Energiewende

Der Begriff Energiewende wird zunehmend öffentlich kontrovers diskutiert. Dabei ist er nicht ganz eindeutig. Was an der gegenwärtigen Energieversorgung soll nun gewendet werden und in welche Richtung? Geht es um neue Energiequellen oder nur um den sparsamen und effizienten Einsatz der gegenwärtig genutzten Energieträger? Um mehr international einheitliche oder dezentra lisierte Energiestrukturen, um mehr Wettbewerb oder eine ökologischere bzw. nachhaltigere Energieversorgung?

Gewöhnlich wird der Begriff Energiewende zwar mit dem der Nachhaltigkeit assoziiert, aber auch das macht ihn kaum fassbarer. Mittlerweile wird nämlich selbst die atomare und fossile Energienutzung von ihren Anbietern schon als nachhaltig etikettiert, wenn sie nur etwas sicherer oder effizienter erfolgt. Doch Ener gieträger, deren Primärressourcen nur begrenzt zur Verfügung stehen – was für Erdöl, Erdgas, Kohle wie Uranerze gilt – und die von der Förderung bis zur Umwandlung und Nutzung schwerwiegende Umweltschäden und Rückstände hinterlassen, rechtfertigen keine Etikettierung als nachhaltig. Energiewende be deutet deshalb Energiewechsel, d. h. die Ablösung atomarer und fossiler Energieträger durch erneuerbare. Allein diese sind nachhaltig, weil unerschöpflich und – mit Ausnahme der Bioenergie – emissionsfrei gewinn- und nutzbar.

: A 2.1 solarthermische Stromerzeugung bei Alice Springs (AUS)

Sonne oder Atomkraft – der Grundkonflikt des 21. Jahrhunderts

Mit einer überwiegend noch zögerlichen Einstellung zu erneuerbaren Energien bleibt die Welt derzeit weit unter den gegebenen Möglichkeiten und Notwendigkeiten. Dagegen lebt sie mit atomaren und fossilen Energien weit über ihre Verhältnisse. Das breite Spektrum von Gründen für einen Wechsel zu erneuerbaren Energien lässt sich aus den vier folgenden elementaren Unterschieden zwischen atomaren und fossilen Energien einerseits und erneuerbaren andererseits herleiten:

Der Einsatz von atomaren und fossilen Energien bedingt massive Umwelteingriffe mit erdtektonischen Folgen schon bei der Förderung bis hin zu Emissionen in Gewässer, Luft und Erdatmosphäre. Erneuerbare Energien sind dagegen prinzipiell frei von solchen Folgen nutzbar. Daraus ergibt sich das über das Klimaschutzmotiv hinausgehende generelle Motiv des Umweltschutzes. Selbst wenn es das Klimaproblem nicht gäbe, würden immer noch massive ökologische Gründe für die Energiewende sprechen.
Die fossilen Energien sind erschöpflich, weshalb ihre fortgesetzte Nutzung unweigerlich zu steigenden Kosten sowie zu Versorgungsengpässenund -notständen führt. Allein die unerschöpfliche erneuerbare Energie eröffnet allen Menschen eine dauerhaft gewährleistete Energieversorgung. Daraus ergibt sich das Motiv einer permanenten und gesicherten Verfügbarkeit.
Die atomaren und fossilen Energiereserven liegen in relativ wenigen Förderregionen der Erde, sodass für deren Nutzung lange internationale Bereitstellungsketten erforderlich sind (Abb. A 2.2). Dies bedingt unvermeidlich einen hohen infrastrukturellen Aufwand, führt zu wachsenden existenziellen Abhängigkeiten und provoziert wirtschaftliche, politische und kriegerische Konflikte. Erneu erbare Energien hingegen sind in verschiedener Form als natürliche Umgebungsenergie überall verfügbar und können mit technischer Hilfe gewonnen werden – mit wesentlich ge ringerem Infrastrukturbedarf. Daraus ergeben sich für erneuerbare Energien Motive wie volkswirtschaftliche Effizienz, politische Unabhängigkeit und Friedenssicherung.
Die fossilen und atomaren Energien werden aufgrund der genannten Rahmenbedingungen immer teurer, bezüglich ihrer direkten sowie indirekten Kosten. Die erneuerbaren Energien werden dagegen – schon deshalb, weil für sie (mit Ausnahme der Bioenergie) keine Brennstoffkosten anfallen – im Zuge ihrer laufenden technologischen Verbesserungen, industrieller Massenproduktion und intelligenter neuer Anwendungsformen immer billiger. Daraus ergeben sich soziale und wirtschaftsstrategische Motive.

