Büro für Technikfolgen-Abschätzung beim Deutschen Bundestag

Torsten Fleischer

Exportchancen für Techniken zur Nutzung regenerativer Energien

TAB-Arbeitsbericht Nr. 042. Berlin 1996, 179 Seiten

Zusammenfassung

Die erneuerbaren Energien (Wasserkraft, Wind- und Sonnenenergie sowie Nutzung von Biomasse und Geothermie) werden in einigen Jahrzehnten weltweit eine wichtige Säule der Energieversorgung sein. Sie sind - angesichts des heutigen geringen Ausgangsniveaus - ein Wachstums- und Zukunftsmarkt par excellence. Während diese langfristige Einschätzung große Zustimmung unter Experten aus Forschung, Energieversorgung, Wirtschaft und Politik findet, ist derzeit noch umstritten, ob der Export von Techniken zur Nutzung erneuerbarer Energiequellen auch schon auf mittlere Sicht (Zeithorizont: 5 bis 15 Jahre) einen nennenswerten Umfang erreichen und den Export traditioneller Energieanlagen zunehmend ergänzen wird.

Im Rahmen der internationalen Entwicklungspolitik und angesichts wachsender Umweltbelastungen durch Nutzung fossiler Energieträger sowie anstehender internationaler klimapolitischer Vereinbarungen sind die erneuerbaren Energiequellen zunehmend wichtige Hoffnungsträger. Die Anbieter marktreifer Techniken sind unter den heutigen Bedingungen auf dem Weltmarkt oft dann begünstigt, wenn flankierend eine konsequente Technologie-, Industrie- und Exportpolitik realisiert wird. Dies gilt insbesondere für kleine und mittlere Unternehmen. Ein Gegensatz zwischen Entwicklungspolitik und Exportförderung ist dabei nicht zwangsläufig die Folge. Eng verknüpft sind damit auch Standortfragen sowie Fragen im Zusammenhang mit der Globalisierung der Produktion.

Hauptziele des vorliegenden Sachstandsberichtes sind die Auslotung der weltweiten Export-Teilmärkte und die Einschätzung der Exportchancen für die deutschen Hersteller im Bereich der Nutzung von erneuerbaren Energien sowie die Spezifizierung wesentlicher landes- und technologiespezifischer Determinanten des Außenhandels. Daraus werden abschließend Optionen abgeleitet, wie die sich abzeichnenden Exportpotentiale besser genutzt werden könnten.

Einleitend wird die heutige Situation des deutschen Exports und der inländischen Produktion von ausgewählten Gütern zur Nutzung erneuerbarer Energiequellen skizziert. Soweit aus der amtlichen Statistik (die viele Unschärfen mit sich bringt: Geheimhaltungspflicht, Klassifikationsproblematik, technologie-spezifische Datenprobleme) ablesbar, nahm die Produktion einiger ausgewählter Güter zur Nutzung erneuerbarer Energien in Deutschland zwischen 1976 und 1993 preisbereinigt von rund 170 Mio. DM auf 630 Mio. DM (in Preisen von 1991) zu; dies entspricht einem Wachstum um 8% pro Jahr. Im gleichen Zeitraum hat sich für die gleichen Güter der Exportwert, gemessen in Preisen von 1985, von rund 18 Mio. DM auf rund 300 Mio. DM erhöht (18% pro Jahr). Diese Zuwächse bei Produktion und Export sind weit höher als der durchschnittliche Produktions- und Exportzuwachs der deutschen Industrie und signalisieren möglicherweise eine große Bedeutung dieses Marktsegments energiewandelnder Anlagen in der Zukunft.

