Sind erneuerbare Energien das ultimative Mittel im Klimaschutz?

Deutschland

Montag, 22.04.2019

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Nicht erst seit der Fridays-for-Future-Bewegung sind Klimawandel, Kohleausstieg und erneuerbare Energien geflügelte Worte in politischen Debatten. Doch was hat es mit erneuerbaren Energien auf sich? Sind sie wirklich das Allheilmittel im Kampf gegen den Klimaschutz? Und wenn ja, warum werden sie dann nicht einfach flächendeckend eingesetzt?

Was genau sind eigentlich erneuerbare Energien?

Um diese Fragen zu beantworten, ist es zunächst wichtig zu verstehen, was genau unter erneuerbaren Energien verstanden wird. Meistens werden erneuerbare von sogenannten konventionellen Energien unterschieden. Allerdings wäre hier Energieträger und nicht Energien der richtige Begriff. In allgemeinen Diskussionen wird beides häufig durcheinandergebracht oder gleichgesetzt.

Bei Energieträgern handelt es sich um den Rohstoff, aus dem durch verschiedene Verfahren Energie in Form von Elektrizität oder Wärme gewonnen werden kann. Zu konventionelle Energieträger gehören alle Rohstoffe, die nur einmalig in Energie umgewandelt werden können und anschließend nicht mehr verwendbar sind. Hierzu zählen fossile Rohstoffe wie Holz, Kohle, Öl und Gas, aber auch nukleare Brennstoffe.

Dem gegenüber stehen erneuerbare Energieträger, die in unbegrenzter Menge verfügbar sind. Unter erneuerbare Energieträger fallen Sonnenlicht, Wasser und Wind und im erweiterten Sinn Biomasse. Biomasse kommt zwar nicht als Rohstoff vor, solange es biologische Abfälle gibt, steht aber auch diese in unerschöpflichen Mengen zur Verfügung. Die Energie, die aus erneuerbaren Energieträgern gewonnen wird, ist die gleiche wie bei konventionellen Energieträgern.

Was ist der Vorteil erneuerbarer Energieträger?

Neben der unbegrenzten Verwendbarkeit haben erneuerbare Energieträger weitere Vorteile gegenüber konventionellen Energieträgern. Zum Einen müssen sie nicht vor der Umwandlung und Nutzung mühselig abgebaut oder gehoben werden wie zum Beispiel Kohle oder Öl, da sie bereits in einer verwendbaren Form an der Erdoberfläche verfügbar sind. Dies spart Aufwände, Zeit und Geld in der Gewinnung des Energieträgers.

Zum Anderen werden während der Umwandlung der Rohstoffe keine gefährlichen oder umweltschädlichen Stoffe ausgestoßen. Dies ist bei fossilen Energieträgern der Fall, da bei deren Verbrennung Kohlenstoffdioxid und andere Feinstaubarten ausgestoßen werden, die sowohl die Luftqualität belasten, als auch die Temperatur innerhalb der Erdatmosphäre erhöhen. Diese Temperaturerhöhung ist gemeint, wenn vom Klimawandel gesprochen wird. Im Fall von nuklearen Brennstoffen entsteht zwar keine Kohlenstoff- oder Feinstaubbelastung, die radioaktive Strahlung, die bei Unfällen, aber auch beim Transport oder der finalen Lagerung des Atommülls entstehen können, ist jedoch auch belastend für den menschlichen Organismus.

Bei der Umwandlung erneuerbarer Energieträger in Wärme oder Elektrizität fallen keine Belastungen durch radioaktive Strahlung oder Feinstaubbelastung an.

Warum kommen dann überhaupt noch konventionelle Energieträger zum Einsatz?

Dass bisher nicht flächendeckend erneuerbare Energiequellen zum Einsatz kommen, hat mehrere Gründe. Erstens sind konventionelle Energieträger weitreichender einsetzbar. Dies liegt daran, dass sie viel einfacher transportiert werden können. Öl, Gas oder Kohle können einfach über den Land oder Seeweg von einem Ort zum anderen gebracht und dort genutzt werden. Sonnenstrahlung oder Wind lassen sich nicht in einem LKW transportieren.

Auf diese Weise besteht bei der Nutzung konventioneller Energiequellen keine Abhängigkeit von dem Ort ihrer Entstehung. Öl, das aus Ölfeldern in Saudi-Arabien gewonnen wurde, kann also problemlos in einem Kraftwerk in Deutschland verbrannt und in elektrische Energie umgewandelt werden. Zwar ist es möglich, zunächst elektrische Energie aus erneuerbaren Quellen zu gewinnen und diese dann zu transportieren, dabei fallen allerdings hohe Wirkungsverluste an, je länger der Transport dauert. In ihrer Rohform können konventionelle Energieträger nahezu verlustfrei transportiert werden.
Hinzu kommt der Vorteil konventioneller Energieträger, dass diese deutlich ergiebiger sind als erneuerbare.