Beim Thema Energiewende geht es also um erneuerbare Energien – das überwältigend große und unerschöpfliche Energiepotenzial, das aber immer noch unterschätzt wird. Der zentrale Grund hierfür ist, dass erneuerbare Energiequellen nur partiell in die bisherigen technischen und wirtschaftlichen Strukturen der Energiebereitstellung passen. Mit anderen Worten: Sie sind großenteils nicht kompatibel mit dem eingespielten Energiesystem, daher werden sie als Fremdkörper be trachtet und dementsprechend abgewertet. Sie bringen die Kalkulationsgrößen der überkommenen Energiewirtschaft durcheinander – und damit das gewohnte Energiedenken.

Was aber hält diejenigen, die nicht direkt oder indirekt in das überkommene Energiesystem involviert sind, davon ab, den Wechsel zu erneuerbaren Energien konsequent und mit der nötigen Konfliktbereitschaft zu forcieren? Warum gibt es bisher keine politischen Initiativen, die die erneuerbaren Energien auch wirtschaftlich ambitioniert und konkret als Zukunfts projekt vorantreiben, wie es für den Bau von Eisenbahnen, die Raumfahrt, die Atomtech nologie und erst jüngst die Informationstech no logie möglich ist? Warum gibt es immer noch keine europäischen oder internationalen Institutionen für erneuerbare Energien, wie es die Internationale Agentur für Atomenergie (IAEA) oder die European Space Agency (ESA) in ihrem Sektor darstellen? Diese Fragen nach den Akteuren und den Handlungsfeldern für und gegen erneuerbare Energien müssen beantwortet werden, um erkennbar zu machen, wie der Energiewechsel beschleunigt werden kann.

: Vergleich von Energiebereitstellungsketten für
die Stromerzeugung

Genug Energie für alle – das umfassende Potenzial

Die strukturelle Vielfalt der erneuerbaren Energien macht es Energiepolitikern, die seit Jahrzehnten an die Strukturen fossilen Energieverbrauchs gewöhnt sind, so schwer, sich in das Potenzial erneuerbarer Energien hineinzudenken: Wer dessen wirtschaftliche und technische, kulturelle und politische Chancen erkennen will, kann und darf nicht mehr lediglich einzelne Energieleistungen miteinander vergleichen. Jeder isolierte kalkulatorische Kostenvergleich mit den fossilen Energieträgern versperrt den Blick auf die Bandbreite der Nutzungsmöglichkeiten erneuerbarer Energien. Entscheidend ist der Vergleich der jeweiligen gesamten Energieversorgungsketten, der die konstanten und die variablen Faktoren einbezieht. Der konstante Faktor ist jeweils die Quelle, wobei die Quellen bei den erneuerbaren Energien nicht nur wesentlich vielfältiger, sondern auch breit gestreut sind. Die variablen Faktoren ergeben sich – in den Grenzen der jeweiligen Quellenangebote – aus dem unterschiedlichen und laufend verbesserungsfähigen technischen und damit wirtschaftlichen Aufwand, mit dem Energie gewonnen werden kann. Weil erneuerbare Energien überall in der Umwelt angeboten werden, besteht die seit der industriellen Revolution zunehmend übersehene und deshalb heute ungeahnte Möglichkeit, sie an derselben Stelle, zumindest aber in derselben Region, wo sie auch gebraucht wird, zu ernten bzw. einzufangen und anschließend direkt zu nutzen oder umzuwandeln. Das bedeutet, dass für die Bedarfsdeckung durch erneuerbare Energien eine wesentlich kürzere Energiekette – oder auch gar keine – erforderlich ist. Dadurch kann, wiederum mit moderner Technik, eine regionale bzw. lokale Selbstversorgung an die Stelle globaler Abhängigkeit von fossilen Energiequellen treten – eine Chance zu neuen politischen, wirtschaftlichen und kulturellen Freiheiten.

