Warum Deutschland sich bei der Energiewende verrechnen könnte

Im Pariser Klimaabkommen hat sich Deutschland verpflichtet, seinen CO2-Ausstoß um 40 % zu verringern. Bis zum Jahr 2030 soll dies durch den verstärkten Ausbau von erneuerbaren Energien erreicht werden. Nun warnen drei Physiker der Universität Heidelberg. Sie haben festgestellt, dass sich trotz Ausbau, in den letzten zehn Jahren der Ausstoß von CO2 kaum verringert hat.

München – Es ist nichts Neues, dass weltweit der CO2-Ausstoß ansteigt und dies erheblich zur Klimaerwärmung beiträgt.

Langjährige wissenschaftliche Ergebnisse belegen diese Entwicklung. Deutschlands Beitrag, um den Klimawandel aufzuhalten, ist die politisch beschlossene Energiewende. Im Klimapakt der Europäischen Union hat sich Deutschland dazu verpflichtet, bis 2050 den CO2-Ausstoß um 80 bis 95 Prozent zu reduzieren. Das Ziel der ersten Etappe ist bis 2030 eine Einsparung gegenüber dem heutigen Ausstoß um 40 Prozent.

Es stellt sich die Frage, wie realistisch diese erste Etappe, 40 Prozent bis 2030 einzusparen, zu bewerten ist. In den vergangenen zehn Jahren wurde kräftig in den Ausbau von Wind- und Sonnenenergie investiert. Was wurde dadurch für den Klimaschutz erreicht?

Kurz gesagt: So gut wie nichts. Auch wenn 2018 schon 38 Prozent des deutschen Strombedarfs durch erneuerbare Energien abgedeckt wurden, blieb der CO2-Ausstoß weitgehend unverändert. Das geht aus den Daten des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie hervor. Vor und nach der Wiedervereinigung sank der klimaschädlich Ausstoß von CO2 tatsächlich um 25 Prozent. Diese Zahl ist hauptsächlich dem Strukturwandel in den neuen Bundesländern geschuldet und 1990 wird deshalb gerne als Referenzdatum genommen.

Der Stromsektor ist nur ein Teil des Bildes

Die gesamte Energieversorgung besteht nicht nur aus dem Bereich Strom. Der gleichbleibende CO2-Ausstoß kann deshalb nicht nur diesem Teil zugerechnet werden. Um einen Überblick über das gesamte Bild zu bekommen, gehört auch der Blick auf den gesamten Energiesektor.

Wenn man vom Energiesektor spricht, sind zwei Begriffe von Wichtigkeit. Die Primärenergie und die Endenergie. Primärenergie heißt die Energie, die in den einzelnen Energiequellen steckt. Ist die Energie beim Verbraucher, abzüglich der Umwandlungs- und Übertragungsverluste, spricht man von Endenergie.

In Deutschland besteht die Energieversorgung zum großen Teil aus fossilen Brennstoffen. Für den hohen CO2-Ausstoß in Deutschland sind Erdöl, Erdgas und Kohle im Wesentlichen verantwortlich. Die erneuerbaren Energien und nicht-fossile Energieträger, wie die Kernkraft, tragen nichts zur Erhöhung des Ausstoßes bei. Im Klimapakt hat sich Deutschland dazu verpflichtet, den Anteil am Gesamtenergieverbrauch in Form von nicht-fossilen Energieträgern bis 2030 auf mindestens 30 Prozent zu erhöhen. Dieser liegt momentan bei 20 Prozent. Es ist zu bedenken, dass Deutschland bis 2030 auch den CO2-Ausstoß um 40 Prozent verringern möchte. Da Deutschland ab Ende 2022 ohne Kernkraftwerke auskommen möchte, muss das dadurch entstehende Energiedefizit von Wind- und Sonnenenergie ersetzt werden.

Die erneuerbaren Energien bestreiten nur 14 Prozent der Versorgung

Die Versorgung mit Primärenergie aus erneuerbaren Energien betrug 2018 nur 14 Prozent. Davon bestreitet die Windenergie 3,1 Prozent und die Sonnenenergie lediglich 1,3 Prozent. Die Wasserkraft trägt bescheidene 0,5 Prozent bei und Naturwärme (Geothermie, Wärmepumpen) glänzen nicht gerade mit 0,7 Prozent Anteil an der Energieversorgung. Den größten Teil mit 8 Prozent bestreitet Energie aus Biomasse, bestehend aus Holz, Klärgas oder Biodiesel. In diesen Zahlen ist der Ressourceneinsatz zur Bereitstellung nicht enthalten.

Die Zahlen von 2017 zeigen, dass 69 Prozent der Primärenergie beim Endverbraucher ankamen. Davon wurden 32 Prozent Wärmeenergie in Kühlung, Heizung und Warmwasser eingesetzt. In der Industrie kamen 24 Prozent Prozesswärme an und überwiegend im Straßenverkehr eingesetzte mechanische Energie lag bei 39 Prozent. Verbleiben insgesamt fünf Prozent, die je zur Hälfte für den Datenverkehr und die Beleuchtung genutzt werden.

