Megatrends der globalen Energiewende II

Seit der Unterzeichnung des Pariser Klimaschutzabkommens hat sich der Druck zum Ausstieg aus fossilen Brennstoffen zunehmend erhöht. Das ist entscheidend zur Einhaltung des 1,5-Grad-Limits. Langfristig werden neue Kohle- oder Gasreserven nicht mehr ausgebeutet werden dürfen.

Die zuerst aus der Klimaschutzbewegung erhobene Forderung, Kapital aus großen Kohle-, Gas- und Ölunternehmen abzuziehen, ist heute offizielle Strategie internationaler Energie- und Finanzorganisationen und vieler Regierungen auf dem Weg zur Klimaneutralität. Dennoch hinkt der reale Abschied von der fossilen Ära, die die Weltenergieversorgung seit der Industrialisierung geprägt hat, den klimapolitischen Beschlüssen nach wie vor dramatisch hinterher.

Der Ausstieg („Phase-out“) aus Kohle, Öl und Erdgas bleibt unausweichlich für das Erreichen der globalen Klimaschutzziele – entgegen der Schlusserklärung der 26. Weltklimakonferenz von Glasgow, die lediglich eine Verminderung („Phase-down“) des Kohleeinsatzes fordert.

Erneuerbare Energien auf Basis von Wind und Sonne sind heute in vielen Regionen der Welt bereits kostengünstiger und wettbewerbsfähig gegenüber der traditionellen Stromerzeugung aus Kohle, Erdgas oder Atomkraft. Diese Kostenvorteile gegenüber fossil erzeugter Elektrizität werden weiter zunehmen, weil CO2-Emissionen der Stromerzeugung in immer mehr Regionen der Erde bepreist werden.

Erneuerbare dominieren heute schon rund um den Globus den Zubau neuer Stromerzeugungskapazitäten. Zwischen 2014 und 2020 hat sich die weltweit installierte Windenergieleistung verdoppelt, die der Photovoltaik nahezu vervierfacht. Mehr als 80 Prozent der weltweit neu installierten Erzeugungsleistung waren im Jahr 2020 erneuerbar. 2020 flossen 70 Prozent der Neuinvestitionen in Anlagen zur Stromerzeugung aus Erneuerbaren Energien. Fossile und nukleare Kraftwerke sind damit weit abgeschlagen.

Alle Staaten der Erde sind aufgerufen, klimaneutrale Energiesysteme auf Grundlage ihrer jeweils spezifischen Realitäten zu installieren.

Sinkende Kosten bei Wind- und Sonnenstrom sowie die Verteuerung fossiler Energieträger machen die Erneuerbaren zu weltweiten Schlüsseltechnologien für das 21. Jahrhundert. Eine Trendumkehr ist nicht mehr vorstellbar. Die Atomenergie spielt in Zukunft in Deutschland keine, in Europa und der Welt, wenn überhaupt, eine Nebenrolle. Sie ist zu teuer, ihre Risiken sind nicht beherrschbar und ihre Langzeitfolgen unkalkulierbar.

Eine Renaissance der Atomkraft käme als Beitrag zur Lösung der Klimakrise selbst dann zu spät, wenn sich ihre Risiken allesamt in Luft auflösen würden. Die Energiezukunft wird getragen von Erneuerbaren Energien – die Entwicklung ist seit Paris unumkehrbar und wurde in Glasgow erneut bestätigt.

Der Ausbau der Erneuerbaren Energien, vor allem von Windenergie und Photovoltaik, muss rund um den Globus so lange beschleunigt fortgesetzt werden, bis weltweit Klimaneutralität erreicht ist.

Die Stromversorgung aus vergleichsweise wenigen fossil und nuklear betriebenen Großkraftwerken geht nach über hundert Jahren zu Ende. Es wird Platz gemacht für ein dezentral geprägtes Energiesystem auf Basis von Millionen kleiner – aber auch einer erheblichen Anzahl großer – Erzeugungsanlagen aus Erneuerbaren Energien. Nicht nur die Stromerzeugung, sondern auch die Stromanwendungen etwa im Verkehrs- und Gebäudesektor werden zunehmend dezentraler.

Im Weltmaßstab kann das regenerative Energiesystem tendenziell zu mehr Verteilungsgerechtigkeit führen, weil bisher im fossil-nuklearen Energiesystem benachteiligte Weltregionen über große erneuerbare Erzeugungspotenziale verfügen. Die Energie- und Klimawende kann so Chancen für eine insgesamt gerechtere Welt eröffnen.

