Klimapolitik und Rohstoffe - ein paar Bemerkungen

Das gesamte Wachstum stammt mehr oder weniger aus den asiatischen Schwellenländern. Hier war in den Jahren 1995 bis 2018 vor allem China zu nennen, in den nächsten drei Jahrzehnten werden Indien und der Rest von Asien hohe Zuwächse verzeichnen. In dem Basisszenario dürfte der Ausstoß von CO2-Emissionen nur leicht zurückgehen, die Emissions- und Temperaturziele werden mit höchster Wahrscheinlichkeit weit verfehlt. Dies ist die einhellige Botschaft der Zahlen von EIA, IEA und BP.




Nach Schätzungen der EIA fällt im industriellen Sektor mehr als die Hälfte des globalen Energieverbrauchs an. Die energieintensivsten Anwendungen im Industriesektor sind die Produktion von Rohstoffen, dazu zählen u. a. die Herstellung von Aluminium, Zement, Mineralölprodukten, Stahl und Agrarprodukten und die Erzeugung chemischer Produkte. Mit einem Anteil von ca. einem Viertel ist der Transportsektor der zweitgrößter Energieverbraucher.

Zum Transportsektor zählen die Beförderung von Personen zu Wasser, in der Luft und auf dem Land ein PKW, Bussen und Bahn sowie der Frachtverkehr per LKW, Schiff oder Eisenbahn. Rund 20% der konsumierten Energie entfallen laut EIA auf den Immobilienbereich, wobei privat genutzte Immobilien etwa doppelt so hoch zu Buche schlagen wie kommerziell genutzte Immobilien.

Grundsätzlich könnte sich Einsparungspotenzial beim Energieverbrauch auf zwei Ebenen ergeben: Erstens könnte sich der durch neue Produktionsverfahren der Energieeinsatz verringern und zweitens könnte auch der Energieverbrauch der Endprodukte zurückgehen. Welches Potenzial in welchem Bereich zu realisieren ist, können am besten diejenigen beantworten, die sich täglich im Wettbewerb behaupten müssen.

Offenkundig gibt es Einsparungspotenzial im Immobilienbereich durch den Einsatz von Wärmedämmungen oder den Verzicht auf Klimaanlagen und im Transportsektor durch neue Antriebsarten und die Umstellung des Kraftstoffmix. Die Politik ist gefordert, effiziente Anreizstrukturen für die Entwicklung neuer Technologien zu setzen. Sie sollte sich aber kein Wissen darüber anmaßen, welche Technologie sich durchsetzen wird.

Das gilt ganz besonders für den Transportsektor. Etwa ein Drittel dieses Sektors entfällt auf den Frachtverkehr mit LKW, Schiffen und Eisenbahn. Bezüglich Innovationen bei Antriebsarten und Kraftstoffen steht der Frachtverkehr vor ungleich höheren Herausforderungen wie der Personenverkehr. In der EU wurden im Jahr 2019 etwa 3.300 Megatonnen (Mt.) CO2 emittiert. Das sind 8,7% des globalen CO2-Ausstoßes. Der Transportsektor setzte knapp 900 Mt. CO2 frei. Der PKW-Verkehr in der EU war schlußendlich nur für etwa ein Prozent der weltweiten CO2-Emissionen verantwortlich. Insofern verwundert die Vehemenz mit der die Politik die Kampagne für das Elektroauto in der EU betreibt (s.o.).




Viele Länder werden bei PKW womöglich einen anderen Weg einschlagen. Nach Schätzungen der EIA werden im Jahre 2050 immer noch 1,74 Milliarden Fahrzeuge zumindest teilweise mit Verbrennungsmotor angetrieben. Das wären etwas mehr als 70% der weltweiten PKW-Flotte. Elektrofahrzeuge hingegen würden nur knapp 20% Marktanteil gewinnen können. Andere Marktbeobachter sind da optimistischer. Gemäß Bloomberg New Energy Finance werden rund die Hälfte der verkauften Neuwagen im Jahr 2040 Elektroautos sein.