Die Spielräume erweitern sich noch durch die Möglichkeit der Substituierung fossiler Rohstoffe durch regenerative. Diese ermöglichen die Kultivierung einer eigenen Rohstoffbasis in Gegenden, in denen die dafür jeweils erforderlichen Anbau- und Klimabedingungen vorhanden sind (Abb. A 2.1). Zumindest wird dadurch die Rohstoffbasis auf wesentlich mehr Länder erweitert; umfassende Verschiebungen industrieller Standorte können die Folge sein sowie Veränderungen der Welthandelsströme und eine neue, differenziertere Arbeitsteilung in der Weltwirtschaft. Das alles ist gleichzeitig der größte Schritt zu mehr Energieeffizienz, denn die hohen Energieverluste bei der Förderung, der Aufbereitung und dem Transport fossiler und atomarer Primärenergie werden dann drastisch reduziert. Der Schwerpunkt energiewirtschaftlicher Investitionen verlagert sich von der Energielieferung auf die Bereitstellung der Anlagentechnik zum regionalen und lokalen Einsammeln und Umwandeln der erneuerbaren Energien.

: gleichmäßige regionale Streuung von Wirtschaftsaktivitäten im Vergleich von solarer und nicht solarer Ressourcennutzung

Dezentralisierte Strukturen

Eine Solaranlage ist Energieernte- und Umwandlungsanlage zugleich. Somit wird für Gebäude, Siedlungen, Städte und Regionen eine autonome Energiebereitstellung möglich. Entweder ist gar kein Verteilungsaufwand mehr nötig oder einer mit kurzen Wegen. Aus nur wenigen Fremdanbietern in Form der Energiekonzerne werden zahlreiche Selbstversorger und viele lokale bzw. regionale Versorger. Damit verändern sich die Eigentumsverhältnisse für Energieanlagen radikal: Aus scheinbar unumkehrbar monopolisierter Konzentration wird vielfältige Dezentralisierung – bedingt durch die Technologie und die Soziologie erneuerbarer Energien (Abb. A 2.3 und 4).

Diejenigen, die das für utopisch halten, seien an die Entwicklung der Informationstechnologien erinnert. Bis in die 1980er-Jahre hinein entstanden zunächst nur Großrechner in entsprechenden Rechenzentren. Doch die Entwicklung der Mikrotechnologien führte zur radikal dezentralisierten und sogar indivualisierten Computer einführung, die allerdings Festnetze und Nachrichtensatelliten braucht. Für die direkte Nutzung der Solarstrahlung zur Stromerzeugung und der Solarwärme für die Gebäudeheizung benötigt man nicht einmal das zwingend. Das Solarhaus und die Solarsiedlung sind auf keinen kommerziellen Energielieferanten mehr angeweisen. Sie werden zum Solarkollektor, sowohl für den Strom- wie für den Heizungsbedarf. Nach der Amortisation der hierfür notwendigen Technik ist die genutzte Energie kostenfrei. Je energieeffizienter gebaut worden ist, desto kostengünstiger ist der Weg zu erneuerbaren Energien.

: Vermeidbarkeit von Konzentration und Monopolisierung bei Energieträgern

Die Möglichkeit des vollständigen Energiewechsels

: A 2.5 Pipeline in Alaska (USA)

Anhand des – quantitativ alle herkömmlichen Energiequellen weit übertreffenden – natürlichen Potenzials der verfügbaren Technologien, deren Anwendungsmöglichkeiten und der Bereitschaft zu kreativem praktischen Mitdenken lässt sich plausibel darlegen, dass es durchaus möglich ist, herkömmliche Energien durch erneuerbare zu ersetzen.

