Im Moment wird der Klimawandel durch menschliche Aktivitäten wieder stark in Frage gestellt, z.B. durch die derzeitige US-amerikanische Regierung und viele ähnlich gesonnene Menschen in den Vereinigten Staaten, aber auch in Europa. Zufällig findet man diese Sichtweise häufig bei Gruppen, die mit dem russischen Faschismus sympathisieren und zufällig verdient Russland immer noch viel Geld mit dem Export von fossilen Brennstoffen, was bei klimaneutralem Wirtschaften weitgehend entfallen würde. Darüber habe ich 2019 (Klimaerwärmung) geschrieben…
Ich gehe also für den Rest dieses Artikels davon aus, dass der menschengemachte Klimawandel durch Treibhausgasemissionen real ist und dass dies nachteilig ist.
Nun steht man erst einmal vor der Herausforderung, die gesamten auf Verbrennung basierenden Kraftwerke durch solche zu ersetzen, die keine Verbrennungsemissionen im Betrieb verursachen, also Wasserkraft, Windturbinen, Solarenergie, Osmose, Kernenergie, vielleicht in ein paar Jahrzehnten Fusion und andere „erneuerbare“ Energieträger zu gewinnen.
Zu der Frage der Speicherung sind schon viele Ideen vorhanden. Man kann natürlich Pumpspeicherwerke benutzen, was aber nur maximal für ein paar Stunden oder Tage den Strombedarf decken kann. Hier lassen sich Braunkohlelöcher für sehr viel größere Kapazität nutzen. Und man kann auch die Idee umgekehrt denken, also Hohlkugeln in Gewässern versenken und diese mit Wasser oder Luft füllen und damit Energie speichern. Auch industrielle Akkuspeicher sind ausgereift und werden tatsächlich in größerem Umfang gebaut.
Für saisonale Speicherung gibt es eigentlich nur zwei Ideen: Entweder man produziert so viel Energie, dass diese auch im Winter ausreicht oder man gewinnt in Zeiten mit Energieüberschuss „grünen“ Wasserstoff durch Elektrolyse und kann diesen für mehrere Monate speichern und mit „H_2-ready“-Gaskraftwerken dann im Winter Strom produzieren, eventuell kombiniert mit Fernwärme oder Prozesswärme.
Nun wird es aber noch interessanter. Wie stellt man Heizungen, Verkehr und Industrie auf CO_2-Neutralität um? Für Heizungen weiß das jeder, man baut Wärmepumpen. Frage: Wieviel Strom braucht ein Land, wenn alle Häuser mit Wärmepumpen heizen, eventuell zusätzlich mit Fernwärme aus grünem Wasserstoff? Wieviel Strom braucht man für den Verkehrssektor mit oder ohne echte Verkehrswende? Elektroautos und zukünftig vielleicht mal Elektroflugzeuge brauchen eine Menge Strom. Schiffe, Langstreckenflüge und „Hobby-Autos“, wie Oldtimer oder Lieblingssportwagen, werden wohl EFuels brauchen, das heißt, eine Kilowattstunde Antriebsenergie wird mehrere Kilowattstunden Elektroenergie brauchen, weil der Wirkungsgrad des Gesamtsystems sehr viel schlechter ist also Elektroantrieb mit Akkus, die man regelmäßig nachladen kann.
Bei der Industrie kann man natürlich in vielen Fällen Kohle, Erdgas und Öl durch grünen Wasserstoff ersetzen, z.B. bei der Stahlproduktion. Für die Synthetisierung von Dünger, Kunststoffen, Chemikalien, Medikamenten,… kann man statt Gas und Kohle sicher den ähnlichen Weg wie bei EFuels gehen. Es gibt aber auch Prozesse, die inhärent CO_2 emittieren, wie z.B. die Zementproduktionm, bei der durch eine chemische Reaktion in den Gesteinen gebundenes CO_2 freigesetzt wird, oder die Aluminiumproduktion, bei der man zur Elektrolyse Kohlelektroden einsetzen muss, die zwangsläufig durch den dabei entstehenden Sauerstoff abbrennen. Im Extremfall kann man natürlich dieses CO_2 zersetzen und den Kohlenstoff deponieren oder für neue Elektroden verwenden. Oder man verwendet das CO_2 für die Herstellung von EFuels. Dann landet es am Ende auch in der Atmosphäre, aber erst wenn es zweimal oder öfter „benutzt“ worden ist. Vielleicht reicht das schon?
Hinzu kommen heute noch nicht ganz überschaubare Energiebedürfnisse für Rechenzentren, vor allem wenn man im großen Stil KI anwenden wird oder wenn in großem Stil mit Kryptowährungen wie Bitcoin gearbeitet werden wird. Ob man der Menschheit mit Kryptowährungen einen Gefallen tut, wenn diese wirklich einen großen Prozentsatz der Energie verbrauchen und ob man Wege suchen sollte, das einzudämmen, ist eine andere Diskussion. Ein gewisser Energiebedarf wird aber in diesem Bereich sicher vorhanden sein.
Auf jeden Fall braucht man in diesem Fall ein Vielfaches der Strommenge, die man z.B. im Jahr 2000 zur Verfügung hatte, sagen wir mindestens das Dreifache. Norwegen mit seinen traumhaften Wasserkraft-Ressourcen überlegt deshalb, zusätzlich Kernkraftwerke zu bauen. Wichtig ist, dass man sich dessen bewusst ist.
Die Frage ist nun, wohin die Energiewende z.B. in Deutschland steuert. Ersetzt man die Strommenge vom Jahr 2000 durch erneuerbare Energie und erklärt damit die Klimaneutralität als erreicht? Oder kann man den Strombedarf von 2035 durch erneuerbare Energie decken? Oder braucht man realistischerweise doch Kernkraftwerke, mit deren Wiederinbetriebnahme und Neubau man dann relativ zügig beginnen müsste?
Ich kann mich mit beiden Antworten anfreunden, halte aber nichts davon, wenn man dann doch Kohle- und Gaskraftwerke noch im großen Stil braucht, weil man sich „verrechnet“ hat.
Auf jeden Fall sollten Länder wie Deutschland, die in der Vergangenheit auf Kernenergieausstieg gesetzt haben und die heute keine lauffähigen Kernkraftwerke mehr haben, darauf verzichten, in der EU und international gegen die Kernenergie zu „missionieren“.