An der gesamten Fahrzeugflotte sollen sie bis dahin einen Marktanteil von rund einem Drittel erreichen. Diese Schätzungen sind volatil und können sich in den nächsten Jahren noch markant ändern. Aber sie zeigen, dass in den nächsten 10 Jahren deutlich mehr als die Hälfte der weltweit verkauften PKW nicht Elektroautos sein werden. Die einseitige Bevorzugung von Elektrofahrzeugen in der EU unterwirft die europäischen Automobilhersteller einer kaum lösbaren Zerreißprobe, zumal die Antriebsart neben Connectivity und autonomen Fahren nur ein Themenfeld im internationalen Wettbewerb ist.




Umstellung des Energiemix beim Energieangebot ist schwierig und teuer

Die Elektrifizierung der Energienachfrage bei Wohnimmobilien und im Transportwesen ist ein gangbarer Weg im Kampf um niedrigere Schadstoffemissionen. Die Energieanbieter müssen also zunehmend mehr elektrischen Strom bereitstellen. Dies wird aber nur dann einen wesentlichen Beitrag zum Klimaschutz leisten können, wenn die elektrische Energie aus regenerativen Quellen gewonnen werden kann und diese Energie effizient zum Endverbraucher gebracht bzw. gespeichert werden kann. Nun sind Stromnetze hochkomplexe Systeme.

In einem Wechselstromsystem müssen einzelne Stromgeneratoren hinsichtlich Frequenz und Spannungsphase exakt aufeinander abgestimmt sein, um nicht gegeneinander zu arbeiten. Die Netzfrequenz beträgt im europäischen Verbundnetz 50 Hertz. Das Netz ist nur dann stabil, wenn Stromverbrauch und -Angebot ständig im Gleichgewicht gehalten werden. Da die Stromnachfrage im Tagesverlauf und auch saisonal schwankt, müssen die Stromanbieter je nach Tages- und Jahreszeit einmal mehr und einmal weniger Strom bereitstellen.

Dazu muß die Energieabgabe der Generatoren exakt vorausgeplant werden können, das heißt die Energiequellen müssen zum richtigen Zeitpunkt und im richtigen Umfang Energie liefern. Bei unvorhergesehenen Verbrauchsschwankungen oder Notfällen muß innerhalb von dreißig Sekunden (Primärregelenergie) bzw. fünf Minuten (Sekundärregelenergie) zusätzliche Energie verfügbar sein, um die Netzstabilität zu gewährleisten.

Die einzelnen Energiequellen eignen sich im unterschiedlichen Maße, die erforderliche Flexibilität bei der Stromerzeugung bereitzustellen. Kern, Kohle- und Wasserkraftwerke liefern eine exakt bestimmbare Energiemenge. Allerdings kann ihre Energieabgabe nur schwer herauf- oder heruntergeregelt werden. Das Anfahren eines Kern- oder Kohlekraftwerkes benötigt viele Stunden, weswegen sie kurzfristige Nachfrageschwankungen nicht ausgleichen können. Dies können Pumpspeicherwerke leisten, die als Energiespeicher fungieren. Nachts nehmen sie durch das Hochpumpen von Wasser Energie von trägen Kraftwerken auf, deren Energie im Netz nicht abgefragt wird.

Bei höherer Nachfrage geben sie sie dann über Wasserkraftturbinen wieder ab. Relativ schnell können auch moderne Gasturbinen reagieren, die binnen weniger Minuten gezündet werden können. Die Grundversorgung oder Grundlast des Stromnetzes, die zu jedem Zeitpunkt gesichert sein muß, übernehmen dementsprechend Kern- und Kohlekraftwerke. Die mittlere Last wird von Steinkohle und Gas & Dampfkraftwerken geleistet, während die schwankungsanfälligere Spitzenlast vor allem Gaskraftwerke abfangen, die im Betrieb aber wesentlich teurer sind als die zuerst genannten Kraftwerkstypen.

Eine Sonderrolle nehmen Windturbinen und Solaranlagen ein. Ihre Energieabgabe kann a priori nicht exakt bestimmt werden, da Windstärke und Sonnenscheindauer von Tag zu Tag sehr stark variieren können. Ihr Beitrag zur der Netzleistung, die in jedem Fall zugesichert werden kann, ist dementsprechend gering.