Einleitung
Um die Net-Zero Ziele beim Ausstoß klimaschädlicher Gase zu erreichen, spielen erneuerbare Energiequellen laut den jüngsten Berichten von IRENA, IEA und IPCC eine zentrale Rolle.
In Tabelle 1 sind die Kennzahlen von Anlagen zur Erzeugung erneuerbarer Energie zusammengestellt. Auch wenn 2020 weltweit insgesamt etwa 230 GW an Wind- und Photovoltaikkraftwerken zugebaut wurden, reicht dies nicht aus, um das Net-Zero-Ziel zu erreichen. IEA hat hierfür einen erforderlichen Zubau von weltweit 1.000 GW errechnet.
Die Roadmap zur Klimarettung sieht folgende Zwischenziele vor:
- ab 2035 muss der Strom in den fortgeschrittenen Volkswirtschaften Net-Zero sein,
- bis 2040 muss der Stromsektor weltweit Netto-Null werden,
- bis 2050 muss nach den Net-Zero-Plänen der IEA der Anteil von Wind und Photovoltaik an der weltweiten Stromversorgung 70 % erreichen,
- In 2050 könnte der Einsatz erneuerbarer Energien und die Elektrifizierung vieler Endverbraucher 45 % der globalen 36 Gt/a CO2-Emissionen verringern.
Der IPCC-Bericht 2022 über Maßnahmen zur Abschwächung des Klimawandels unterstreicht das Potential der Erneuerbaren zur Reduktion der klimaschädlichen Gase (siehe Tabelle 1).
Neben den prominenten Energiequellen Photovoltaik und Windkraft stehen andere erneuerbare Energiequellen oft im Schatten, beispielsweise Wasserkraft, Bioenergie, Geothermie und CSP. Ihnen ist gemein, dass sie saisonalen und täglichen Schwankungen ausgesetzt sind und dass sie stark standortabhängig sind und den Einsatz von Energiespeichern für eine stabile Stromversorgung erfordern, denen sich dieser Artikel ebenfalls widmet.
Die Energiewende wird die Nationen nicht völlig unabhängig voneinander oder unabhängig von Rohstoffen oder Energieträgern machen, sondern vielmehr in eine Welt neuer Abhängigkeiten aber auch neuer Möglichkeiten und Geschäftsmodelle führen, die geopolitische Herausforderungen und die Notwendigkeit einer effizienten Nutzung von umweltfreundlichem Strom und der zu seiner Erzeugung notwendigen Ressourcen begründen werden.
Zusammenfassung
Die hohe Durchdringung des Stromerzeugungssektors mit erneuerbaren Energieträgern ist eine Notwendigkeit, um die Treibhausgasemissionen des Sektors zu verringern. Sie unterliegt jedoch, wie in diesem Artikel erörtert, bestimmten umweltpolitischen, technischen und geopolitischen Beschränkungen.
Positiv zu vermerken ist, dass die Kosten für Strom aus erneuerbaren Energien und deren Speicherung voraussichtlich sinken werden. Es entstehen neue Initiativen und Geschäftsmodelle, die das Recycling von Solarmodulen und Batterien, die Herstellung von wiederverwertbaren Windturbinenblättern, die Entwicklung von Solar-PVT oder hocheffizienten Multi-Junction-Solarzellen und den effizienten Stromverbrauch in mit Software automatisierten Haushalten und Industrien erleichtern werden.
Neben diesen Entwicklungen ist eine effiziente Nutzung von sauberem Strom durch die Steigerung der Energieeffizienz in der Industrie, im Gebäude- und im Dienstleistungssektor erforderlich. Dezentrale Systeme für erneuerbare Energien werden eine zentrale Rolle bei der Verbreitung von grünem Strom in Teilen der Welt spielen, in denen keine Netzinfrastruktur vorhanden ist. Grüner Strom und dafür bereitgestellte Finanzmittel müssen, wo immer möglich, für die direkte Elektrifizierung verwendet werden, um die vielen effizienzverringernden Schritte zu überspringen, die bei der Erzeugung von E-Fuels oder Wasserstoff durchlaufen werden. Die Priorisierung der weltweiten Dekarbonisierung des Stromnetzes und der Elektrifizierung stellt sicher, dass der Raum, die Ressourcen und die Kapitalallokation für den Einsatz von erneuerbaren Energien in einem Land am effizientesten zur THG-Minderung genutzt werden.
An Orten mit reichlich erneuerbaren Energiequellen, an denen der Aufbau einer robusten Netzinfrastruktur möglicherweise nicht machbar oder wirtschaftlich nicht tragfähig ist, kann die Produktion von E-Kraftstoffen (Re-Fuels) jedoch eine praktikable Lösung für den Export und die Dekarbonisierung von Sektoren sein, die als “Hard-to-Decarbonise” bezeichnet werden.
Darüber hinaus muss der Abbau von Mineralien, die für die Energiewende unverzichtbar sind, so erfolgen, dass fragile und wertvolle Gebiete mit biologischer Vielfalt und die Interessen von indigenen Gruppen nicht beeinträchtigt werden. Die Welt begibt sich hierdurch in neue geopolitische Abhängigkeiten. Diese Entwicklung erfordert auch eine bessere Cybersicherheit in der Energieinfrastruktur.
Die Sicherheit der Energieversorgung ist gleichbedeutend mit der nationalen Sicherheit. Wenn die wirtschaftlichen und ökologischen Vorteile der Energiewende gerecht über die Welt verteilt werden, könnten wir eine klimagerechte und klimaneutrale Zukunft für die Menschheit ermöglichen.
