Kennen Sie die Situation? Bei einem entspannten Treffen mit Freunden landet man beim Thema Energiewende und alle werden plötzlich zu Experten? Es gibt viele Meinungen und die Skepsis scheint groß. Für das nächste Treffen haben wir Ihnen die Schlüsselinformationen zur Energiewende kurz und bündig aufbereitet – passt sogar auf einen Bierdeckel, falls Sie gerade nichts anderes zur Hand haben.
Was ist die Energiewende?
Im Zentrum der Energiewende steht der globale Übergang von fossilen Brennstoffen hin zu nachhaltigen, erneuerbaren Energien. Es ist einfach nicht mehr sinnvoll, Rohstoffe aus der Erde zu holen, um sie dann unwiederbringlich zu verbrennen. Die wichtigste Energiequelle der Zukunft ist die Sonne, die – im Maßstab der Menschheitsgeschichte betrachtet – unerschöpfliche Energiereserven bietet. Der zentrale Energieträger der Zukunft ist elektrischer Strom, weil er universell einsetzbar ist, sich gut transportieren lässt und relativ einfach in andere Energieformen umwandelbar ist.
Es gibt im Wesentlichen zwei Hauptwege, um Strom aus Sonnenenergie zu gewinnen: Photovoltaik und Windenergie. Ja, auch der Wind ist ein Produkt der Sonne. Durch die ungleichmäßige Erwärmung der Erdoberfläche entstehen Luftdruckunterschiede, die den Wind verursachen.
Wie wird Strom zum zentralen Energieträger für alle Anwendungen?
Bisher haben wir zur Stromerzeugung hauptsächlich fossile oder radioaktive Energieträger unter hohen Wirkungsgradverlusten verbraucht. Sonnenstrom kann direkt und nahezu ohne Verluste in die Stromversorgung unserer Haushalte und Betriebe fließen – also direkt von der Sonne in die Steckdosen unserer Wohnungen.
Auch der Straßenverkehr der Zukunft wird vom Strom angetrieben sein. Die Umstellung auf die batteriebetriebene Elektromobilität hat weltweit begonnen und wird sich über das gesamte Fahrzeugspektrum ausbreiten. Dies betrifft nicht nur Personenkraftwagen, sondern auch Schwerlast- und Fernverkehr ,sowie öffentliche Verkehrsmittel wie Busse und Bahnen.
Auch die Erzeugung von Wärme in unseren Gebäuden wird zukünftig über Strom erfolgen. Moderne Technologien wie Wärmepumpen werden unsere bisherigen Öl- und Gasheizungen ablösen und so einen weiteren wichtigen Beitrag zur Reduzierung fossiler Brennstoffe leisten.
Die energieintensive Industrie hat besondere Herausforderungen. In Bereichen, wo bisher mithilfe von Gas oder Öl Metall zum Schmelzen gebracht oder chemische Prozesse in Gang gesetzt werden, wird in Zukunft Wasserstoff eine zentrale Rolle spielen. Dieser wird klimaneutral durch Elektrolyse mit erneuerbarem Strom erzeugt.
Auch für die Luftfahrt und Großschifffahrt, wo Batterien aufgrund von Gewicht und Größe nicht praktikabel sind, bieten sogenannte E-Fuels eine Lösung. Wenn man für die Herstellung der synthetischen Kraftstoffe auf Basis von grünem Wasserstoff und Kohlenstoff grünen Strom nutzt, gelten sie ebenfalls als klimaneutral.
Weil bei der Herstellung von Wasserstoff und E-Fuels nur schwache Wirkungsgrade erzielt werden können, sind sie bezogen auf den Energiegehalt sehr teuer im Vergleich zum Strom aus regenerativen Quellen. Außerdem treten weiterhin Verbrennungsprozesse mit schädigenden Umweltauswirkungen auf. Deshalb werden diese nur dort zum Einsatz kommen, wo Strom als direkter Energieträger noch nicht eingesetzt werden kann. Aufgrund dieser Kosten sind sie für den Einsatz im Straßenverkehr oder zum Heizen wirtschaftlich völlig uninteressant.
Herausforderungen der Energiewende
Doch wie kommt der Sonnenstrom am Ende zum Verbraucher? Was machen wir, wenn die Sonne nicht scheint und kein Wind weht? Hier gibt es drei Schlüsselbereiche, die für das Gelingen der Energiewende entscheidend sind.
