Der Umbau des Energiesektors – Schlüssel zum Klimaschutz

Wenn Europa seinen Emissionsausstoß wirklich wesentlich verringern will, wird dies nicht ohne gravierende Änderungen in der Energiewirtschaft möglich sein. Dabei stellt sich nicht nur die Frage, womit wir Kohle, Öl und weitere fossile Quellen ersetzen, sondern auch, wie wir den Gesamtverbrauch verringern können. Wie wird sich also der Energiesektor in den nächsten Jahren verändern?

Der Energiesektor in seiner jetzigen Form ist für einen großen Teil der Treibhausgasemissionen verantwortlich. Er gelte daher als Schlüsselsektor im Hinblick auf den Klimawandel, sagt Gunnar Luderer vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung:

Gunnar Luderer | Foto:  Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung

„Wenn man die gesamten Treibhausgasemissionen anguckt, dann sind in Europa etwa drei Viertel davon energiebedingt, das heißt durch die Verbrennung von fossilem Öl, Kohle und Gas verursacht. Das ist der allergrößte Teil. Und innerhalb dieses Kuchens der energiebedingten CO2-Emissionen gibt es noch das, was man als Energiewirtschaft bezeichnet – also Stromerzeugung, Raffinerien, Heizwerke und so weiter. Dort wurden zwar schon Einsparungen erreicht, aber trotzdem trägt die Energiewirtschaft weiterhin zu fast einem Drittel der energiebedingten CO2-Emissionen bei.“

Schlechte Bilanz in Tschechien

Der Anteil der Energiewirtschaft an den Gesamtemissionen variiert von Land zu Land – je nachdem, aus welchen Quellen dort Strom und Wärme gewonnen wird. Die Tschechische Republik etwa schneide im internationalen Vergleich nicht sehr gut ab, betont Kateřina Davidová vom Zentrum für Verkehr und Energiewirtschaft.

Kateřina Davidová | Foto: YouTube Kanal  Energie bez emisí

„In Tschechien ist die Energiewirtschaft überdurchschnittlich für Treibhausgasemissionen verantwortlich. Das liegt daran, dass für die Strom- und Wärmeerzeugung immer noch überwiegend Braunkohle verbrannt wird. Dies trägt jedoch am stärksten zur globalen Erwärmung bei und verursacht die meisten Treibhausgasemissionen. Auch deshalb hat die tschechische Energiewirtschaft mehr Anteil an der globalen Erwärmung als beispielsweise die in Dänemark, die bereits viel stärker auf erneuerbare Energien setzt“, so Davidová.

Es ist also offensichtlich, dass das Ende von Kohleabbau und -verbrennung die Emissionen in der hiesigen Energiewirtschaft deutlich verringern würde. Als logische Konsequenz wird derzeit vor allem darüber gesprochen, wie sich die fossilen Brennstoffe ersetzen lassen. Auch Davidová hält dies für eine wichtige Frage. Zugleich mahnt sie, den Verbrauch selbst nicht zu vergessen:

Illustrationsfoto: kalhh,  Pixabay,  CC0

„Täglich verbrauchen wir Energie. Manchmal bemerken wir es vielleicht nicht einmal. Wenn man sein Haus heizt, Licht anschaltet oder ein Verkehrsmittel benutzen – immer verbraucht man dabei Energie. Heute stammt der größte Teil dieser Energie immer noch aus fossilen Brennstoffen – Braunkohle, Steinkohle oder Erdgas. Genau diese drei sind auch die größten Emissionsproduzenten. Es ähnelt ein wenig einer Gleichung: Auf der einen Seite muss Energie erzeugt werden, auf der anderen Seite wird Energie verbraucht. Doch inmitten dieses Prozesses kommt es zu großen Lecks.“

Die derzeitige Art der Energienutzung ist äußerst ineffizient und mit großen Verlusten verbunden. Und genau das ist der Bereich, auf den wir uns nach Ansicht von Gunnar Luderer konzentrieren sollten.

Illustrationsfoto: ri,  Pixabay,  CC0

„Die Energie selbst erzeugt keinen Wohlstand, sondern es ist letztlich die Mobilität oder die gut beheizte Wohnung. Auf dem Weg von der primären Energieressource bis zu dem, was wir Energiedienstleistung nennen, entstehen sehr viele Verluste. Diese können bis zu 80 Prozent betragen. Auf der einen Seite steht die Menge an Kohle und Gas, die wir einsetzen, und auf der anderen die Menge an Energie, die wirklich Dienstleistung erbringt. Das ist sehr frappierend am Beispiel eines Autos. Die Energie gelangt in Form von Benzin ins Auto, und im Verbrennungsmotor hat man dann einen Umwandlungsverlust von circa 70 Prozent. Hinzu kommen noch weitere Ineffizienzen im gesamten Antriebssystem. Das heißt, dass nur ein Fünftel der Energie, die ich getankt habe, wirklich auch kinetische Energie für dieses Fahrzeug schafft“, so der Experte vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung.

