Die erste Folge dieser Serie über Treibhausgasemissionen konzentrierte sich auf Temperaturschwankungen. In der zweiten Folge diskutierte ich Trends zur weltweiten Kernenergie. Besonders interessant war der Rückbau von Kernreaktoren in Deutschland seit 2011 nach der Nuklearkatastrophe in Fukushima Daiichi in Japan. In dieser Folge beschreibe ich die Trends der Energiewende in Europa und weltweit.
Nach der Entscheidung, Atomreaktoren abzuschalten, wollte Deutschland die Produktionslücke mit der Energiewende (erneuerbare Energien) schließen . Deutschland investierte massiv in Solar- und Windenergie. Anhand von Wikipedia- Daten, die die Solarenergie-Trends der letzten 15 Jahre in der EU untersuchten, konnte ich deutlich erkennen, dass Deutschland seit 2011 in der EU führend ist.
Windenergie ist weiterhin ein wachsender Trend. Seit 1998 investiert Deutschland kontinuierlich in den Bau neuer Windparks. Die folgende Grafik veranschaulicht diesen Trend anhand von Daten aus Wikipedia sehr schön und zeigt Deutschland an der Spitze, gefolgt von Spanien, Großbritannien und Frankreich.
Dieser Trend ist nicht nur in Europa, sondern weltweit zu beobachten. Daten von ourworldindata.org zeigen deutlich, dass sich dieser Trend auf allen Kontinenten ausbreitet. Ich muss gestehen, dass ich weder Wasserkraft noch Biomasse und Geothermie gezeigt habe. Tatsächlich sind diese erneuerbaren Energien in einigen Ländern (wie Island) am stärksten vertreten. In dieser Momentaufnahme der weltweiten Erzeugung erneuerbarer Energien seit 1965 sehen wir, dass die Wasserkraft weltweit führend ist, gefolgt von der Windkraft.
Und schließlich: Wie hoch ist der Anteil erneuerbarer Energien an unserer Primärenergieerzeugung? Die folgende Grafik zeigt den Gesamtanteil erneuerbarer Technologien am Primärenergieverbrauch – der Kombination aus Wasserkraft, Solarenergie, Windkraft, Geothermie, Biokraftstoffen und anderen. Die Spitzenreiter sind Island und Norwegen mit einem durchschnittlichen Anteil von 59,9 % bzw. 66,5 %. Wenn wir mit der Maus über diese Länder fahren, können wir den Trend deutlich erkennen.
Es zeigt mir auch, dass Deutschland noch einen langen Weg vor sich hat. Der Anteil des Verbrauchs an primärer erneuerbarer Energie lag 2019 bei 17,5 % (unter Verwendung des Datenfilters für das Jahr) und liegt damit weit hinter den beiden führenden Ländern Island (79 %) und Norwegen (66 %).
Abschließend war es interessant, die jährliche Gesamtentwicklung des Anteils erneuerbarer Primärenergie zu ermitteln. Gibt es Länder mit einem stetigen Anstieg oder Rückgang des Verbrauchs erneuerbarer Primärenergie? Zur besseren Lesbarkeit habe ich einige Indikatoren in die Datentabelle aufgenommen, beispielsweise:
- Einfärbung der Jahre von Rot (1966) über Schwarz nach Grün (2018).
- Markierung des Jahres 1965 mit einem schwarzen Minuszeichen „-“.
- Das Jahr 2019 wird durch ein schwarzes „^“-Zickzack-Zeichen gekennzeichnet.
Beim Anzeigen der Daten im Graph Builder wie unten gezeigt konnte ich deutlich viele Länder mit positiven Trends erkennen (mit dem Cursor oben); es war jedoch ein wenig schwierig, zwischen Ländern mit einem positiven und einem negativen Trend zu unterscheiden.
Daher führte ich eine abschließende Analyse durch, indem ich die Ausgangsdaten aufteilte und für jedes Land eine Spalte erstellte. Anschließend analysierte ich die Daten mit einer multivarianten Analyse, um die Pearson-Korrelationskoeffizienten aus dem prozentualen Anteil des Verbrauchs erneuerbarer Energien aller Länder pro Jahr zu ermitteln. Ein positiver Trend weist einen positiven Korrelationskoeffizienten auf, ein negativer Trend hingegen einen negativen.
Ich habe eine neue Datentabelle mit den Pearson-Korrelationskoeffizienten erstellt und sie mit dem ursprünglichen Datensatz verknüpft. Um Cluster von Ländern mit positiver und negativer Entwicklung zu erhalten, habe ich die Binning-Formel (neu in JMP 16 ) verwendet, die es ermöglicht, die Korrelationskoeffizienten in vier verschiedene Gruppen einzuteilen: -1 bis -0,5; -0,5 bis 0; 0 bis 0,5; 0,5 bis 1.
Ich kann diese Clusterspalte nun als lokalen Datenfilter verwenden, um positive oder negative Trends beim Verbrauch erneuerbarer Primärenergien anzuzeigen. Nachfolgend finden Sie ein Beispiel für Länder mit positiven Trends beim Verbrauch erneuerbarer Energien.
Ich habe mich sehr gefreut, dass Deutschland, wo ich lebe, zu den Ländern mit sehr positiven Trends beim Verbrauch erneuerbarer Energien gehört.
In einigen wohlhabenden Ländern, wie der Schweiz und Neuseeland, schwankte die Produktion erneuerbarer Energien und ging zeitweise sogar zurück (siehe unten). In der Schweiz deckte die Wasserkraft, basierend auf dem geschätzten durchschnittlichen Produktionsniveau, Anfang der 1970er Jahre noch fast 90 % der inländischen Stromproduktion. Dieser Anteil sank jedoch bis 1985 (nach der Inbetriebnahme der Schweizer Kernkraftwerke) auf rund 60 % und liegt heute bei etwa 56 %. In der Schweiz wird Strom heute hauptsächlich durch Wasserkraft (59,9 %), Kernkraft (33,5 %) und konventionelle thermische Kraftwerke (2,3 %, nicht erneuerbar) erzeugt.
Neuseeland verfügt nach Island und Norwegen über die dritthöchste Versorgung mit erneuerbarer Primärenergie. Neuseeland war ein früher Anwender verschiedener alternativer Energietechnologien, insbesondere Wasserkraft und Geothermie. Mittlerweile deckt es 60 % der gesamten Stromerzeugung aus solchen Quellen. Da die Wasserkraft stark vom Niederschlag beeinflusst wird, kann die erzeugte Energiemenge von Jahr zu Jahr schwanken, was den steigenden Trend erklärt. In den letzten Jahren hinkte Neuseelands Entwicklung erneuerbarer Energien hinter anderen Ländern hinterher, insbesondere bei der Windkraft. Ab Mitte der 2000er Jahre begann die Zahl der Wind- und Geothermieprojekte jedoch rapide zu steigen, hauptsächlich aufgrund sinkender Kosten für erneuerbare Technologien und der Erschöpfung der Erdgasreserven. Die gesamte Solarenergieerzeugung macht nach wie vor einen geringen Anteil an der gesamten primären erneuerbaren Energie aus.
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