19.10.2015

Für nur 5 Cent: 90 Prozent Reduktion
der CO-Emissionen bis 2050

Erneuerbare Energien - Grafik: Samy
Wien (LiZ). WissenschaftlerInnen der Technischen Universität Wien kommen in einer computer-gestützten Studie zu dem Ergebnis, daß Deutschland und Österreich bei einer intelligenten Umsetzung der Energie-Wende gemeinsam ihre CO-Emissionen bis 2050 um 76 bis 90 Prozent reduzieren können. Hierbei ist eine Ausweitung der Speicher-Möglichkeiten nicht zwingend vorausgesetzt. Der Anstieg der Stromerzeugungs-Kosten bliebe bei dem modellierten Pfad der Energie-Wende auf 5 Cent pro Kilowattstunde beschränkt.

Neu an der Studie der TU Wien ist, daß erstmals die Sektoren Strom, Wärme und Mobilität in Deutschland und Österreich gemeinsam in die Modell-Berechnungen einbezogen wurden. Bislang wurde die Energie-Wende im Sektor Haus- und Prozeß-Wärme speziell in Deutschland stärker sabotiert als selbst im Sektor der Strom-Erzeugung durch Windkraft-, Photovoltaik-, Kleinwasserkraft- und Biogas-Anlagen. Und einseitig und völlig verfehlt wird in Deutschland der Ausbau der Elektro-Mobilität als ernsthafter Teil-Aspekt der Energie-Wende subventioniert.

Berechnet wurde, durch welche Maßnahmen bei einer engen Abstimmung der Energie-Wende in Deutschland und Österreich in den kommenden 35 Jahren die CO-Emissionen aus den Sektoren Strom, Wärme und Mobilität um 76 bis 90 Prozent reduziert werden können. Die Modell-Berechnungen basieren auf einem kräftigen Ausbau von Photovoltaik und Windenergie. Dies setzt allerdings voraus, daß die von BürgerInnen - etwa in Energiegenossenschaften - getragene Energie-Wende nicht durch der Sabotage der Parteien-Politik abgewürgt wird. Eine realistische, auf den Erfahrungen des vergangenen Vierteljahrhunderts basierende, Einschätzung muß davon ausgehen, daß die politische Sabotage der Energie-Wende eher zunehmen wird - ganz unabhängig davon, ob zukünftige Regierungs-Koalitionen als "schwarz-rot", "rot-grün" oder "rot-rot-grün" firmieren.

Überraschend ist an der Studie der TU Wien, daß eine Ausweitung der Speicher-Möglichkeiten - etwa der Zubau von Pumpspeicher-Kraftwerken - nicht zwingend vorausgesetzt wird. "Die Speicherung von Energie wird oft als großes ungelöstes Problem der Energie-Wende dargestellt, weil Wind und Sonne nicht immer Energie liefern," sagt Gerhard Totschnig vom der Energy Economics Group der TU Wien. "Die Simulation zeigt aber, daß dies nicht stimmt. Auch ohne Speicher-Ausbau können die CO-Emissionen in Österreich und Deutschland um 80 Prozent reduziert werden." Allerdings würde ein optimierter Speicher-Ausbau ungenutzte Spitzen bei der Strom-Produktion durch Windkraft- und Photovoltaik-Anlagen reduzieren, zugleich die Effizienz des Einsatzes thermischer Kraftwerke steigern und daher die Strom-Kosten um einige Prozent senken.

Die eigentliche Herausforderung sei jedoch nicht das Speichern von Strom - in Pumpspeicher- und Druckluftspeicher-Kraftwerken sowie mittels Power to Wasserstoff - , sondern der erforderliche kräftige Ausbau von Windenergie und Photovoltaik kombiniert mit einer Verbesserung der Energie-Effizienz. Österreich sei dabei aufgrund des hohen Anteils an Kleinwasserkraftwerken und wegen der hohen Gesamtleistung seiner Pumpspeicher-Kraftwerke in einer besonders guten Situation. Doch auch in Deutschland sei eine drastische Verminderung des CO-Ausstoßes machbar - so die WissenschaftlerInnen.

Im Projekt 'Stromspeicher 2050' - gefördert vom Klima- und Energiefonds - wurden an der TU Wien mehrere Szenarien durchgerechnet, die zu einer Reduktion der CO-Emissionen um 76 bis 90 Prozent für die Sektoren Strom-Erzeugung, Raum-Wärme, Warmwasser und PkW-Verkehr führen würden. Genutzt wurde dafür das von der Energy Economics Group der TU Wien entwickelte Modell HiREPS, das sehr detaillierte Darstellungen des österreichischen und deutschen Strom- und Wärmesystems, der Elektro-Mobilität und des Last-Managements in der Industrie beinhaltet. Damit lassen sich Investitionskosten, Betriebskosten und Strompreise in realistischen Modellen an Groß-Computern berechnen.

"Eine Besonderheit unserer Studie ist, daß wir Strom, Wärme und Elektro-Mobilität als Gesamtsystem betrachten, und Synergien und Wettbewerb zwischen den Sektoren analysieren können," erklärt Projektleiter Gerhard Totschnig. "Außerdem haben wir die Simulationen mit hoher zeitlicher Auflösung berechnet, nämlich im Stundentakt für ein ganzes Jahr." So könne in den dynamischen Modellen auch berücksichtigt werden, daß Kraftwerke für das Hochfahren oder Herunterfahren eine gewisse Zeit benötigen und hierbei Startkosten anfallen. Durch eine genaue Simulation von Energie-Bedarf, Angebot und Preis läßt sich berechnen, welche Maßnahmen unter welchen Bedingungen wirtschaftlich sind, und welche sich wohl nicht am Markt durchsetzen werden.