Beispiel Strom
Nach Angabe der Internationalen Energie-Agentur lag der jährliche kommerzielle Stromverbrauch z. B. 2001 weltweit bei 15,5 Billionen kWh. Um diese Strommenge ausschließlich durch Windkraft bereitzustellen, müssten – ausgehend von 5-MW-Anlagen, die unter mittleren Windgeschwindigkeiten 12 Millionen kWh im Jahr erzeugen – weltweit 1,25 Millionen Windkraftanlagen auf der Erde aufgestellt sein. Um dieselbe Strommenge mit Photovoltaikanlagen zu erzeugen, müssten – setzt man eine Produktionsleistung von 75 kWh Strom pro m2 Solarzellenfläche und Jahr an (was ein relativ ge ringer Wert unter deutschen Einstrahlungsbedingungen ist) – weltweit rund 210 000 km² Solarzellen installiert werden. Das ist deutlich weniger als die allein in der EU überbaute Fläche, in die Solarzellen vielfältig integriert werden könnten. Bei solarthermischen Kraftwerken müssten es – gemessen daran, dass pro Hektar Kollektorfläche etwa 10 Millionen kWh produziert werden – weltweit 155 000 km² Kollektorfläche sein.

Beispiel Heizwärme
Um den gegenwärtigen Wärmeenergiebedarf der Weltbevölkerung durch Sonnenwärme zu befriedigen, würden – gemessen am Verbrauch 2001 in Höhe von 3,34 Billionen kWh – 15 000 km² Solarkollektoren reichen, berechnet auf der Basis von nur 225 kWh Solarwärmeleistung pro m² Kollektorfläche.

Diese Hochrechnungen zeigen nur einzelne Optionen erneuerbarer Energien auf. Schon das Strombeispiel macht deutlich, dass der weltweite Bedarf mit jeder der drei aufgeführten Optionen gedeckt wäre. Dass das natür liche Energiepotenzial noch weit umfangreichere technische Aktivierungen ermöglicht, ergibt sich aus der Tatsache, dass die Sonne mit ihren Derivaten Wind, Wellen, Wasser und Biomasse dem Erdball täglich 15 000-mal mehr Energie liefert, als wir derzeit in Form von atomaren und fossilen Energien verbrauchen (Abb. A 2.6). Es gibt also weder ein mangelndes Energiepotenzial noch eine durch die Technik gesetzte Grenze. Denn es geht bei dem erforderlichen Produktionsvolumen für Anlagen um Produktionsleistungen, die in anderen Industriesektoren seit Langem üblich sind. Auch hier kann und wird künftig erneuerbare Energie eingesetzt werden.

Worin soll also das prinzipielle Hindernis bestehen? Die vorgestellten Hochrechnungen dienen allein der Öffnung der Gedanken. Mit jedem Schritt näherer und differenzierterer Betrachtung des natürlichen und technischen Anwendungspotenzials wird die praktische Attraktivität erneuerbarer Energien größer. Schon die Bandbreite der hier vorgestellten Möglichkeiten zeigt, dass eine weltweite Energieversorgung allein mit erneuerbaren Energien, auch bei wachsendem Energiebedarf in Entwicklungsländern, bereits heute realisierbar ist. Die Mischungsverhältnisse sind von Land zu Land, Region zu Region, Gemeinde zu Gemeinde, Haus zu Haus unterschiedlich. Welche Mischung realisiert wird, ist von vielen einzelnen Faktoren abhängig: von Energieeinspar effekten, die parallel zur Ausbreitung erneuerbarer Energien den Energiebedarf senken; von den jeweiligen geografischen Be dingungen und natürlichen Angeboten; von der jeweiligen Entwicklungsreife der Techniken, ihrem Industrialisierungsgrad und ihrer Kostenentwicklung; von der Aufgeschlossenheit der Wirtschafts unternehmen und nicht zuletzt von politischen Konzepten und dem öffentlichen Bewusstsein – also von sozialen Faktoren. Die Uniformität der Energieversorgungsstrukturen und des Energieverbrauchs, die sich auf der Basis der fos silen Energien herausgebildet haben, werden der Vergangenheit angehören. Jedes Land, jede Region wird eine spezifische und dabei viel fältige Energiebasis bekommen. Die Welt energieversorgung mit erneuerbaren Energien wird eine »multikulturelle « sein.