Dabei läßt sich der Exportwert von Komponenten, z.B. Generatoren, Leittechnik, Regelungstechnik, Wärmetauscher, die in Techniken zur Nutzung erneuerbarer Energieträger eingesetzt werden, aus den Statistiken nicht separieren. In den Bereichen Maschinenbau und Elektrotechnik ist die deutsche Wirtschaft erfahrungsgemäß sehr stark, so daß der Exportwert dieser "Vorprodukte" eine nicht zu unterschätzende Größenordnung erreichen dürfte. Auffallend ist ferner, daß die Exportströme stark von den natürlichen Gegebenheiten und von den jeweils geltenden Rahmenbedingungen für erneuerbare Energiequellen (z.B. Energie- und Umweltpolitik, Fördermaßnahmen) in den Abnehmerländern abhängen und (nationale sowie internationale) Entwicklungsprogramme einen erheblichen Einfluß haben. Leider fehlen im Bereich erneuerbarer Energien viele Daten in den amtlichen Statistiken, so daß nur ein unvollständiges Bild zu gewinnen war.

Die Exportpotentialanalyse wurde anhand globaler Energiebedarfsprojektionen des "World Energy Council (WEC)" (Weltenergierat 1994) durchgeführt. Diese prognostizieren einen Anstieg der Nutzung erneuerbarer Energiequellen von 65.000 PJ (2.200 Mio. t SKE) im Jahre 1990 auf 96.000 PJ (3.300 Mio. t SKE) im Jahre 2010 (+50%).

Bei einem geschätzten gesamten weltweiten Volumen von durchschnittlich rund 165 Mrd. DM pro Jahr ist danach der Markt der großen Wasserkraftwerke auf mittlere Sicht weiterhin der bei weitem größte Einzelmarkt der Techniken zur Nutzung erneuerbaren Energiequellen, gefolgt von anderen Teilmärkten mit einem um eine Größenordnung kleineren Volumen (um die 10 Mrd. DM/a): die "moderne Biomasse", die kleinen Wasserkraftwerke, die solarthermischen Anlagen und die Windkraft (vgl. Tab. 1).

Der Export von Gütern zur Nutzung erneuerbarer Energiequellen aus Deutschland wuchs in den letzten 17 Jahren preisbereinigt um ca. 18% pro Jahr. Unterstellt man einen Rückgang dieses Wachstums auf durchschnittlich ca. 10% pro Jahr, dann würden sich die Exporte der ausgewählten Techniken bis 2005 auf etwa 1 Mrd. DM erhöhen. Wie erwähnt, sind in dieser Summe bestimmte Komponenten, die in der Statistik nicht separat ausgewiesen und nicht ausdrücklich der Nutzung erneuerbarer Energiequellen zugeordnet werden können, wie z.B. Generatoren, andere elektrotechnische Komponenten sowie Wärmetauscher, noch nicht enthalten. Diese machen jedoch wegen ihres hohen "Know-how"-Gehalts einen großen Anteil des deutschen Exports im Bereich der Anlagen zur Nutzung erneuerbarer Energiequellen aus. Schon heute belaufen sie sich auf mindestens 3,5 Mrd. DM, wie aus Angaben einzelner Hersteller zu erschließen ist. Unterstellt man hier etwas niedrigere Wachstumsraten von 4%, weil die Lieferungen sich bereits auf sehr hohem Niveau bewegen und stark mit dem nicht ganz so dynamisch wachsenden Bereich der Großwasserkraftanlagen verknüpft sind, so lassen sich die Exporte der Elektrotechnikteile und Wärmetauscher im Zusammenhang mit der Nutzung erneuerbarer Energiequellen im Jahr 2005 auf mindestens zusätzlich 5 Mrd. DM schätzen.

Tab. 1: Abschätzung der weltweiten jährlichen Investitionsvolumina für Techniken
zur Nutzung erneuerbarer Energiequellen auf mittlere Sicht

Quelle: FhG-ISI 1996

Insgesamt führt diese Berechnungsmethode zu einem Exportpotential von mindestens 6 Mrd. DM für 2005. Gemessen an heutigen Exporten in Höhe von 4 Mrd. DM entspricht dies einem Anteil von fast 4% des durchschnittlichen jährlichen Zuwachses weltweit von 165 Mrd. DM.