So kann aus einem großen Atomkraftwerk eine ca. 200 mal so hohe elektrische Leistung gewonnen werden wie aus einem Windpark. Um die heute bestehenden Kohle- und Atomkraftwerke durch Energiegewinnung aus erneuerbaren Quellen zu ersetzen, müsste also ein Vielfaches an Windparks, Wasser- oder Biomassekraftwerken oder Photovoltaikanlagen gebaut werden.

Der dritte Vorteil konventioneller Energien ist die Unabhängigkeit von äußeren Einflüssen. Erneuerbare Energien sind größtenteils vom Wetter abhängig. Eine gewisse Sonneneinstrahlung, Windstärke oder Wassermasse ist erforderlich, um daraus Energie zu gewinnen. In Deutschland sind dabei die Möglichkeiten der Gewinnung von Strom aus Wasserkraft nahezu vollständig ausgeschöpft, da alle Gewässer, die die entsprechende Strömungsgeschwindigkeit bieten können, bereits mithelfe von Wasserkraftwerken genutzt werden.Wie können erneuerbare Energieträger dann sinnvoll eingesetzt werden?

Eine Entwicklung, die die Nutzung erneuerbarer Energieträger vermehrt ermöglicht, ist die Dezentralisierung der Energiegewinnung. Das heißt, dass Strom und Wärme nicht wie bisher üblich in wenigen großen Kraftwerken gewonnen werden, sondern in vielen kleinen. Dies hat den Vorteil, dass sich einzelne Gebäude, kleine Betriebe oder sogar einzelne Haushalte selber mit Strom und Wärme versorgen können. Dabei würden lediglich die Investitionskosten für ein kleines Kraftwerk – beispielsweise in Form einer Solaranlage – anfallen, der Stromverbrauch aus der eigenen Gewinnung wäre dann aber kostenlos.

Zu viel erzeugte Energie kann sogar ins öffentliche Netz eingespeist und verkauft werden. Die Erzeugung und Nutzung des eigenen Stroms nennt sich „Prosumption“. Der Begriff setzt sich aus den Wörtern „Production“ (Erzeugung) und „Consumption“ (Verbrauch) zusammen. Was bisher auf den Erzeuger und den Verbraucher verteilt war, kann heute in einer Institution oder sogar einer einzelnen Person verbunden sein.

Würde dieses Szenario flächendeckend angewandt, würde sich jedoch die Schwierigkeit der Netzeinspeisung erhöhen. Die heutigen Stromnetze sind dafür ausgelegt, planbare, gleichmäßige Mengen an Elektrizität aus wenigen Kraftwerken zu transportieren.

Die Einspeisung aus erneuerbaren Energien unterliegt teils unvorhersehbaren Schwankungen. Da auch der Stromverbrauch Schwankungen unterliegt, gefährdet die vermehrte Einspeisung von Strom aus erneuerbaren Energieträgern die Netzstabilität. Dies kann zu häufigeren Stromausfällen führen.

Diesen Unsicherheiten und dem Risiko von Stromausfällen kann man mit Energiespeichern entgegenwirken. Während die Sonne scheint, kann deren Energie in Strom umgewandelt und beispielsweise in einer Batterie gespeichert werden. Diese Batterie kann dann, sobald die Sonne nicht mehr scheint, Strom in das Netz einspeisen und somit für Stabilität des Netzes sorgen.

Was können Regierungen und Privatpersonen beitragen?

Um einen sinnvollen Mittelweg zwischen der Sicherheit der Versorgung von Betrieben und Haushalten mit Wärme und Elektrizität sowie dem Schutz des Klimas zu finden, ist es wichtig, beides im Auge zu behalten. Von heute auf morgen auf erneuerbare Energieträger umzusteigen würde die Versorgungssicherheit gefährden. Währenddessen sind die aktuellen Energieträger schädlich für die Umwelt.

Die Bundesregierung sowie europäische Regierungen sind dazu angehalten, Anreize für die Ausweitung und Nutzung erneuerbarer Energieträger zu setzen. Privatpersonen können inzwischen ihren eigenen Stromverbrauch reduzieren, indem sie sich für effiziente Geräte im Haushalt entscheiden oder über die Anschaffung einer Solaranlage informieren.