Als „Klimagas“ oder gar als „Klimakiller“ gebrandmarkt ist jenes Kohlendioxid, das in von Menschen verursachten Verbrennungsvorgängen entsteht. Der Weltklimarat verlangt dessen drastische Reduzierung. Aber wie kann das gelingen? Technikern ist bewusst, dass fast jeder Verbrennungsvorgang verbessert und der Ausstoß von CO2 und anderen Schadstoffen gesenkt werden kann. Das wird aber für die angepeilten „Klimaziele“ nicht reichen. Welche Techniken für CO2-freie Energieerzeugung haben wir im Moment zur Verfügung? Welche technischen Entwicklungen sind zu erwarten? Versuch einer Bestandsaufnahme.
Schwellenländer wie China und Indien wollen den Lebensstandard ihrer Menschen erhöhen. Eine entscheidende Rolle spielt dabei die Erzeugung von elektrischem Strom. Aus Publikationen der Internationalen Energieagentur in Paris geht hervor, dass China im Jahre 2040 umso viel mehr Strom benötigen wird, wie heute die Vereinigten Staaten, in Indien wird der Betrag dazukommen, den heute die Europäer verbrauchen. China, Indien und andere Länder setzen dazu sehr stark auf Kohlekraftwerke, weil ihnen Kohle kostengünstig und innerhalb der Landesgrenzen zur Verfügung steht.
Das wiederum zusammen mit anderen Entwicklungen erhöht den CO2-Gehalt der Atmosphäre entscheidend: Selbst wenn sämtliche Industrieländer ab 2019 ihren Energieverbrauch auf Null stellen, wird der weltweite CO2-Gehalt weiter ansteigen. Wollten wir, dass das nicht geschieht, müssten wir rechtzeitig nach Energiearten Ausschau halten, die nicht nur CO2-frei gewonnen werden können, sondern zugleich auch möglichst billig zur Verfügung stehen müssen, da ansonsten die Schwellenländer keinen Anlass haben, von Kohle wegzukommen.
Erneuerbare Energiearten
Beginnen wir mit einer Bestandsaufnahme betreffend Möglichkeiten zur Stromerzeugung: Natürlich fällt unser Blick sofort auf möglichst umfassenden Einsatz von erneuerbarer Energie: Solarenergiegewinnung durch Photovoltaik ist bereits weit verbreitet, braucht aber entsprechende Flächen und ist in Ballungsräumen nur begrenzt einsetzbar. Windenergie wird ebenfalls bereits weitgehend großtechnisch eingesetzt und hat schon viele Landschaftsbilder verändert. Nicht zu vergessen natürlich Wasserkraft, die schon seit Beginn der Elektrifizierung eingesetzt wird. Dazu kommt noch die Verbrennung von Biomasse, die als klimaneutral gewertet wird. Auf einige Nischenarten wie Gezeitenenergie, sei noch hingewiesen.
Herausforderungen und Grenzen der Erneuerbaren
Alle diese erneuerbaren Energiearten werden nicht nur in den Industrie‑, sondern auch in auch in einzelnen Schwellenländern gefördert und eingesetzt. Allerdings haben auch alle ihre Begrenzungen, ein weltweiter völliger Umstieg allein auf Erneuerbare ist wegen deren Begrenzungen nicht möglich: Solarenergie braucht nicht nur viel Fläche, sondern fällt auch nur tagsüber an; Windenergie ist nicht überall verfügbar und erfordert Eingriffe in Natur und Landschaft; Wasserkraft stößt an natürliche Grenzen; Biomasse zur Stromerzeugung erfordert teure Anlagen und ist meist ohne Förderungen nicht zu bekommen. Gezeitenenergie ist nur lokal begrenzt verfügbar.
Mit Sicherheit werden weiterhin große Anstrengungen in Nutzbarmachung und Verbreitung erneuerbarer Energien fließen. Fest steht aber, dass aus heutiger Sicht und mit aktuellem Wissensstand mit erneuerbaren Energien allein immer nur ein recht kleiner Teil derjenigen Energiemengen abgedeckt werden wird können, den eine entwickelte Gesellschaft benötigt.
Eine neue Zukunft für Kernenergie?
