APUZ Dossier Bild

10.11.2011 | Von:
Hardo Bruhns
Martin Keilhacker

"Energiewende": Wohin führt der Weg?

Stromerzeugung aus fossilen Energieträgern

Zur Deckung unseres Energieverbrauchs tragen derzeit noch mit 78 Prozent fossile Energieträger bei.[5] Erneuerbare Energiesysteme liefern mittlerweile rund zehn Prozent[6] - hauptsächlich mit konventionellen biogenen Brennstoffen, sowie, besonders für die Stromerzeugung, Wasser- und zunehmend Windkraft, dazu ein wenig Solarstrom. Durch die fluktuierende Einspeisung aus Wind und Sonne entstehen neuartige Probleme: back-up-Leistung aus anderen Kraftwerken muss für wind- bzw. sonnenschwache Zeiten die Versorgungssicherheit garantieren.

Auch unsere derzeitige Stromversorgung wird von fossilen Kraftwerken dominiert (2010: 56 Prozent) und dies wird sich noch verstärken: Um den Wegfall der Kernkraft (Stromanteil 2010: 22,5 Prozent) zu kompensieren, müssen zusätzliche Kohle- und Gaskraftwerke gebaut werden.[7] Dass die Bundesregierung sogar plant, den Neubau von Gas- und Kohlekraftwerken aus dem Ökofonds zu subventionieren, ist kein gutes Zeichen für den Klimaschutz.

Kohle - insbesondere auch Braunkohle - wird aus Kostengründen eine große Rolle spielen (ihr Anteil könnte bis zum Jahr 2020 von 43 Prozent auf 47 Prozent anwachsen[8] ). Erdgas GuD-Kraftwerke (Gas- und Dampf-Kraftwerke) sind wegen ihres schnellen Lastwechselverhaltens besonders geeignet, die fluktuierende Stromerzeugung aus Wind und Sonne auszugleichen - und ihr CO2-Ausstoß ist nur etwa halb so groß wie bei Braunkohle oder sogar günstiger, auch weil sie Wirkungsgrade bis zu 60 Prozent erreichen, Kohlekraftwerke dagegen maximal 45 Prozent. Diese Werte gelten allerdings nur für den Grundlastbetrieb. Bei der hauptsächlich geforderten Regellast muss man für den CO2-Ausstoß mit ungünstigeren Werten rechnen.

Für die Klimaziele ist unumgänglich, in den Kohle- und Gaskraftwerken (und in anderen großen Industrieanlagen wie Stahl-, Zement- und Chemiewerken) das CO2 abzuscheiden und im Untergrund zu speichern (Carbon Capture and Storage, CCS). Dieses Verfahren hat aber einen erheblichen Preis: Der zusätzliche Energieaufwand für CO2-Abscheidung, Kompression und Transport reduziert den Kraftwerkswirkungsgrad um acht bis 14 Prozentpunkte,[9] bzw. steigert den Brennstoffverbrauch um 20 bis 35 Prozent.[10] Ein Hauptziel der Forschung ist deshalb, diesen Wirkungsgradverlust zu minimieren.

Das abgeschiedene CO2 soll in nach oben dichten geologischen Formationen, zum Beispiel sogenannten Aquiferen, gespeichert werden. Deren Speicherkapazität wird in Deutschland allerdings nur auf 30 bis 80 Jahre des jetzigen CO2-Anfalls in Kraftwerken geschätzt.[11] Die Sicherheit und langfristige Wirksamkeit dieser Speicherung muss noch wesentlich umfänglicher untersucht werden,[12] da ohne deren Nachweis die Zustimmung der Politik und vor allem der Bevölkerung wohl nicht zu gewinnen ist.[13] Insgesamt könnte CCS allenfalls für eine Übergangsphase von einigen Jahrzehnten hilfreich sein; für eine Dauerlösung müssten andere Speichermöglichkeiten entwickelt werden. Dezentral (das heißt bei Gebäudeheizung, kleinen KWK-Anlagen, Verkehr) kann CCS nicht eingesetzt werden. Darum sollte hier mit hoher Priorität auf nichtfossile Alternativen wie etwa die Wärmepumpe gesetzt werden.

Ein beliebtes Streitthema ist "Peak Oil" bzw. die Reichweite fossiler Ressourcen. Für die Energiewende sind solche Diskussionen müßig, denn auch wenn CCS in Industrie und Großkraftwerken eine zeitlich begrenzte Rolle spielen kann, erfordert der Klimaschutz längerfristig eine möglichst umfassende Abkehr von fossilen Brennstoffen, unabhängig von deren mehr oder weniger knappen Verfügbarkeit.

Fußnoten

5.
Alle Energieangaben, soweit nicht anders erwähnt, nach AG Energiebilanzen, Stand: Sommer 2011.
6.
Der Anteil der erneuerbaren Energien an der Stromerzeugung liegt bei 17 Prozent.
7.
Vgl. Stephan Kohler, Chef der Deutschen Energieagentur (dena), spricht in diesem Zusammenhang von einem Bedarf von bis zu 12000 Megawatt.
8.
Laut Rheinisch-westfälischem Institut für Wirtschaftsforschung (RWI).
9.
Entsprechend wird zum Beispiel der Wirkungsgrad eines modernen GuD-Kraftwerks mit CCS von 60 Prozent auf unter 50 Prozent sinken, das heißt, die mit Hilfe modernster Hochtechnologie erzielten Verbesserungen gehen wieder verloren.
10.
Vgl. DPG-Studie (Anm. 2), S. 9.
11.
Vgl. ebd., S. 52ff.
12.
Erfahrungen mit der Speicherung von CO2 in Aquiferen wurden unter anderem bei norwegischen Gasfeldern (zum Beispiel Sleipner) gewonnen, wobei sich zeigt, dass bisher nur ein geringer Teil der nominellen Reservoirvolumina ohne Probleme nutzbar ist.
13.
Wie steinig dieser Weg ist, zeigt der Gesetzgebungsprozess zur unterirdischen CO2-Speicherung, der am 23. September 2011 durch das Veto der betroffenen Bundesländer im Bundesrat vorläufig gestoppt worden ist.

Dossier

Energiepolitik

Die Energiewende stellt Deutschland vor große Herausforderungen. Schrittweise sollen Atomenergie und fossile Kraftstoffe durch erneuerbare Energie ersetzt werden. Dazu sind riesige Investitionen erforderlich. Gleichzeitig befindet sich der globale Energiemarkt im Umbruch: Während in Europa schrittweise mehr Wettbewerb eingeführt wird, konzentriert sich die Kontrolle über die weltweiten Öl- und Gasreserven zunehmend in der Hand von wenigen Staatsfirmen. Das Dossier ist Bestandsaufnahme der aktuellen Energiemärkte und bietet einen Ausblick auf Chancen und Risiken zukünftiger Energiepolitik.

Mehr lesen