Klimawandel und Energiewende Billiger Ökostrom macht das Zeitalter der Elektrifizierung möglich

Strom deckt als bisher teuerster Energieträger nur 20 Prozent des Weltenergiebedarfs. Der Rest basiert auf fossilen Energieträgern. Um die Pariser Klimaziele zu erreichen, muss sich das dramatisch umkehren. Forschende des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung konnten nun zeigen, dass das dank billigem Ökostrom möglich ist.

Mensch hält eine Glühbirne
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Wir leben noch immer im Zeitalter fossiler Brennstoffe. 80 Prozent des gesamten Energieverbrauchs für Industrie, Verkehr und Gebäudewärme werden durch direkte Verbrennung von Kohle, Öl und Gas gedeckt. Strom macht nur 20 Prozent aus. Angesichts des voranschreitenden Klimawandels und der rasant verstreichenden Zeit bis zum Punkt, an dem wir die ambitionierten Pariser Klimaziele erreicht haben wollen, sind das ziemlich ernüchternde Aussichten. Der Grund dafür ist ziemlich simpel: Fossile Energieträger waren bisher einfach günstiger als Strom.

Das Zeitalter der Elektrifizierung ist möglich

Die Zeiten haben sich jedoch geändert und Experten wie Gunnar Luderer vom Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung weisen nach, dass es auch anders geht: "Unsere Forschung zeigt, dass sich dieses Verhältnis fast umkehren lässt, so dass die sehr einfach klimaneutral zu erzeugende elektrische Energie zur Hauptstütze der globalen Energienachfrage wird." Der technische Fortschritt macht's möglich, denn erneuerbare Energien, insbesondere die Photovoltaik, sind inzwischen in atemberaubendem Tempo billiger geworden, so der Klimaforscher. "Allein in den letzten zehn Jahren sind die Preise für Solarstrom um 85 Prozent gefallen, und für die Zukunft sind weiter sinkende Kosten zu erwarten. Diese Entwicklung hat das Potenzial, die Energiesysteme grundlegend zu revolutionieren", erklärt Luderer.

Die Forschenden konnten anhand einer Computersimulation zeigen, dass Strom gepaart mit der globalen CO2-Bepreisung bis 2050 zur billigsten Energieform werden und bis zu drei Viertel des gesamten Energie-Bedarfs decken kann. Denn die Nutzung fossiler Brennstoffe wird immer teurer. Pro ausgestoßener Tonne CO2 muss nämlich seit Januar 2021 ein Ausgleichspreis gezahlt werden. Mit 25 Euro pro Tonne CO2 wurde gestartet, das entspricht weniger als 10 Cent pro Liter Kraftstoff oder Heizöl. Schrittweise erhöht sich diese Abgabe für die klimaschädlichen Emissionen, bis im Jahr 2025 55 Euro pro Tonne CO2 fällig werden.

Man kann mehr elektifizieren als man denkt

Wir verbrauchen Strom, wenn wir den Rechner einschalten, das Handy laden oder Wäsche waschen. Doch mit Strom lässt sich viel mehr bewerkstelligen als man im ersten Moment denkt. Beinahe alles könnte elektrifiziert werden: Autos, Heizung und sogar die Stahlindustrie. Möglich ist das durch den rasanten technologischen Fortschritt bei der Erzeugung von Solar- und Windenergie, aber auch in den Endanwendungen von elektrischer Energie. So zum Beispiel sinken die Kosten pro Kilowattstunde Solar- oder Windstrom stetig, während sich die Batterietechnologie für Autos immer weiter verbessert. Wohnungen können mit Wärmepumpen beheizt werden. Sie verbrauchen laut PIK weniger Energie pro Wärmeeinheit als jede Art von fossil betriebenen Heizkesseln.

Wo hat die Elektrifizierung ihre Grenzen?

Klar, nun denken viele, dass Elektroautos und eine warme Wohnung durch Strom nur ein kleiner Teil vom Kuchen sind und spätestens die Industrie dem Ganzen ziemlich große Felsbrocken in den Weg legen wird. Aber tatsächlich ist auch hier einiges möglich. Silvia Madeddu, Mitautorin der Studie und ebenfalls Forscherin am PIK, gibt ein Beispiel: "Nehmen wir die Stahlproduktion: Wenn man das Schmelzen von recyceltem Stahl, dem so genannten Sekundärstahl, mit Strom macht, reduziert das die gesamte benötigte Prozessenergie und senkt die Kohlenstoffintensität pro Tonne produziertem Stahl. Alles in allem stellen wir fest, dass mehr als die Hälfte des gesamten Energiebedarfs der Industrie bis 2050 elektrifiziert werden kann."

