Luxemburg braucht einen Partner auf dem Weg zur Nachhaltigkeit
Das Land sollte sich bei der Umstellung auf eine CO₂-neutrale Wirtschaft an konkreten Fakten orientieren, nicht an Wunschdenken, meint Gastautor Néckel Polfer.
Luxemburg orientiert sich bei Energiefragen generell an Deutschland, dem vermeintlichen Vorreiter der Energiewende, auch weil wir einen Großteil unseres Strombedarfs von dort beziehen. In Deutschland kommt mittlerweile durchschnittlich knapp über die Hälfte des Stroms aus Erneuerbaren. In der Presse wird oft berichtet, dass die Erzeugerpreise für die Erneuerbaren jetzt schon niedriger sind als die der fossilen Energien, und so scheint dem Fortschritt nichts mehr im Weg zu stehen. Dass der Wind und die Sonne billig (ja gratis) sind, ist aber ein Trugschluss – warum sonst haben sich die Strompreise in Deutschland allein zwischen 2007 und 2019 (also vor Corona und dem Krieg in der Ukraine) um 50 Prozent erhöht?
Die reellen Kosten der erneuerbaren Energien
Der elektrische Strom hat den Vorteil, dass er überall einsetzbar ist, und dass die Umwandlung zu anderen Energieformen sehr effizient ist. Der Nachteil des Stroms aber ist, dass zu jedem Augenblick so viel Strom produziert werden muss, wie verbraucht wird. Wenn Produktion und Verbrauch auseinanderklaffen, kommt es zu Spannungsschwankungen im Stromnetz, die im Extremfall zu einem kompletten Stromausfall - einem Blackout - führen.
Der obere Teil der Grafik zeigt den Gesamtstromverbrauch und die Gesamtstromproduktion über eine Woche in Deutschland vor einem Jahr (Januar 2023). (1) Der wellenförmliche tägliche Verbrauch zeichnet sich durch zwei Spitzen aus, wo der Verbrauch besonders hoch ist: gegen 12 Uhr mittags, und gegen 18 Uhr abends. Die Wechselhaftigkeit und Unverlässlichkeit der Erneuerbaren sind mit den hohen Anforderungen eines stabilen Stromnetzes nicht leicht vereinbar. Der Wind bläst nicht immer gleich stark, und die Sonneneinstrahlung hängt von der Tageszeit, der Jahreszeit und den Wettergegebenheiten ab.
Ende Januar kommt es öfters zu sogenannten kalten „Dunkelflauten“, wo die Stromproduktion durch Erneuerbare für mehrere Tage, manchmal sogar Wochen, extrem abfällt. Der untere Teil der Grafik zeigt die Stromproduktion der verschiedenen Energiequellen in derselben Woche im Januar 2023, und veranschaulicht wie eine milde Dunkelflaute aussieht. Die Sonnenenergie ist zu dieser Jahreszeit nur sehr bedingt verfügbar. Der Anteil der Windenergie verharrt mehrere Tage meist unter 15 Prozent. Kohle- und Gaskraftwerke müssen während mehr als fünf Tagen den überwiegenden Teil (ca. 70 Prozent) der Stromerzeugung gewährleisten. Erst gegen Ende der Woche steigt die Windenergie innerhalb weniger Stunden auf 50 Prozent der Produktion, weshalb die Kohle- und Gaskraftwerke zurückgefahren werden können.
Die Stromproduktion durch Erneuerbare ist keineswegs auf den Verbrauch abgestimmt, sondern fluktuiert willkürlich. Wegen dieser Wechselhaftigkeit müssen die Gas- und Kohlekraftwerke immer als Backupenergie bereitstehen. Der Konsument zahlt für diese Backupkapazitäten, was folglich die höheren Strompreise erklärt. Es ist deshalb irreführend nur die Erzeugerpreise zu vergleichen, anstelle der reellen Preise, bedingt durch Unverlässlichkeit. (2)
Die begrenzten Möglichkeiten von Energiespeicher
Ist es möglich, die fossilen Kraftwerke durch Energiespeicher zu ersetzen? Wasserpumpspeicher und Batterien eignen sich als effiziente Kurzzeitspeicher. Bei einer Dunkelflaute aber liegt die Stromproduktion (durch Erneuerbare) mehrere Tage weit unter dem Verbrauch, weshalb Strategien zur Langzeitspeicherung erforderlich sind.
Bis dato wurde der „grüne“ Wasserstoff als die große Hoffnung der Langzeitspeicherung gesehen. Hierzu gibt es aber auch etliche grundlegende Beschränkungen, die nicht mit technischen Fortschritten lösbar sind. Die doppelte Umwandlung (von Strom zu Wasserstoff, und dann wieder zurück zu Strom), sowie die Verdichtung und der Transport führen zu Energieverlusten von 90 Prozent. Bei der Herstellung des grünen Wasserstoffs verbraucht man praktisch so viel Energie, als man letztendlich erhält. Diese Strategie kann keine Lösung für die Energieprobleme sein.
Französische Lösungsvorschläge
Wie also lässt sich das Problem der Energiewende praktisch lösen? In Frankreich bieten sich im Prinzip zwei Lösungen an. Zum einen gibt es die Atomkraft: Sie ist generell verfügbar und sie produziert kein CO₂. Die zweite Möglichkeit liegt in dem „weißen“ Wasserstoff, der z. B. in mehreren Kilometern Tiefe in Lothringen entdeckt worden ist. Dieser Wasserstoff kann dann in umgewandelten Gaskraftwerken verbrannt werden, mit Wasser als einzigem Abfallprodukt. Hier wäre also die CO₂-neutrale Backupenergie. Ob Lothringen diese Vorkommen erschließen wird? Dafür müsste man wohl das umstrittene Fracking erlauben. Weil Frankreich sowieso schon auf die Atomkraft setzt, ist das noch ungewiss.
Luxemburg ist ein kleines Land, das ungefähr 80 Prozent seines Stroms aus dem Ausland bezieht. Um die Energiewende mit gleichzeitiger Versorgungssicherheit zu bewerkstelligen, brauchen wir Partner, mit denen sich eine machbare Strategie verfolgen lässt. Zum einen bietet der französische Atomstrom für uns eine zuverlässige CO₂-neutrale Backupenergie. Zum anderen können wir unsere Nachbarn in Lothringen ja vielleicht dazu bewegen, ihre reichen Wasserstoffvorkommen auszubeuten – wie es auch schon manche im letzten Wahlkampf gefordert haben.
* Der Autor ist Prof. Dr. der Chemie und ist Klimaschöffe der Gemeinde Weiswampach.
(1) Für eine detaillierte Zusammenstellung aller Energiequellen: http://www.energy-charts.info
(2) Schernikau, Lars; et al. „Full Cost of Electricity ‘FCOE’ and Energy Returns ‘eROI’.“ Journal of Management and Sustainability, Vol. 12, No. 1, June 2022.