Luderer fügt hinzu, dass die Energieverluste bei einem Elektroauto deutlich geringer seien:

Elektromotor | Illustrationsfoto: Thomas Quine,  Flickr,  CC BY 2.0

„Ein Elektromotor ist viel effizienter. Bei ihm gehen nur zehn Prozent der Energie verloren. Insofern besteht eine große Synergie zwischen der Verbesserung der Effizienz und der Elektrifizierung, deren Ziel es ist, zu einem CO2-freien Energieträger zu wechseln. In Klimaschutzstrategien und Szenarien sehen wir sehr deutlich, was total sinnvoll ist: nämlich einen immer größeren Anteil unseres Energieverbrauchs auf Strom umzustellen. Strom macht derzeit ungefähr ein Viertel der Emissionen und ein Fünftel unseres Endenergieverbrauchs aus. In Klimaschutzszenarien sehen wir, dass wir zum Zeitpunkt der Klimaneutralität eher 60 bis 70 Prozent unserer Endenergie in Form von Strom verbrauchen. Das ist sehr schön, weil Strom ein sehr effizienter Energieträger ist.“

Elektrifizierung nötig

Lukáš Rečka | Foto:  Karlsuniversität in Prag

Die Elektrifizierung ist daher eine der Möglichkeiten, um die Effizienz der gesamten Energiewirtschaft zu steigern – und zugleich zur Senkung der Emissionen beizutragen. Außerdem dürften, vielleicht etwas überraschend, gerade in diesem Energiesektor weniger Emissionen auch relativ leicht zu erreichen sein – im Gegensatz beispielsweise zur Industrie oder anderen Sektoren. Dies sagt Lukáš Rečka vom Zentrum für Umweltfragen an der Prager Karlsuniversität.

„Die Strom- und Wärmeerzeugung kann aus technischer Sicht relativ leicht dekarbonisiert werden. In den Szenarien zur Erreichung der Kohlenstoffneutralität auf EU-Ebene wird davon ausgegangen, dass die Strom- und Wärmeerzeugung eine negative Emissionsbilanz aufweist“, erläutert Rečka.

Illustrationsfoto: Gerd Altmann,  Pixabay,  CC0

Die Elektrifizierung kann auch zur Senkung der Emissionen bei der Wärmeerzeugung beitragen. Laut Gunnar Luderer lassen sich dazu die in Tschechien und Deutschland weit verbreiteten Zentralheizungssysteme nutzen:

„Solche Wärmenetze sind extrem hilfreich, weil man sie von einer fossilen Wärmeerzeugung hin zu einer elektrifizierungsbasierten Wärmeerzeugung umrüsten kann. Das bedeutet, eine Wärmepumpe einzubauen. Durch sie wird Strom plus Umgebungswärme in spürbare Wärme umwandelt. Das Schöne ist, dass man mit einer Einheit Strom drei Einheiten Wärme erzeugen kann. Zweitens lässt sich diese Wärme speichern. Wenn also gerade viel Sonne oder Wind im System ist, wird diese produziert, um dann bei Flaute oder starker Bewölkung zur Verfügung zu stehen. Man muss das Stromsystem immer zusammen mit der Wärmeerzeugung und den Beheizungssystemen in den Häusern denken.“

Fossile und erneuerbare Energie in der EU | Quelle: RCraig09,  Wikimedia Commons,  CC BY-SA 4.0

Bei den Überlegungen zur Zukunft der Energiegewinnung sollten wir uns nicht nur darauf konzentrieren, womit wir fossile Brennstoffe ersetzen, sondern auch auf die Frage, wie viel Energie wir überhaupt brauchen. Wenn es gelinge, den Energieverbrauch zu senken, werde dies die Energiewende wesentlich vereinfachen, sagt Kateřina Davidová. Sie fügt hinzu:

„Es gibt den Grundsatz ‚energy efficiency first‘, also der ‚Energieeffizienz zuerst‘. Er sollte zum Beispiel bei Entscheidungen über öffentliche Investitionen zu tragen kommen. Das heißt, dass wir uns in erster Linie darauf konzentrieren sollten, wo sich Energie einsparen lässt – ob nun bei der Isolierung eines Hauses oder bei der Verbesserung des Produktionsprozesses in einer Fabrik. Und erst danach sollten wir uns überlegen, wie wir fossile Brennstoffe ersetzen, um die Emissionsintensität der erzeugten Energie zu verringern. Da gilt der folgende Leitsatz: Am wenigsten umweltschädlich ist die Energie, die gar nicht erst produziert werden muss.“

Quelle: Oeko-Institut e.V.,  Flickr,  CC BY-SA 2.0

Laut Gunnar Luderer ist das Potential für Einsparungen enorm – angesichts der Tatsache, wie ineffektiv wir gegenwärtig mit Energie umgehen.