Der Anteil am Endenergieverbrauch liegt bei den erneuerbaren Energien um fünf Prozent höher, als der Anteil von 14 Prozent am Primärenergieeinsatz. Das liegt hauptsächlich daran, dass beim Einsatz von fossilen Brennstoffen der Wirkungsgrad bei den Kraftwerken einkalkuliert werden muss. Da geht viel Energie verloren. Obwohl in den letzten Jahren die Effizienz von Geräten wie Beleuchtung, EDV und auch bei Fahrzeugen gesteigert wurde, steht dieser Einsparung leider ein gesteigerter Mehrverbrauch gegenüber.

Es lässt uns aufhorchen, wenn Abbildung 2 lediglich drei Prozent für die Windenergie aufzeigt. Wird doch in Presse, Funk und Fernsehen der Windkraftausbau als großer Erfolg gefeiert. Bei einer Anzahl von 30.000 installierten Windrädern, die je Anlage rund tausend Haushalte versorgen, wären dann nicht schon 30 Millionen Haushalte abgedeckt? Mit insgesamt 41 Millionen Haushalten in Deutschland ist die Energiewende doch schon fast erledigt, oder?

Der Endenergieverbrauch der Haushalte ist nur ein kleiner Teil

Dem ist leider nicht so. Der Stromverbrauch der Haushalte liegt lediglich bei 20 Prozent unseres gesamten Endenergieverbrauchs. Der Bedarf der Haushalte wiederum macht von diesen 20 Prozent gerademal fünf Prozent des Endenergieverbrauchs aus. Auch wenn dieser Strom aus erneuerbaren Energien kommen würde, wäre das ein sehr geringer Anteil.

Was oft nicht gesehen wird, ist der Unterschied zwischen installierter Leistung und nutzbarer Leistung bei Sonnen- und Windkraftanlagen. Interessant ist letztendlich nur die nutzbare Leistung, die geliefert wird. Bei Windkraftanlagen ist diese Leistung viermal geringer als die installierte Leistung. Bei Photovoltaikanlagen sogar achtmal geringer als die installierte Leistung. Da ist es klar, dass die öffentliche Wahrnehmung so verzerrt ist, wenn in Abbildungen 1 und 2 der Sachverhalt über die Energiewende so abweichend dargestellt wird.

Da wir jahreszeitlich bedingt ziemlichen Schwankungen mit Licht und Dunkelheit unterliegen, kann die Wind- und Sonnenenergie in naher Zukunft nicht voll genutzt werden. Da helfen auch internationale Vernetzungen nicht gänzlich. Daher müssen für diese Ausfälle, in denen wenig Licht ist und kein Wind bläst, fossile Kraftwerke bereitgestellt sein. Zumindest so lange, bis der von Wind und Sonne erzeugte Strom ausreichend gespeichert werden kann.

Obwohl in den letzten zehn Jahren in Deutschland einiges getan wurde beim Ausbau der erneuerbaren Energien, hat der CO2-Ausstoß nur marginal abgenommen. Dieser Ausbau der Erneuerbaren und die Fortschritte, was Energieeffizienz betrifft, kompensieren gerade mal den wachsenden Energiebedarf. Es wird nicht reichen, die Klimaziele mit dem, was bisher unternommen wurde zu erreichen. Die positiven Zahlen der Stromversorgung sind letztendlich reiner Zweckoptimismus und können nur enttäuschen, besonders wenn sie zu Fehlinvestitionen führen. Wunder dürfen bei der Energieversorgung nicht erwartet werden. Um für die Zukunft wirklich funktionierende Strategien zu haben, sollten diese ergebnisoffen sein. Die Fixierung auf fest vorgegebene Technologien blockiert die Entwicklung neuer Ideen für den Klimaschutz.

Es ist bereits allgemein bekannt, dass die Sonnenenergie ein riesiges Potenzial birgt und nur darauf wartet, genutzt zu werden. Die Sonnenkraft wird auch oft in Verbindung gebracht mit der Erzeugung von transportablem und speicherbarem Wasserstoff. Für Solarkraftwerke stehen große Flächen in den äquatornahen Wüsten zur Nutzung bereit. Und auch für die Windkraft gibt es bessere Standorte als das deutsche Binnenland.

Welche Gefahren die Kernkraft darstellt, sollte im Vergleich mit den Gefahren des Klimawandels neu bewertet werden. Mehrere Industrienationen erzeugen bereits CO2-freien nachhaltigen Strom in Reaktoren, die wenig dauerhaften Abfall produzieren.

Um die CO2-Emissionen zu senken, sind Energieeinsparungen ein probates Mittel. Dadurch werden nicht nur die Energiekosten gesenkt, sondern auch neue finanzielle Möglichkeiten geschaffen, um an anderer Stelle zu investieren. Etwa in den Bau energieeffizienter Wohnungen oder zur Milderung der Schäden, die bereits durch den Klimawandel entstanden sind. Oder der Verkehr: Berechnungen sagen, dass schon durch den Verbrauch von 12 Prozent weniger Kraftstoff mehr Energie eingespart werden könnte, als alle vorhandenen Windkraftanlagen zusammen liefern. Fakt ist, dass insgesamt 11 Prozent der neu zugelassenen PKW (in den letzten zehn Jahren) im Mittel eine 18 Prozent höhere Leistung aufwiesen.

So wie die geschilderte heutige Situation aussieht, ist es schwer vorstellbar, dass die erneuerbaren Energien auf Dauer unseren Energiebedarf abdecken können. Das Hochtechnologieland Deutschland sollte deshalb seine Forschungen in Alternativen wie Neutrino Energy verstärken und auf Energieeinsparung in allen Bereichen setzen.