Zusammenfassung
Klimaschutz wird immer wichtiger, deshalb versucht die EU bis 2050 ihre CO2 Emissionen so weit wie möglich zu reduzieren.
Der nötige Materialbedarf für den Bau dieser Anlagen würde die jährliche Jahresproduktion um das 3- bis 14-Fache übersteigen.
Die Energiewende kann nur gelingen, wenn die nötigten Materialen nachhaltig hergestellt werden.
Die Weltgemeinschaft scheint sich, angetrieben von den USA sowie durch die Europäische Union und zuletzt durch die aktuelle Situation in der Ukraine, entschlossener in Richtung Klimaschutz zu orientieren. Ziel ist es, bis 2050 die Netto-Emissionen auf NULL zu bekommen.
Es werden hier zwei Szenarien für das europäische Energiesystem untersucht: ein wirtschaftliches Übergangsszenario und ein Netto-Null-Szenario. Wobei ich das Netto-Null-Szenario für viel zu ambitioniert halte und ich daher nur kurz darauf eingehen werde.
Netto-Null Szenario
Die globalen energiebedingten Kohlendioxidemissionen sollen bis 2050 auf Netto-Null gebracht werden. Netto-Null beinhaltet unter anderem die Speicherung von CO2 unter der Erde in bereits alten Reservoirs oder die Energiegewinnung aus Biomasse. Wenn ihr mehr darüber erfahren wollt, könnt ihr gerne Bescheid geben, die ausführliche Erklärung würde allerdings diesen Beitrag sprengen.
Wirtschaftliches Übergangsszenario
Im wirtschaftlichen Übergangsszenario sinkt der Anteil an fossilen Brennstoffen zwischen 2021 und 2050 um 28 %. Die Primärnachfrage nach Öl sinkt in Europa im gleichen Zeitraum um 30 % auf 8,1 Mio. Barrel pro Tag. Die europäische Erdgasnachfrage sinkt im gleichen Zeitraum nur um 5 %. Nichtsdestotrotz spielen fossile Brennstoffe längerfristig eine wichtige Rolle im europäischen Energiemix.
Wenn die Energieproduktion aus fossiler Energie zurückgeht, muss diese Energie auch irgendwie anders produziert werden. Dadurch wird bis 2050 die Stromnachfrage um 23 bis 80 % steigen, je nach Szenario. Wenn Europa getrennt vom Stromsystem Wind-, Solar- und Elektrolysekapazitäten baut, könnten bis zu 1 Terawatt Elektrolyseurkapazität und 1,5 Terawatt zusätzliche Wind- und Solarenergie benötigt werden. Diese Investitionen in erneuerbare Energie würden einem Investitionsvolumen von 5,3 Billionen USD entsprechen.
Abbildung 1: bnef.com
Das Problem an der ganzen Sache: Die nötigen Materialien
Mittels einer Überschlagsrechnung lässt sich zeigen, dass die angestrebten Ziele selbst durch den umfassenden Ausbau erneuerbarer Energien mit hoher Wahrscheinlichkeit nicht erreicht werden können.
Der derzeitige weltweite Primärenergiebedarf liegt bei ca. 170.000 TWh pro Jahr, der von Deutschland bei ca. 3.400 TWh. Dieser Wert umfasst die gesamte verbrauchte Energiemenge, wobei global gesehen derzeit etwa 85 % und in Europa etwa 69 % aus fossilen Ressourcen gewonnen werden.
Nachfolgend einige Berechnungen, welche Rohstoffe für die Errichtung der weltweiten Anlagenkapazität nötig wären und welche Probleme dieser Abbau mit sich ziehen würde.
Die oben genannten Kapazitäten sind nur auf Europa bezogen, würde man diese Umstellung weltweit vollziehen, bräuchte man 27 TW an Windenergie, 59 TW an Solarenergie sowie 3,8 TW aus Wasserkraftwerken. Der Materialverbrauch dafür würde eine enorme Menge an Metall und Beton bedeuten und würde die jährliche Jahresproduktion um das 3- bis 14-Fache übersteigen.
Material
Tabelle 1: Weltweiter Bedarf an Materialien
Da wir aktuell noch nicht über genug Alternativenergie verfügen, müssten wir diese Materialien konventionell abbauen und herstellen. Bei dieser Produktion würden etwa 28 Mrd. Tonnen an CO2 anfallen, das wären ungefähr 75 % des derzeitigen globalen jährlichen Gesamtausstoßes. Zu dieser Berechnung kommt hinzu, dass die großen Mengen an Glas, Silizium und Kunststoffen sowie die Gewinnung von Technologiemetallen und seltenen Erden nicht betrachtet wurden. Die Materialien für den Ausbau der Netzstruktur wurden ebenfalls noch nicht berücksichtigt.
Die Energiewende kann nur gelingen, wenn man die benötigten Grundstoffe nachhaltig herstellen kann, da man sonst allein durch die Produktion derselben einen viel zu großen Teil des CO2-Budgets verbraucht. Genau dafür bräuchte man aber auf globaler Ebene große Kapazitäten an erneuerbaren Energien, für welche man eben die Grundstoffe nicht hat. Dieser Teufelskreis ist nicht allein durch politische oder gesellschaftliche Bemühungen lösbar, sondern eine prinzipielle Frage technischer Machbarkeit.
Zum Nachdenken: Ich war im Frühling ein Monat in Sri Lanka unterwegs. Von Energiewende, Mülltrennung oder Achtsamkeit der Umwelt gegenüber war dort nichts zu merken. Wir in Europa haben ein stark verzerrtes Bild, was die Energiewende betrifft. Die an der Energiewende beteiligte Staaten (EU, USA, Kanada, Australien, usw.) sind nur für einen geringen Teil des CO2-Ausstoßes verantwortlich. Der Großteil (China, Indien, Südamerika, Afrika, …) wird in Ländern ausgestoßen, welche sich weniger/nicht darum kümmern.
- Patrick
Quellen:
https://www.umweltbundesamt.de/daten/energie/energieverbrauch-nach-energietraegern-sektoren
https://www.iea.org/reports/net-zero-by-2050
https://about.bnef.com/blog/europes-path-to-clean-energy-a-5-3-trillion-investment-opportunity/
https://www.profil.at/wissenschaft/erneuerbare-energien-warum-die-rechnung-nicht-aufgeht/401375021
https://www.dw.com/en/net-zero-by-2050-what-does-it-mean/a-48958487
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