Nimmt man dagegen das Exportwachstum der direkt in der Statistik erfaßten Komponenten mit durchschnittlich 15% an, d.h. eine Verfünffachung der Exporte binnen 12 Jahren, so läge ihr Exportwert im Jahre 2005 bei ca. 1,6 Mrd. DM (in Preisen von 1991). Unterstellt man gleichzeitig ein Wachstum von 5% bei sonstigen (u.a. elektrotechnischen) Komponenten, ergibt sich ein Gesamtexportpotential von ca. 7,5 Mrd. DM oder ein Anteil von ca. 5% am durchschnittlichen jährlichen Anlagenzubau.

Zu den genannten deutschen Exportvolumina sind außerdem neben den reinen Güterexporten auch der Export von Ingenieur- und Finanzdienstleistungen, v. a. im Bereich der Planung und Projektierung aber auch bei Wartung und Betrieb hinzuzurechnen. Diese lassen sich nur sehr grob abschätzen. Eine Größenordnung von derzeit mehr als 100 Mio. DM scheint jedoch durchaus plausibel. Dieser Teilmarkt dürfte mit Sicherheit mindestens so schnell wie die Güterexporte zunehmen (d.h. zwischen 5 und 7% jährlich), weil die Potentiale in den Schwellenländern nur mit erhöhtem Dienstleistungsanteil der Industrieländer, insbesondere Planungs-, Finanzierungs- und Betriebsführungsdienstleistungen, realisiert werden können.

Die Einschätzung der Exportaussichten der deutschen Hersteller ergibt für die einzelnen Techniken folgendes Fazit:

Zukünftige Exportpotentiale für Techniken zur Nutzung regenerativer Energiequellen liegen für deutsche Hersteller in besonderem Maße im Bereich von

• Komponenten und Vorprodukten, deren Herstellung ein hohes Maß an technologischem und Fertigungswissen erfordert (und bei denen deutsche Firmen einen Technologievorsprung besitzen)

sowie bei

• komplexen Systemen, die ein optimales Zusammenspiel der Komponenten erfordern.

Entsprechend sind zukünftig gute Exportchancen in den folgenden Bereichen zu erwarten:

• Wasserkraftanlagen, insbesondere Großanlagen, die traditionell große Exportvolumina haben und für die weltweit beträchtliche Zubaupotentiale erwartet werden,
• gut abgestimmte Windkraftanlagen, aerodynamisch und sicherheitstechnisch optimierte Rotorblätter sowie Regelsysteme und Fernüberwachungskomponenten,
• biogasbetriebene KWK- bzw. BHKW-Anlagen (Gesamtsysteme bzw. Motoren),
• Silizium-Wafer für Photovoltaik-Module sowie PV-Anwendungssysteme und
• Komponenten (konzentrierende Kollektoren) und komplette Anlagen für thermische Solarkraftwerke sowie Systemkomponenten für geothermische Anwendungen.

Ferner sind aufgrund von zum Teil schon weit vorangeschrittenen Forschungs- und Entwicklungsarbeiten im Bereich neuer Technologien zukünftig gute Exportchancen zu erwarten. Hierzu zählen beispielsweise neue Batteriesysteme (u.a. inkl. Batteriemanagement), transluzente Wärmedämmung, Stirling-Receiver-Generatoren, Brennstoffzellen (z.B. in Kombination mit Biomassevergasung), Pflanzenöl-Motoren sowie holographisch-optische Tageslichtsysteme.

Geringe Exportchancen für deutsche Hersteller und zunehmende Importe bzw. Importüberschüsse werden u.a. in den Bereichen thermischer Solaranlagen zur Warmwasserbereitung und Feuerungsanlagen für Biomasse (z.B. Holzhackschnitzel, Stroh; Ausnahme: Standardkomponenten) erwartet.