„Die Szenarien für den Weg zur Klimaneutralität umfassen eine deutliche Reduktion der Endenergienachfrage. So sind bis 2045 ungefähr 40 Prozent weniger Endenergieverbrauch vorgesehen im Vergleich zu jetzt. Dazu wird maßgeblich die Elektrifizierung beitragen, aber auch die Wärmedämmung. Wir müssen die Häuser massiv sanieren. Das ist eine große Herausforderung, schließlich sind die meisten Häuser in Deutschland älter und nicht so gut isoliert. Durch die Sanierung verbrauchen sie dann weniger Energie, und man kann auch besser mit Wärmepumpen arbeiten, um die Heizung zu betreiben“. Erläutert Luderer.

Wärmedämmung als erster Schritt

Wärmedämmung an einer Gebäudefassade | Foto: Engoman23,  Wikimedia Commons,  gemeinfrei

Mit anderen Worten: Die Wärmedämmung in Gebäuden ist ein erster wichtiger Schritt hin zu einer effektiveren Energienutzung. Das bestätigt auch Lukáš Rečka…

„Ein wärmegedämmtes Haus beziehungsweise ein Haus mit niedrigem Energiestandard bedeutet einen großen Fortschritt. In erster Linie geht es also darum, den Primärenergieverbrauch zu senken. Das ist das A und O. Der Wärmestandard bleibt gleich, aber man braucht viel weniger Energie. Es hat keinen Sinn, in einem nichtgedämmten Haus die Wärmequelle zu wechseln. Denn dann investiert man viel Geld in ein neues Heizsystem– und wenn man später das Haus dämmt, ist das System überdimensioniert“, so der Fachmann von der Prager Karlsuniversität.

Investitionen in die Wärmedämmung von Gebäuden haben einen weiteren Vorteil – da wo der Strom- und Wärmeverbrauch deutlich verringert wird, sinken auch die Haushaltsgesamtausgaben für Energie. Damit dienten solche Investitionen im Grunde auch als Schutz vor Energiearmut, erläutert Kateřina Davidová:

Illustrationsfoto: Alina Kuptsowa,  Pixabay,  CC0

„Beim Blick auf die Europakarte sehen wir, dass Staaten, die schon früher in die Wärmedämmung von Häusern investiert haben, heute viel weniger von der Energiekrise und vom Preisschock bei Gas betroffen sind. Denn sie haben viel geringere Kosten für die Beheizung. Das bezieht sich zum Beispiel auf Staaten im Norden Europas. Dahingegen haben Länder wie Großbritannien, in denen die Qualität des Wohnungsbestands sehr niedrig liegt, Probleme mit den steigenden Energiepreisen. Denn die Kosten für die Beheizung schlecht isolierter Gebäude summieren sich.“

Doch es geht nicht nur um die Gebäudedämmung. Genauso wichtig seien Energieeinsparungen in der Industrie und weiteren Sektoren, merkt Lukáš Rečka an:

Herstellung von Eisen | Illustrationsfoto: Enlightening_Images,  Pixabay,  CC0

„Der Gesamtenergieverbrauch könnte um Werte im zweistelligen Prozentbereich sinken, vielleicht sogar um die Hälfte – vorausgesetzt, es gelingt, maximale Einsparungen durchzusetzen. Dafür sind aber ganz andere technologische Verfahren erforderlich, zum Beispiel bei der Herstellung von Eisen und weiteren Materialien. Für die Eisenerzeugung gibt es bereits Pilottechnologien, die entweder auf der direkten Reduktion von Wasserstoff basieren oder vollständig elektrisch ablaufen. Bei der herkömmlichen Eisenerzeugung wird Koks als Hauptrohstoff verwendet. In etwa 20 oder 30 Jahren könnte bereits eine ganz andere Produktionstechnologie zur Verfügung stehen.“

Autoren: Filip Rambousek , Štěpán Vizi
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