Elektrizität: Schlüssel zu einem nachhaltigen und klimaverträglichen ...

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142 Dabei ist Grund zum Optimismus gegeben: bei der Windkraft beginnt die Nutzung der stromertragreichen Off-shore Gebiete, Solarthermie rückt in die industrielle Perspektive, Biomasse sollte in der zweiten Generation zusätzliche Potenziale erschließen etc. Schon um das Jahr 2020 könnten in Deutschland 50% des Stroms weitgehend CO2-frei erzeugt werden, sofern die Kernkraftwerke weiter laufen und die erneuerbaren Energien das anvisierte Ziel erfüllen, ein Viertel zur Stromerzeugung beizutragen (vgl. dazu Abb. 1). Zu einem späteren Zeitpunkt könnte die 75%-Marke überschritten werden, wobei hier nicht diskutiert werden soll, in welchem Maß dies durch fossile Kraftwerke mit CCS-Technologie, durch einen weiteren Ausbau der Erneuerbaren Energien oder durch Kernkraftwerke oder Kernfusion ermöglicht wird. Wenn aber 75% des Stroms CO2-frei (bzw. bei CCS CO2-arm) erzeugt werden (also jede Kilowattstunde im 5 Mittel mit weniger als 200 Gramm CO2 belastet ist – statt wie bislang in Deutschland mit 572 Gramm CO2 ), dann ist es vom Standpunkt des Klimaschutzes bereits vorteilhafter, Raumwärme elektrisch statt mit Erdgas bereitzustellen: sogar eine einfache elektrische Widerstandsheizung setzt dann weniger CO2 frei als eine Erdgas-Anlage für dieselbe Wärmemenge. Wird der Wirkungsgrad der elektrischen Heizung noch in thermodynamisch korrekter Weise mit einer Wärmepumpe gesteigert, etwa um den Faktor 3 oder 4, dann wird unmittelbar einsichtig, dass man mit der Elektrizität einen Energieträger bekommt, der in der Lage ist, das Erdgas und erst recht das Heizöl bei der dezentralen Raumwärmeerzeugung zu verdrängen. Dabei muss die Zusammensetzung des zukünftigen Strommixes unter Einbeziehung der überregionalen und europäischen Verteilung betrachtet werden. Gerade bei einem hohen Grad fluktuierender Wind-, Sonnen- oder Meeresenergie spielt die Verbindung von Regionen mit unterschiedlichen Wetterbedingungen für die Versorgungssicherheit und die Wirtschaftlichkeit eine entscheidende Rolle, denn ausreichende Versorgungssicherheit weitgehend im nationalen bzw. regionalen Kontext erreichen zu wollen, würde beachtliche Überkapazitäten erfordern, die mit hohen Investitionen und laufenden Kosten verbunden wären und die Frage nach der Verwertung des überschüssigen Stroms aufwerfen würden. Stromerzeugung, Verteilung und Nutzung müssen deshalb als ein überregionales (internationales) System betrachtet werden, in dem Erzeugung und Verbrauch jederzeit miteinander korrespondieren; dies gilt, solange Stromspeichermöglichkeiten nicht in dem gewünschten Maße zur Verfügung stehen, wie es leider auf absehbare Zeit der Fall sein wird. Die mit dem Smart Grid beabsichtigte Steuerung des Verbrauchs in Abhängigkeit vom Stromangebot wird in diesem Zusammenhang möglicherweise hilfreich sein, aber sie wird allein das Problem quantitativ nicht lösen können. Insgesamt ist der Ausbau des europäischen Übertragungsnetzes als „neue Variable“ von eminenter Wichtigkeit, um die überregionale Anpassung von Stromangebot und -verbrauch sowie den Stromhandel zu optimieren. Sobald ein ausreichend starkes europäisches Netz existieren wird, können auch heutige nationale Anstrengungen, wie z.B. in Deutschland die Investitionen in Photovoltaik, im europäischen Kontext wesentlich effektiver durch den Aufbau von Kapazitäten dort, wo die natürlichen Stromerzeugungsbedingungen optimaler sind, ersetzt werden. Ob CO2-freier Strom auch die fossilen Treibstoffe im Verkehr ersetzen kann, hängt im wesentlichen davon ab, ob die Batterieforschung so erfolgreich sein wird, dass die entscheidenden Durchbrüche hin zu den notwendigen Leistungsdichten, Lade-/Entladezyklen und Lebensdauern, und dies alles zu erschwinglichen Preisen, erzielt werden. Überdies wird abzuwarten sein, wie sich der Wettbewerb zwischen rein batteriebetriebenen und Brennstoffzellenfahrzeugen, aber auch Fahrzeugen mit weiterentwickelten Verbrennungsmotoren entwickeln wird. Für den Klimawandel zählt nur der globale Umbau des Energiesystems: CO2-freie bzw. -arme Technologien müssen sich weltweit durchsetzen und deshalb unter Einbeziehung externer Kosten wirtschaftlich wettbewerbsfähig sein. Entsprechend spielt auch für Deutschland eine auf die globalen (und nicht nur die 5 Quelle: Umweltbundesamt (UBA), Entwicklung der spezifischen Kohlendioxid-Emissionen des deutschen Strommix 1990-2008 und erste Schätzung 2009, Stand März 2010
143 deutschen) Möglichkeiten hin orientierte Energieforschung und -entwicklung die Schlüsselrolle – sowohl für die Klimawirksamkeit als auch für die Beteiligung am internationalen Markt der Energietechnologien. Der Anteil energiebezogener Aktivitäten am gesamten FuE-Aufwand hat in den letzten Jahrzehnten in Deutschland (und auch weltweit) deutlich abgenommen. In Deutschland ist bereits im Frühstadium einiger Energietechnologien auf unmittelbare, massive und jahrzehntelange Marktunterstützung gesetzt worden; dies ist besonders deutlich bei der Photovoltaik 6 . Effektiver, da wesentlich wirtschaftlicher und auf die Förderung von Entwicklungsleistungen, die der deutschen Industrie zugute kommen, zielgerichtet, wäre eine verbesserte öffentliche Unterstützung von Energieforschung und -entwicklung, gekoppelt an die Einforderung erheblich verstärkter industrieller FuE. Damit könnte Deutschland bei der Entwicklung von CO2-freien bzw. -armen Energietechnologien und dem Aufbau eines globalen nachhaltigen und klimaverträglichen Energiesystems mit Gewinn eine führende Rolle spielen. * * * 6 2009 überstiegen die umlagefinanzierten Verpflichtungen aus Marktunterstützung für die allein in diesem Jahr in Deutschland installierten Photovoltaiksysteme die öffentliche FuE für Photovoltaik um etwa das Hundertfache und die industrielle FuE voraussichtlich um etwa das Siebzigfache.
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