Natürlich sind vielerlei einzelne Anstrengungen nötig, wie z. B. das deutsche Erneuerbare-Energien- Gesetz (EEG), um diese Vision zu realisieren. Aber diese Anforderungen sind nicht komplizierter und aufwendiger als die Entwicklung und Produktion der Satelliten-, Luftfahrt-, Kommunikations-, Medizin- oder Waffentechnik – und mit Abstand weniger komplex als die Atom technik. Die Behauptung, es sei nicht möglich mit erneuerbaren Energien zu einer umfassenden Energieversorgung zu kommen, diskreditiert viele Berufssparten, wie die der Physiker, Chemiker, Ingenieure, Architekten, und deren kreatives Potenzial.

Chancen für die Bauwirtschaft

: theoretisches Potenzial der jährlichen Sonneneinstrahlung auf die Erde im Vergleich zum weltweit jährlichen Energieverbrauch sowie den fossilen und atomaren Rohstoff reserven

Die Bauwirtschaft, einschließlich Bauindustrie und -handwerk, könnte neben der Landwirtschaft den größten Aufschwung mit der Energiewende erleben, wenn sie die Chancen des solaren Bauens für sich nutzt. Zahlreiche neue Baumaterialien und Bauweisen – vom wärmedämmenden und zugleich stromproduzierenden Glas bis hin zu energiesparenden Holzkonstruktionen – könnten dabei zum Einsatz kommen. Jedes Gebäude muss, um die kostenlose Sonnenenergie für Wärme- und Kühlzwecke optimal nutzen zu können, auf eine der Topografie und den bioklimatischen ört lichen Bedingungen angepasste Weise ausgerichtet werden – jeweils als ein Solarkonzept für sich.

Zahllose Beispiele aus der Praxis zeigen, dass dies möglich ist: Wohnhäuser etwa, auch Altbauten, Fertighäuser, Schulen, Gemeindeoder Bürogebäude, sogar Produktionsstätten decken ihren gesamten Energiebedarf – Strom und Wärme – autonom mit erneuerbaren Energien, und einige produzieren als Plus-Energie-Haus sogar Überschüsse. Ihre Eigentümer gehören überwiegend zu den Durchschnittsverdienern. Stellen wir uns vor, dass immer mehr Hausbesitzer in dieser Weise umdenken, und schließlich alle – weil es zur sozialen Selbstverständlichkeit wird. Die Menschen wären die Sorgen wegen steigender Energiepreise los, die Stadtluft wäre sauberer, die Zahl der Kranken würde sinken. Verändert wäre das Stadtbild, vor allem die Dachlandschaften, denn statt stumpf wirkender Dachziegel gäbe es viele kristallblaue und andersfarbige Solaranlagen. Immerhin geht es hier – Strom-, Wärme- und Kühlungsbedarf in Gebäuden zusammengenommen – um einen wesentlichen Teil der Problemlösung.

Die solare Umrüstung des Gebäudebestands und solare Neubauten sind der »goldene Boden« für Bauhandwerk, Architektur und Bauwesen. Der Durchbruch in der Bauwirtschaft kommt mit der Auftragsmenge und mit dem Paradigmenwechsel bei Architekten. Immer mehr Bürger werden die individuellen und sozialen Vorteile dieser Entwicklung erkennen und sich daran orientieren. Da Strom-, Wärme- und Kühlbedarf in Gebäuden etwa die Hälfte des Gesamtenergiebedarfs der Gesellschaft ausmachen, ist diese Umorientierung der wichtigste Faktor der Energiewende, eines grundlegenden Systemwechsels. Dieser ist unaufhaltbar. Die einzig offene Frage ist, wie lange wir zur praktischen Neuorientierung brauchen. Kein Zweifel besteht mehr daran, dass wir aufgrund der sich zuspitzenden Energie- und Umweltkrisen keine Zeit mehr verlieren dürfen. Die Neuorientierung ist kein technologisches Problem mehr und auch – wenn wir richtig rechnen – kein wirtschaftliches. Es ist ein politisches und ein kulturelles, denn die Beschleunigungsfaktoren sind die Politik und diejenigen gesellschaftlichen Akteure, die sich in ihrem Gestaltungsrahmen für diesen Energiewechsel entscheiden – im Eigen- und im Gesamtinteresse.

Autor: Hermann Scheer

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