Aber natürlich gibt es auch die großen Felsbrocken. Es gibt einige Engpässe bei der Elektrifizierung. Das sehen auch die Forschenden. So zum Beispiel hakt es bei der Dekarbonisierung im Langstreckenflugverkehr, bei der Schifffahrt und auch bei chemischen Grundstoffen. Flugzeuge und Schiffe fliegen und fahren nun mal mit fossilen Brennstoffen. Aber auch hier sind erneuerbare Lösungen denkbar. Sogenannte E-Fuels, also wasserstoffbasierte Treibstoffe, die mit Strom aus erneuerbaren Energien hergestellt werden, wären eine Möglichkeit für die Luftfahrt.

Nicht alles ist eine Erfolgsgeschichte

Der technische Fortschritt gibt uns also einige Möglichkeiten an die Hand, das fossile Zeitalter hinter uns zu lassen und unseren CO2-Ausstoß zu verringern. Aber nicht jede technische Errungenschaft ist auch wirklich sinnvoll. So zum Beispiel gibt es auch Technologien, die Kohlenstoff aus der Atmosphäre entnehmen. Massentauglich umsetzbar ist das aber noch nicht, die Kosten sind noch zu hoch. Außerdem sollte vorrangig darauf gesetzt werden weniger CO2 zu produzieren, als es dann im Nachhinein wieder aus der Atmosphäre zu entfernen.

Gunnar Luderer ist sich sicher, dass das Zeitalter der erneuerbaren Energien so oder so kommen wird. Die Möglichkeiten sind da. Die Computersimulationen zeigen sogar, dass sich der Anteil der Elektrizität im Laufe des Jahrhunderts selbst dann verdoppeln würde, wenn der Klimaschutz nicht stärker vorangetrieben wird. Aber, und das ist der entscheidende Punkt: Wir haben nicht die Zeit dazu. "Nur eine umfassende Regulierung der fossilen Brennstoffe in allen Sektoren und auf der ganzen Welt, vor allem eine CO2-Bepreisung, kann sicherstellen, dass dieses Zeitalter rechtzeitig kommt, um die globale Erwärmung auf 1,5 Grad zu begrenzen", sagt der Klimaforscher.

idw/JeS

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36 Kommentare

charley10 vor 59 Minuten

Altersstarrsinn - natürlich, was sonst!

100% Solar und Wind?

Die Abschaltung aller Grundlastkraftwerke bis 2030 ist beschlossene Sache. Für Gaskraftwerke reicht zukünftig der Brennstoff sicher nicht mehr, nachdem sich die DUH auch gegen NordStream2 stark macht und die Inbetriebnahme sicher verhindern kann. Naja...

Erfahrung:
Ich selbst betreibe seit einem Jahr eine (kleine) Solaranlage mit Akku. Die Erfahrungen der letzten ca. 6 Wochen mit dem typischen Novemberwetter (nahezu windstilles und stark bewölktes Wetter - und das bundesweit!) sind deprimierend! Von den installierten 3kWp kamen tagsüber ca. 30W, also etwa 1%. Wo sind die vielen Kobolde, die einen Energievorrat im Netz speichern können, der für mehrere Wochen ausreicht?
Aber das ist ja kein Problem - alles durchgerechnet...
Oder doch nur Kohlestrom aus Polen oder Strom in dem ATOME(!!) sind aus Frankreich?

Eulenspiegel vor 2 Tagen

Hallo Stephan Kaula
Sie vergessen das wir Heute schon in der Lage sind Sonnenenergie mitten in der Nacht zu nutzen und Windenergie bei Windstille.
Ein Aspekt an dem sie noch gar nicht gedacht haben.
Beispiel:
Wenn es eine Sturmwarnung gibt dann kann man in der Wetterkarte bei den Satellitenaufnahmen sehr schön sehen wie dieser Sturm von Westen nach Osten über das Land zieht. Daraus erkennt man wir haben niemals in ganz Deutschland gleichzeitig die gleichen Windverhältnisse und niemals die gleichen Windstärken.

Eulenspiegel vor 2 Tagen

Hallo Energiedino
Die politische Zielsetzung ist dafür zu sorgen das es ab 2030 keine Notwendigkeit mehr gibt Kohlekraftwerke zu betreiben. Die Fachleute sagen technisch ist das kein Problem. Das ganze hängt aber von sehr vielen Faktoren ab darum werden wir sehen was wir bis 2030 erreichen.

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Der Ausbau der erneuerbaren Energien muss bis 2030 fast verdoppelt werden. Das zeigt eine Studie vom Prognos-Institut für Zukunftsfragen. Ein Gespräch mit dem Studienleiter Dr. Andreas Kemmler erklärt, warum.

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