Zu den nicht CO2 emittierenden Energiearten zählt auch die Kernenergie. Sie wird etwa in Frankreich stark eingesetzt, ist aber in weiten Teilen Europas unerwünscht geworden. Dies in der Hauptsache wegen der potentiellen Gefährdung durch Austreten von Radioaktivität bei Unfällen oder bei Naturkatastrophen wie Erdbeben. Dazu kommt noch die unpopuläre und noch dazu kostspielige Endlagerung von kontaminiertem Material, das in Kraftwerken der ersten bis dritten Generation angefallen ist und noch anfällt.
Mittlerweile wird international an neuen Kernkraftwerkskonzepten gearbeitet, die man als vierte Generation bezeichnet. Ihre gemeinsamen Merkmale liegen darin, dass sie erstens keine gefährlichen Überdrücke aufweisen, die bei Undichtheiten zu gefährlichen Austritten von Radioaktivität führen könnten und die zweitens unkontrollierbaren Vorgänge wie Kernschmelzen von vornherein ausschließen. Angeblich sollen auch keine oder nur unbedeutende radioaktive Reste anfallen, einige der neuen Anlagen sollen sogar radioaktive Reste anderer Anlagen verwerten können.
Es gibt unterschiedliche Vorschläge zur Umsetzung, wobei besonders jene von Interesse sind, die einfache und somit kostengünstige Lösungen versprechen, die daher für die genannten Schwellenländer interessant sein könnten. Als Realisierungshorizont bis zur Einsatzreife dieser Technologien wird das Jahr 2030 genannt.
Kommt die gezähmte H‑Bombe?
In noch weiterer Ferne liegen die bereits jahrzehntealte Bemühungen um Energiegewinnung aus Kernfusion (Kernverschmelzung). Damit soll eine „Sonnenhitze“ erzeugt und daraus Strom gewonnen werden. Diese Art Energiegewinnung existiert schlicht noch nicht. Allerdings ist in Südfrankreich im Rahmen eines weltweit mit hohen Beträgen geförderten Projekts ein Versuchsreaktor in Bau, der im Jahre 2025 erstmals zünden soll. Der praktische Einsatz ist noch mehr Jahre weiter weg. Denn es sind noch eine große Zahl technischer Probleme zu lösen. Das erzeugte Plasma ist so heiß, dass es in einem Magnetfeld schwebend gehalten werden muss, weil jeder irdische Werkstoff sofort verdampfen würde. Ein großer Vorteil der Anlage bestünde darin, dass kein radioaktiver Abfall anfällt.
Zurück in die Gegenwart!
Was können wir konkret tun, um CO2 einzusparen? Ich lasse hier alle Ideen auf dem Niveau Schweineschnitzel-Verzicht, Selbstkasteiung und S.U.V.-Attacken beiseite und konzentriere mich auf technische Aspekte. Im Grunde genommen geht es beim Vermeiden von unnötigem Energieverbrauch aus technischer Sicht immer wieder um eine Entscheidung zu zwei Fragen: Bin ich effektiv? (soll heißen: Mache ich das Richtige?) Bin ich effizient? (Mache ich es richtig?)
Je ein Beispiel zum besseren Verständnis: So wäre unter Effektivität gemeint, sich zu überlegen, ob man bestimmte Ansprüche wirklich aufrechterhalten will oder ob es weniger auch tut. (Muss mein Wohnzimmer rund um die Uhr mit 25 Grad beheizt werden oder tun es auch 22 Grad mit zusätzlicher Absenkung in der Nacht?) Und unter Effizienz wäre zu verstehen, dass man Tätigkeiten wie etwa Wege für Besorgungen derart koordiniert, dass man dazu gemeinsam ein Fahrzeug benutzen kann.
Jeder von uns ist schon aus Gründen der Rücksicht auf seine Geldbörse zum sparsamen (also effektiven und effizienten) Umgang mit Energie angehalten. Merke: Wer weniger Energie verbraucht, spart Geld und schont noch dazu die Umwelt, auch durch Vermeidung von CO2. Letzteres ist also für uns Menschen aus der westlichen Welt immer sinnvoll, selbst dann, wenn mit diesem Beitrag das globale Klima nicht gerettet werden kann …