Unsere Stromnetze müssen modernisiert werden. Bisher waren sie darauf ausgelegt, Energie von wenigen großen Kraftwerken ausgehend zu verteilen. Zukünftig müssen sie flexibel genug sein, um Strom von zahlreichen, dezentralen Erzeugungsanlagen zu den Verbrauchern zu transportieren. Ohne einen strukturellen Umbau der Netze wird die Energiewende scheitern.
Um die schwankende Stromproduktion aus erneuerbaren Energien auszugleichen, sind Energiespeicher unerlässlich. Diese speichern überschüssigen Strom, wenn Sonne und Wind viel Energie liefern, und geben ihn ab, wenn der Bedarf größer als die aktuelle Produktion ist. Bereits heute nutzen wir Pumpspeicherkraftwerke und stationäre Batterien für den täglichen Ausgleich. Auch bidirektionales Laden von elektrischen Fahrzeugen wird zukünftig einen signifikanten Beitrag zur Speicherung von Energiemengen leisten. Für saisonale Schwankungen könnten Power-to-Gas-Technologien eine Lösung bieten, die überschüssigen Strom in Wasserstoff umwandeln.
Eine intelligente Steuerung von Energieerzeugung, Speicherung und Verbrauch ist notwendig, um die Netze zu entlasten und den Stromverbrauch zu optimieren. Durch eine übergreifende Digitalisierung der Energiesteuerung werden wir zukünftig die Prozessabläufe der Energieplanung vollständig durchautomatisieren. Flexible Stromtarife und Rationierung werden zusätzliche Anreize schaffen, Energie dann zu nutzen, wenn sie im Überfluss vorhanden ist. Auch im privaten Bereich wird die Digitalisierung Einzug halten, etwa durch Energiemanagementsysteme, die die Solaranlage auf dem Dach mit der Wärmepumpe im Keller und der Wallbox in der Garage vernetzen.
Was muss passieren?
Die Energiewende gelingt unter gewissen Voraussetzungen. Es bedarf zunächst klarer gesetzlicher Rahmenbedingungen und langfristiger Strategien. Dies erfordert einen gewissen parteiübergreifenden politischen Willen, der die Wirkungsdauer einer Legislaturperiode und eines einzelnen Koalitionsvertrags übersteht.
Auch die Gesellschaft muss hinter den Zielen der Energiewende stehen und bereit sein, die Veränderungen mitzutragen. Die Gespräche unter Befreundeten und die gesamte Stimmung im Land muss sich mehr ins Positive drehen und eine Zukunftsorientierung erlauben.
Nicht zuletzt ist auch der Einfluss der Medien zu erwähnen. Diese sollten den Blick weglenken von lukrativen Schlagzeilen und Click-Bait hin zu Aufklärung, Fakten und Zuversicht.
Es braucht gut ausgebildete Fachkräfte, um die technischen Herausforderungen zu meistern. Das traditionelle Ingenieurwesen in unserem Land sollte wieder mehr durch Neugierde und Erfindungsreichtum geprägt werden anstatt durch Bewahrung der Vergangenheit und Skepsis.
Dennoch kann ein Land wie Deutschland die Energiewende nicht allein stemmen, sondern wir benötigen eine effektive Zusammenarbeit aller auf globaler Ebene.
Das funktioniert nur, wenn wir uns auf Augenhöhe begegnen und mit unterschiedlichen Ansichten respektvoll umgehen.
Fazit:
Deutschland erfüllt die Voraussetzungen, um die Energiewende erfolgreich umzusetzen – wenn wir es wollen. Unabhängig davon, ob man von menschengemachtem Klimawandel oder der Vision eines Energiemixes aus Wind und Sonne überzeugt ist, ist das Verbrennen fossiler Rohstoffe nicht sinnvoll. Der Übergang zu erneuerbaren Energien aus der Sonne ist der logische Schritt, um die zukünftige globale Energieversorgung sicherzustellen, auch wenn dieser Prozess noch 30 Jahre in Anspruch nehmen wird.
Damit sind Sie beim nächsten Bierabend bestens vorbereitet, um sachkundig über die Energiewende zu diskutieren und Vorurteile auszuräumen – den Bierdeckel senden wir Ihnen als Unterstützung gerne zu!
Autor: Martin Hund
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