Energiewende am Kipppunkt: Energiereichtum oder Energiearmut?
Nur auf erneuerbare Energien wie Wind und Sonne zu setzen, wird zu Energieknappheit führen, meint Néckel Polfer.
In den letzten 200 Jahren hat die Menschheit einen nie dagewesenen Zuwachs des Reichtums erlebt, ermöglicht durch die Ausbeutung der fossilen Energieträger und durch technologische Weiterentwicklungen. Jeder Weltbürger verfügt heutzutage durchschnittlich über 700-mal so viel brauchbare Energie wie unsere Vorfahren zu Beginn des 19. Jahrhunderts (1).
Allerdings ist der Energiekonsum sehr ungleich verteilt. Beim Pro-Kopf-Verbrauch liegt Luxemburg weltweit an zehnter Stelle, noch über den USA (2). Somit verfügt ein jeder von uns über dreimal so viel Energie wie jeder Chinese, zehnmal so viel wie jeder Inder, und über 30-mal mehr als jeder Nigerianer. Weil auch diese Länder sich weiterentwickeln, wird der Energiekonsum in den nächsten Jahrzehnten kräftig anwachsen.
In den letzten 20 Jahren hat sich der Anteil der erneuerbaren Energien (Wind, Wasser, Sonne, Biomasse) am Gesamtenergieverbrauch weltweit von etwa sieben auf 14 Prozent verdoppelt (3). Der Anteil der fossilen Energieträger bleibt aber bei über 80 Prozent; der Rest (vier Prozent) fällt auf die Atomkraft.
Eine Transition zu neuen Energieträgern muss stattfinden, allein schon, weil die fossilen Energien irgendwann erschöpft sein werden. Die Frage stellt sich also nicht, ob Wind und Sonne eine Rolle spielen werden in der Energiewende. Die Frage stellt sich aber durchaus, ob diese Wende in Europa einzig und allein mit Sonne, Wind und Speicherung innerhalb von zwei Jahrzehnten zu bewerkstelligen ist, wie es von manchen propagiert wird. Eine solche Strategie wird zu Energieknappheit führen, was wiederum die sozial Schwächsten der Gesellschaft am härtesten treffen wird.
Die Wirtschaftlichkeit der Energiequellen
Der Energiereichtum einer Zivilisation hängt davon ab, wie leicht sich die Energie gewinnen lässt. Um Energie nutzbar zu machen, bedarf es zuerst einmal einem Energieaufwand, der investiert werden muss. Um z. B. die Sonnenenergie zu nutzen, müssen Solarpaneele hergestellt werden; hier ist vor allem die Produktion des reinen Siliziums sehr aufwendig.
Man schätzt, dass ein modernes Solarmodul in Deutschland sich energetisch gesehen binnen 1,5 Jahren rentabilisiert. Bei einer (optimistisch) geschätzten Lebensdauer von 30 Jahren, hätte eine Solarzelle also 20 Mal so viel Energie produziert, als nötig war, um die Zelle zu produzieren. Man spricht daher von einer „Energierendite“ von 1:20 (4). Bei der Windenergie schätzt man, dass die Energierendite sogar 1:25 beträgt.
Die fossilen Energieträger liegen bei einer gemittelten Energierendite von 1:30, und so haben die Erneuerbaren schon viel Boden gutgemacht gegenüber den etablierten fossilen Energien. Allerdings werden die Erneuerbaren sich nicht noch einmal dermaßen verbessern können. Außerdem hat man bei dieser Rechnung die Speicherung der Erneuerbaren noch nicht berücksichtigt.
Ein großer Vorteil der fossilen Energien ist die Tatsache, dass sie schon gespeicherte Energie sind, und so immer abrufbar sind, wenn man sie braucht. Wegen der verminderten Produktion von Sonnenenergie im Winter und Windflauten, ist die Langzeitspeicherung der Erneuerbaren unabdingbar; hier aber sind die Verluste hoch, wie z. B. beim „grünen“ Wasserstoff.
Energierendite von Solarenergie von 1:20 auf 1:2 reduzieren
Weil in Europa nicht genug grüner Wasserstoff hergestellt werden kann, erwägt man ernsthaft grünen Wasserstoff mit Sonnenenergie in Australien (!) zu produzieren, um ihn dann nach Deutschland zu transportieren (5); dadurch würde die Energierendite der Sonnenenergie von 1:20 auf 1:2 reduziert werden (~90 Prozent Verluste). Schon das Römische Reich hatte vor 2.000 Jahren eine Energierendite von 1:2 (1); es ist klar, dass eine solche Gesellschaft viel ärmer wäre als unsere heutige Gesellschaft.
Dementgegen zeichnet sich die Atomenergie durch eine sehr hohe Energierendite von 1:75 aus. Die Atomkraft ist wegen der hohen Sicherheitsauflagen nicht billig, und die Endlagerung des Mülls erfordert schwierige politische Lösungen. Nichtsdestotrotz ist sie mit die effizienteste Energiequelle, die darüber hinaus auch CO₂ arm ist.
Die Konsequenzen der Energieknappheit
Der Krieg in der Ukraine und die daraus resultierende Knappheit des russischen Gases hat die deutsche Chemieindustrie in eine Krise gestürzt – hier sieht man, wie sich Energieknappheit wirtschaftlich auswirkt. Außerdem belasten die (wegen der Energiewende) hohen deutschen Strompreise die Haushalte und die Industrie. Die sozialen Kosten einer energiearmen Zukunft sind absehbar: eine De-Industrialisierung und weniger Kaufkraft, vor allem für die Einkommensschwachen.
Zudem stellt sich die Frage der Energiesicherheit. Spätestens 2035 sollen die deutschen Kohlekraftwerke endgültig vom Netz gehen, aber der Bau der Gaskraftwerke verzögert sich. Es ist riskant, dass unsere Gesellschaft immer abhängiger vom Strom wird, und dass gleichzeitig die Energiesicherheit so wenig betont wird. In diesem Zusammenhang muss auch der unzulässige Ausbau des Stromnetzes erwähnt werden, und der gleichzeitige Boom bei den Elektroautos und den Wärmepumpen. All diese Entwicklungen machen das Stromnetz instabiler, und erhöhen deshalb die Wahrscheinlichkeit von Brownouts oder gar Blackouts.
Die Energiewende steht am Kipppunkt. Investitionen in die Energiestruktur sind teuer und sie müssen über Jahrzehnte geplant werden. Deshalb ist es so wichtig, dass die Entscheidungen wohl überdacht sind. Nichts weniger als unsere Zukunft steht auf dem Spiel.
* Der Autor ist Prof. Dr. der Chemie und Klimaschöffe der Gemeinde Weiswampach.
(1) Smil, Vaclav, 2022, „How the World Really Works“, ISBN 9780241989678.
(2) https://www.cia.gov/the-world-factbook/field/energy-consumption-per-capita/country-comparison
(3) https://ourworldindata.org/grapher/fossil-fuels-share-energy
(4) Schernikau, Lars; et al. „Full Cost of Electricity ‘FCOE’ and Energy Returns ‘eROI’.“ Journal of Management and Sustainability, Vol. 12, No. 1, June 2022.
(5) Nationale Wasserstoffstrategie: „Wasserstoff aus Australien für die Energiewende in Deutschland“, Bundesministerium für Bildung und Forschung, 2023