Ein Verbleiben der Fertigung vorwiegend im Inland wird auf mittlere Sicht bei Wasserkraftanlagen und Windkraftanlagen (wachsender Exportanteil trotz zunehmender lokaler Fertigung in den Abnehmerländern im Rahmen von "Joint Ventures") erwartet. Auch Komponenten für solarthermische Kraftwerke (Spiegel), biogasnutzende Blockheizkraftwerke, Biovergaser und die Photovoltaik (hochwertige Vorprodukte und Anwendungssysteme) dürften weiterhin vornehmlich im Inland gefertigt werden ("Know-how-Vorsprung"), ebenso wie andere Systemkomponenten (z.B. Generatoren, Meß- und Regelsysteme, Fernüberwach- und Fernwirksysteme). Zunehmend im Ausland produziert werden dürften thermische Solarkollektoren (z.B. Tochterunternehmen) und kleine Wärmepumpenanlagen. Im Falle der Photovoltaik ist eine abschließende Einschätzung momentan nicht möglich. Zwar gab es eine Abwanderung eines Teiles der PV-Zellen-Produktion, zugleich sind aber Ansätze zur Aufrechterhaltung des Produktionsstandortes Deutschland bei Silizium-Rohmaterial und PV-Systemen zu erkennen.

Die Exportpotentiale und Wettbewerbsvorteile könnten ausgebaut werden, wenn die deutschen Hersteller nicht nur ihre Anlagen am Weltmarkt anbieten, sondern zugleich Dienstleistungen mit Planung, Projektierung, Finanzierung, Betrieb und Ausbildung der Betreiber bereitstellen oder vermitteln. Zweifelsohne ist eine teilweise Verlagerung der Produktion von Low-Tech-Komponenten ins Ausland zu beachten und nicht zu vermeiden. Dies könnte jedoch Chancen für Exporte im Vorleistungsbereich, beispielsweise im Anlagen- und Maschinenbau (z.B. Gießerei- und Fertigungsanlagen) eröffnen und durch die Generierung zusätzlichen Einkommens in den Niedriglohnländern die dortige Kaufkraft und die Einfuhrmöglichkeiten insgesamt vergrößern. Desweiteren könnten sich die deutschen Hersteller mit innovativen Anwendungslösungen und kompletten Dienstleistungspaketen neue Chancen erarbeiten, so bei der solaren oder windbetriebenen Meerwasserentsalzung, Biomasse-Treibstoffen mit entsprechenden Motorkonzepten, "Electrofarming" (Stromerzeugung mit allotherm vergaster Biomasse).

Bei einigen Anwendungen der "neuen" regenerativen Energiequellen hat der Demonstrationsmarkt im Inland eine große Bedeutung. Dabei müssen sie in Deutschland ein merkliches natürliches Nutzungspotential haben. Wichtiger noch: Sie müssen in der Phase der Markteinführung stehen. Bei bereits ausgereiften und weit verbreiteten Techniken/Anwendungen wie z.B. Wasserkraftanlagen haben inländische "Demonstrationsmärkte" eine vergleichsweise geringe Bedeutung.

Andererseits wird die Bedeutung von Demonstrationsprojekten im Ausland unterschätzt. Hierbei geht es sowohl um die Erprobung unter den speziellen Bedingungen vor Ort als auch um den direkten Kontakt zu den Abnehmern, Kunden oder Nutzern. In Fällen, bei denen der Einsatz einer Technik zur Nutzung erneuerbarer Energieträger in Deutschland nicht relevant oder wegen der natürlichen Bedingungen nicht effektiv ist (z.B. thermische Wasserentsalzung, solarthermische Kraftwerke), sind ausländische Demonstrationsprojekte eine wichtige Voraussetzung für eine mögliche Marktöffnung für deutsche Unternehemen.

Optionen

Die technikübergreifenden Optionen zur Förderung der Exporte von Technologien zur Nutzung der erneuerbaren Energiequellen sind in nachfrageorientierte, vermittelnde und angebotsorientierte Maßnahmen unterschieden. Ein Schwergewicht liegt auf den nachfrageorientierten Optionen, weil einerseits die zu exportierenden Güter und Dienstleistungen sich an dem Bedarf der Importländer und deren Gegebenheiten möglichst gut orientieren sollten und andererseits die Rahmenbedingungen in diesen Ländern auch durch die Bundesregierung (bilateral oder über internationale Gremien) mitbeeinflußt werden können. Von großer Bedeutung sind auch die vermittelnden Maßnahmen, die von Regierungen mancher Wettbewerbsländer (z.B. USA und Japan) intensiv für die Exportförderung genutzt werden.