Deutschland und der Globale Norden sind, nicht zuletzt aufgrund ihrer historischen Verantwortung für die Klimakrise, aufgefordert, diesen System- und Technologietransfer sowie den Aufbau der Energiesysteme der Zukunft im Globalen Süden technologisch voranzutreiben und finanziell abzusichern.

Strom aus Erneuerbaren Energien wird zum universell einsetzbaren Energieträger. Die Dekarbonisierung des Verkehrssektors, des Wärmesektors und der Industrie erfolgt zu großen Teilen über den direkten oder indirekten Einsatz von regenerativ erzeugtem Strom. Aus der Umstellung von fossiler oder nuklearer auf Erneuerbare Energien und grünen Strom ergibt sich auch für die betroffenen Branchen der Anwenderseite ein tiefgreifender technologischer Wandel.

Das künftige strombasierte Energiesystem arbeitet wesentlich effizienter als das alte, weil durch die Umstellung auf Strom thermische Umwandlungsverluste in den Kraftwerken minimiert werden und auch viele Anwendungstechnologien die eingesetzte Energie effektiver nutzen. Die Elektrifizierung unserer Wirtschaft und Gesellschaft ist in vollem Gange. Strom ist der maßgebliche Endenergieträger der Zukunft.

Die Systemumstellung von fossiler und nuklearer Stromerzeugung auf Erneuerbare Energien und Effizienz muss die direkte und indirekte Elektrifizierung in Gestalt der Kopplung der Sektoren über den gesamten Transformationsprozess immer bewusst mitdenken und mitumsetzen.

Wasserstoff ist nicht der Energieträger zur Fortsetzung des fossilen Zeitalters mit anderen Mitteln. Weil Wasserstoff für seine Herstellung den Einsatz enormer Mengen an grünem Strom voraussetzt, bleibt er vielmehr ein rares und teures Gut und sollte gezielt dort eingesetzt werden, wo energieeffizientere elektrische Lösungen oder andere Alternativen dauerhaft nicht zur Verfügung stehen. Nur grüner Wasserstoff, bei dessen Herstellung so gut wie keine Treibhausgase in die Atmosphäre gelangen, garantiert langfristig vollständige Klimaneutralität.

Der Einsatz von Wasserstoff ist unverzichtbar bei der Dekarbonisierung wichtiger Industriebranchen (z.B. Zement-, Stahl-, und Chemieindustrie), in nicht zu elektrifizierenden Segmenten der Mobilität (z.B. Flug- und Schiffsverkehr) sowie als Back-up (z.B. als Speicher und in Gaskraftwerken auf H2-Basis) für künftige Energiesysteme. Wegen der über die Welt ungleich verfügbaren neuen Leitenergien aus Wind und Sonne wird Deutschland auch nach der Energiewende auf Energieimporte – dann in Form von oder auf Basis von Wasserstoff – angewiesen bleiben, jedoch in geringerem Umfang.

Wie beim Ausbau der Erneuerbaren Energien ist auch bei der Schaffung der Infrastrukturen für eine ausreichende Versorgung mit grünem Wasserstoff Geschwindigkeit das entscheidende Kriterium. Kluge staatliche Unterstützung, Steuerung und Priorisierung sind zentrale Voraussetzungen für den Erfolg.

Die Digitalisierung der Energiebranche ist beides: Voraussetzung und Schlüssel für ein zuverlässiges und zukunftsfähiges Energiesystem. Bei der Umsetzung der Energiewende wachsen IT- und Energiesektor zusammen mit dem vorrangigen Ziel, Energieangebot und -bedarf auch in Zukunft zu jeder Zeit zur Deckung zu bringen. Künstliche Intelligenz wird schon in wenigen Jahren helfen, das neue, smarte Energiesystem effizienter, kostengünstiger und sicherer zu machen.

Digitaler Wandel und Dekarbonisierung befeuern sich gegenseitig und transformieren alle Kernindustrien – überall auf der Welt.

In Deutschland geht es kurzfristig darum, die noch weitgehend getrennten Sphären des digitalen Wandels und der Dekarbonisierung der Sektoren Energiewirtschaft, Industrie, Verkehr, Gebäudewärme und Landwirtschaft systemisch zu verknüpfen.