Prozent der Anteile, die EnBW Energie Baden-Württemberg AG selbst hält 2,08 Prozent. Der Gemeindeelektrizitätsverband Schwarzwald-Donau hält 0,97 Prozent, der Neckar-Elektrizitätsverband hält 0,63 Prozent. Die restlichen 0,39 Prozent sind Streubesitz.

Konzernbilanz Quartal 3/2015

Für die Aktionäre gut zu wissen: Pro Aktie erwirtschaftete der Energiekonzern, der in Karlsruhe sitzt, bis Ende September einen Gewinn von 2,62 Euro. Insgesamt macht das einen Konzernüberschuss von 710,8 Millionen Euro. Das ist deutlich besser als im selben Zeitraum im Vorjahr – da stand ein dickes Minus von 770,6 Millionen Euro. Der Gesamtumsatz des Konzerns ging leicht zurück – in den ersten drei Quartalen 2015 stehen hier 15,314 Milliarden Euro zu Buche. Das sind rund 1 Prozent weniger als im vergangen Jahr im selben Zeitraum.

Unternehmensumbau – Energiewende

Der Unternehmensumbau, den das Karlsruher Unternehmen derzeit vornimmt, scheint das operative Geschäft demnach nicht sonderlich zu beeinträchtigen. Nicht zuletzt aufgrund der von der Bundesregierung mittlerweile schon seit fünf Jahren forcierten Energiewende und der damit verbundenen Umstellung auf mehr erneuerbare Energien ist dieser Umbau notwendig geworden. Die EnBW sieht sich laut einer Pressemitteilung auf einem guten Weg bei der Umstrukturierung – man komme damit „gut voran“.

Anteil Energietraeger Stromerzeugung Enbw

Quelle: Eigene Darstellung

Die neuesten Zahlen für die Stromgewinnung gibt es für die EnBW von 2014 – hier liegen die Erneuerbaren Energien bei 12,4 Prozent, damit sogar 0,4 Prozent weniger als noch 2013. Hier zeigt sich also kein spektakuläres Wachstum. Den größten Anteil an der Stromgewinnung hat noch immer die Kernenergie, die im Vergleich zu 2013 auch noch einmal ordentlich zugelegt hat, nämlich von 39,7 auf 43,4 Prozent. Dicht gefolgt ist die Kernenergie von den Fossilen Energien, auf die 41,5 Prozent der Stromgewinnung des Konzerns entfallen. Im Vergleich zu 2013 ist der Anteil dieser Energiequelle aber um 3,5 Prozentpunkte zurückgegangen.

Vorstand

Im Vorstand der EnBW gibt es derweil nicht viel Neues. Die letzte Veränderung gab es hier im Oktober 2012, als Dr. Frank Mastiaux zum Chief Executive Officer und damit zum Vorstandsvorsitzenden aufstieg. Er ist bis zum 30. September 2017 für das Amt bestellt. Die weiteren Vorstandsmitglieder sind:

  • Dr. Bernhard Beck, Chief Personnel Officer (seit 1. Oktober 2002 – bis 30. September 2017 bestellt)
  • Thomas Kusterer, Chief Financial Officer (seit 1. April 2011 – bis 31. März 2019 bestellt)
  • Dr.-Ing. Hans-Josef Zimmer, Chief Technical Officer (seit 1. Januar 2012 – bestellt bis 31. Dezember 2016)

Die Vorstände sitzen nicht alle in der Konzernzentrale in Karlsruhe – dort hat nur Konzernchef Frank Mastiaux sein Büro. Beck, Kusterer und Zimmer verteilen sich auf die Standorte Stuttgart, Ettlingen und Steinfeld in der Pfalz.

Stromvergleich:

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Quellen:

  • Pressesprecher der Unternehmen
  • Statista.com (Premium Account)
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