Die technikspezifischen Maßnahmen betreffen im einzelnen bei

• Windkraftanlagen die spezifische Anwendungsentwicklung mit Hilfe öffentlicher FuE-Zuschüsse,
• Photovoltaik eine stärkere Orientierung der öffentlichen FuE auf spezifische (Anwendungs-)Märkte in kaufkraftstarken Ländern und Zielgruppen unter Beteiligung der Hersteller,
• Thermischen Solarkollektorsystemen Verbesserungen an Komponenten (Wärmemeßgeräte, Regelgeräte, Umwälzpumpen),
• Solarthermischen Kraftwerken die Beteiligung deutscher Hersteller an der ersten kommerziell betriebenen Anlage,
• Wärmepumpen ein Systemangebot als Wärmepumpen und Kälteerzeuger,
• Geothermie die Verbesserung der inländischen energie- und förderpolitischen Rahmenbedingungen und eine Beteiligung Deutschlands am "IEA-Implementing Agreement on Geothermal Energy".

Die Optionen beziehen auch die Globalisierung der Produktionsstandorte ein, um den speziellen Wettbewerbsvorteilen deutscher Hersteller Rechnung zu tragen. Dies heißt u.a.:

• Die deutschen Hersteller sollten sich mittelfristig auf die Produktion von High-Tech-Komponenten konzentrieren und sich durch internationale Kooperationen den Marktzugang sichern. Insbesondere Defizite bei begleitenden Dienstleistungen, z.B. anspruchsvollen Wartungsarbeiten, lassen sich gut über Auslandskooperationen kompensieren.
• Wenn die Verlagerung arbeitsintensiver Fertigung zu einer Verbilligung des Produkts führt, kann dies die Marktdiffusion der betreffenden Technik wegen günstiger Preise beschleunigen und zwar nicht nur in dem betroffenen Niedriglohnland, sondern auch in anderen von dort aus belieferten Ländern, was aus klimapolitischen Gründen zu begrüßen ist. Deutsche Hersteller benötigter "know-how"-intensiver Systemkomponenten würden von dieser Entwicklung ebenfalls profitieren.

Da die Kenntnisse und Daten zu den Exportmärkten der erneuerbaren Energiequellen nicht immer zum besten stehen, werden auch hierzu einige Anregungen gegeben:

• Für eine tiefergreifende Analyse der Exportpotentiale für Techniken zur Nutzung erneuerbarer Energiequellen sollte man detaillierte Befragungen bei deutschen Herstellern und ausländischen energiewirtschaftlichen Instituten durchführen. Diese Befragungen sollten technik- und länderspezifisch sein.
• Erfolgreich gestaltete Rahmenbedingungen zur Diffusion der Anwendung erneuerbarer Energiequellen sollten anhand vergangener Erfahrungen in einzelnen Ländern und für einzelne Technologien recherchiert und dokumentiert werden (z.B. thermische Solarkollektoren in Israel, Biomassenutzung in Österreich, Windenergienutzung in Dänemark, Windenergienutzung und Kleinwasserkraft sowie Deponie- und Klärgasnutzung in Deutschland, Photovoltaiknutzung in Japan).
• Für einzelne Regionen und Techniken sollte ein jeweils angepaßtes Konzept zwischen Regierung (BMWi, BMBF, BMZ und Auswärtiges Amt) und den betroffenen Wirtschaftsverbänden bzw. Unternehmen entwickelt werden, das jene Empfehlungen fallweise aufgreift, die im BMWi-Gesprächszirkel von 1994 genannt wurden (z.B. Einbezug in bilaterale Wirtschaftsgespräche, Unterstützungen von Ausstellungen, Förderung von Demonstrationsanlagen, Personalausbildung).
• Eine möglichst schnelle Anpassung der Außenhandelsstatistik an die Erfordernisse der Exporteure, der Politik und der Wissenschaft könnte sich als sehr nützlich erweisen.