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ZMP Fachkongress 2021

Erneuerbare, Wasserstoff, Einsparen – und für den Rest CCS

In den nächsten zehn Jahren entscheidet sich, ob Deutschland 2050 klimaneutral sein kann, zeigt eine Studie der Thinktanks Agora Energiewende und Agora Verkehrswende sowie der Stiftung Klimaneutralität. Wasserstoff als der "teure Champagner der Energiewende" soll begrenzten Zwecken vorbehalten bleiben.


Balkengrafik: Kohle, Erdöl und Edgas werden bis 2050 schrittweise durch erneuerbare Energien ersetzt.
So soll der Primärenergieverbrauch sinken: Szenario bis 2050, aufgeschlüsselt nach Energiequellen. (Grafik: aus der Studie)

Hörte man Patrick Graichen, Chef von Agora Energiewende, heute reden, wie Deutschland bis 2050 klimaneutral werden kann, klang das ganz einfach: Da gebe es vier Strategien.

Erstens: "Erneuerbare ersetzen Kohle und Gas beim Strom." Zweitens: "Wir fahren mit Strom und heizen mit Strom. Elektromobilität und Wärmepumpen sind die Zukunft." Drittens: "Wir sanieren jedes Haus." Viertens: "Wasserstoff wird der Energieträger für die Industrie, für Schiffe und Flugzeuge."

So zählte Graichen auf, als er die zusammen mit dem Schwester-Thinktank Agora Verkehrswende und der Stiftung Klimaneutralität erarbeitete Studie "Klimaneutrales Deutschland" vorstellte.

Was es jetzt brauche, sei eine Politik, die diese Strategien zeitnah in die Tat umsetze, fordert Graichen noch. Wobei der Teufel weniger im Detail als vielmehr in den Dimensionen steckt, wenn es darum geht, das Industrieland Deutschland innerhalb der nächsten 30 Jahre klimaneutral zu machen.

Auf diesem Weg brauche man "viel, viel erneuerbare Energie", sagte Graichen. Ökostrom, so die Studie, wird praktisch die neue Primärenergie, und von der müssen dann 2050 netto rund 930 Milliarden Kilowattstunden erzeugt werden. Das ist etwa ein Drittel mehr, als derzeit erneuerbare, fossile und Atom-Kraftwerke zusammen in die Netze einspeisen.

Anders gerechnet: Die Erzeugung von Ökostrom muss von heute an ungefähr vervierfacht werden. "Wer sich gegen Erneuerbare stellt, riskiert den Standort Deutschland", machte Graichen die zentrale Rolle des Ökoenergie-Ausbaus klar.

Der "ganz teure Champagner der Energiewende"

Der Einsatz von grünem Wasserstoff wird dabei auf die Bereiche begrenzt, wo es aus heutiger Sicht keine brauchbare Alternative gibt: Industrieprozesse, Fliegen und Schifffahrt. Kein H2-Molekül soll in den Straßenverkehr gehen. Lkw müssen sich mit Batterien oder Oberleitungen begnügen.

Allerdings ist auch ein Einsatz von Wasserstoff in sogenannten Backup-Kraftwerken eingeplant, die das auf Sonne und Wind basierende Stromnetz stabil halten. Ab 2030 sollen diese Wasserstoffkraftwerke die Rolle einnehmen, die derzeit vor allem Erdgas-Kraftwerken zukommt.

Balkengrafik: Die Stromerzeugung in Deutschland steigt bis 2050 um 50 Prozent.
Ökostrom, mehr Ökostrom und noch mehr Ökostrom: Entwicklung der heimischen Nettostromerzeugung bis 2050 laut Agora-Konzept, aufgeschlüsselt nach Energiequellen. (Grafik: aus der Studie)

Über die Effizienz einer solchen Kette Ökostrom – grüner Wasserstoff – Rückverstromung macht man sich besser keine Gedanken. Rainer Baake von der Stiftung Klimaneutralität bezeichnete den grünen Wasserstoff zwar als den "ganz teuren Champagner der Energiewende" – dennoch verteidigte er vehement den Einsatz in den Backup-Kraftwerken. Das sei ab 2030 sogar der "Haupteinsatzzweck".

Zu alldem kommt noch: Von den 270 Milliarden Kilowattstunden des grünen "Champagners", die 2050 gebraucht werden, soll nur ein Drittel im Inland erzeugt werden, zwei Drittel müssten importiert werden.

Baake hat hierfür in erster Linie die osteuropäischen Länder für künftige Wasserstoff-Farmen im Blick, weil der Transport zum Beispiel aus Nordafrika oder dem Nahen Osten selbst zu viel der wertvollen grünen Energie kostet. Wandle man Wasserstoff aus der gasförmigen in die flüssige Phase um, gingen schon mal 40 Prozent der Energie verloren, rechnete Baake vor.

Dass die Studie zwischendurch schon im Jahr 2030 – und nicht erst 2038 – die Kohleverstromung beendet, wird da schon fast zu einer Fußnote der Energiewende. Dennoch geht das klimaneutrale Konzept nur auf, wenn bis 2050 zugleich der Energiebedarf Deutschlands praktisch halbiert wird – von gegenwärtig etwas über 13 auf 6,5 Petajoule.

Die Zeit drängt

Und selbst dann ist Deutschland immer noch nicht klimaneutral. Etwa fünf Prozent des heutigen CO2-Ausstoßes, um die 60 Millionen Tonnen pro Jahr, sind aus heutiger Sicht praktisch nicht wegzubekommen.

Für diese Restemissionen schlägt die Studie vor, sie vor allem über CO2-Abtrennung und -Speicherung – also per CCS-Technologie, unterirdisch zu lagern, vorzugsweise in den inzwischen leeren Erdgasfeldern unter der Nordsee. Das könnte ein gemeinsames europäisches Projekt werden, meinte Graichen.

Effekte durch andere CO2-Senken wie Wälder wurden in der Studie nicht berücksichtigt. Laut Agora-Chef Graichen sind diese Senken eher bedroht und die Menschheit könne eher froh sein, wenn sie etwa bei den Wäldern das heutige Niveau halten könne. Die klare Botschaft der Experten sei, dass hier nicht mehr die großen CO2-Mengen einzusparen sind, die anderswo entstehen.

Sektgläser
Wasserstoff, der "Champagner der Energiewende", soll ab 2030 vor allem in Backup-Kraftwerken eingesetzt werden. (Bild: Reimund Bertrams/​Pixabay)

Hauptemittent im Jahr 2050 ist übrigens die Landwirtschaft mit Restemissionen um die 40 Millionen Tonnen – und dort wiederum die Massentierhaltung. Aus Graichens Sicht ist das ein Ergebnis der Studie, das man mit den Agrarverbänden diskutieren müsse. Für die Studie habe man allerdings zugrunde gelegt, dass sich die Ernährungsgewohnheiten bis 2050 nicht grundlegend ändern, räumte er ein.

Wie auch andere Studien zuvor schon klarstellten, hat Deutschland für den Umbau eines ganzen Industrielandes nicht mehr viel Zeit, jedenfalls darf der praktische Beginn nicht mehr lange hinausgeschoben werden. "Die vor uns liegenden zehn Jahre werden entscheidend sein. Bis 2030 wird sich zeigen, ob die Klimaneutralität eine realistische Option in unserem Land wird oder sie zu einer Chimäre verkommt", schilderte Rainer Baake die Alternativen.

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