In den Modell-Rechnungen wurden verschiedene Maßnahmen auf unterschiedliche Weise miteinander kombiniert: Eine Möglichkeit ist, erneuerbare Energie mit den bereits bestehenden Speicher-Möglichkeiten ins Energiesystem zu integrieren. Wenn Produktions-Spitzen auftreten, die nicht gespeichert werden können, bleiben die Überschüsse ungenutzt - dafür sind bei dieser Variante die Investitions-Kosten am geringsten.

Als zweite Option wurde der Zubau von Strom-Speichern durchgerechnet. Dabei ist es keinesfalls nötig, immer gleich ein Gebirgstal zu fluten - auch kleinere Pumpspeicher-Kraftwerke auf Hügeln können großen Nutzen bringen. Hermann Scheer hat diese Möglichkeit bereits in seinem vor zehn Jahren veröffentlichten Buch 'Energieautonomie' am Beispiel der Inseln Griechenland aufgezeigt. Geprüft wurden außerdem Druckluftspeicher-Kraftwerke und Power-to-Gas-Anlagen, die überschüssigen Strom nutzen, um Energie in Form von brennbarem Gas zu speichern.

'Power-to-Heat' - eine weitere Variante - beruht auf der Idee, daß überschüssiger Strom in Spitzenzeiten für Wärmespeicher genutzt wird – dies wird bisher noch nicht in großem Ausmaß realisiert. In Fernwärme-Kraftwerken können elektrische Heizstäbe (nach dem technischen Beispiel: Tauchsieder bzw. elektrische Wassererwärmung in konventionellen Waschmaschinen) eingesetzt werden. Auch Warmwasser-Speicher in Haushalten könnten genutzt werden, indem exakt dann Wärme nachgeladen wird, wenn der Strom gerade besonders billig ist. Auch Elektro-Mobile können dazu genutzt werden, indem deren Akkus dann geladen werden, wenn mehr Strom zur Verfügung steht als anderswo benötigt wird.

Ein optimaler Ausbau von Pumpspeicher-Kraftwerken in Österreich und Deutschland liegt laut Studie in einer Größenordnung zwischen 5 und 30 Gigawatt Gesamtleistung. Eine Verlagerung von Windenergie zu verstärktem Photovoltaik-Ausbau führt demnach - durch die regelmäßigen Mittags vorliegenden Solarstrom-Einspeise-Maxima - zu einem höheren Pumpspeicher-Ausbau. Power-to-Gas wird laut Studie erst dann wirtschaftlich, wenn deutlich höhere Reduktions-Ziele gesetzt werden als bisher politisch gewollt oder wenn es zu starken Netz-Engpässe käme. "Die Nutzung von Strom für Wärme und Elektro-Mobilität hilft, den erzeugten Strom besser zu nutzen und somit billiger zu machen. Doch der Hauptvorteil dieser Maßnahmen ist es, dadurch im Sektor Wärme und Verkehr Emissionen einzusparen," erläutert Gerhard Totschnig.

Auch ihre Auswirkungen auf die Strom-Kosten sind stark vom zukünftig eingeschlagenen Pfad der Energie-Wende abhängig: "Derzeit liegen die Kosten für Privatkunden bei 17 bis 18 Cent pro Kilowattstunde. Doch ein großer Teil davon entfällt auf Steuern und Netzgebühren," so Totschnig. "Nach unseren Berechnungen würde die Kilowattstunde Strom-Erzeugung durch die CO-Einsparungen bloß um etwa fünf Cent teurer werden. Nicht inkludiert sind hier aber die Kosten eines Netzausbaus."

Unter der Voraussetzung, daß Staat und Netzbetreiber ihren Anteil und damit ihre Einnahmen weder aufstocken noch mindern, ergäbe sich für einen Haushalt mit einem Stromverbrauch von 3.000 Kilowattstunden pro Jahr (3.000 x 0,05) 150 Euro an Mehrkosten. Diese könnten sozialverträglich über Steuern finanziert werden. Bei einem Ausstieg aus der Atomenergie und der Stromerzeugung aus Kohle können unterm Strich zudem jährlich mindesten 3 Milliarden Euro eingespart werden, da diese Formen der Energie-Erzeugung nach wie vor mit jährlich rund 22 Milliarden Euro (Atomenergie: 9 Milliarden Euro pro Jahr, Kohle: 13 Milliarden Euro pro Jahr) subventioniert werden.

Finanzielle Argumente sollten eigentlich nicht im Mittelpunkt der Diskussion stehen, da es in den kommenden Jahren bis 2050 darum gehen wird, ob die Energie-Wende durchgesetzt und damit die Klima-Katastrophe noch abgewendet werden kann. Finanzielle Argumente sollten nach 2011, nach dem Super-GAU von Fukushima, zudem unter ganz anderen Vorzeichen betrachtet werden. Die japanische Volkswirtschaft wurde nach unabhängigen Schätzungen in der Größenordnung eines dreistelligen Milliarden-Betrags in Euro geschädigt.

Durch die von den Mainstream-Medien seit Beginn des Jahres 2012 lancierte Diskussion über die angeblich negativen Folgen der Energie-Wende darf deren positive Wirkung nicht in den Hintergrund gedrängt werden. Diese sollte statt dessen ins Zentrum gerückt werden: Denn nur so kann die Klima-Katastrophe noch verhindert werden. Und nur so kann die tödlichen Bedrohung durch das "Restrisiko", kann die erhöhte Krebs- und Leukämie-Rate in der Umgebung der Atomkraftwerke abgewendet und kann der unverantwortliche Uran-Abbau zu Lasten indigener Völker gestoppt werden.

 

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Anmerkungen

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