„Oberste Priorität muss die Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien haben“

Ein Gespräch mit Prof. Dr. Dirk Uwe Sauer

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Vor dem Hintergrund des aktuellen Kriegs in der Ukraine wird als mögliche Sanktion ein sofortiger Stopp von russischen Erdgas erwogen, was circa 55 Prozent der Importe  ausmacht. Was würde es kurzfristig und langfristig für die Energieversorgung bedeuten, wenn Deutschland kein Gas mehr aus Russland importieren würde? 

Langfristig werden wir es schaffen davon wegzukommen. Das ist sowieso Teil dessen, was im Rahmen der Energiewende geplant ist und technisch machbar ist es auch. In einigen Anwendungen wird Erdgas durch Wasserstoff oder Methan ersetzt werden, in anderen Bereichen durch Ersatztechnologien mit direktem Einsatz von Strom, wie etwa Wärmepumpen zum Heizen.
Kurzfristig ist das viel schwieriger. In den vergangenen zehn Jahren wurde viel liegen gelassen, um die Energiewende voranzutreiben. Die Stromerzeugung kann mit anderen Energieträgern aufgefangen werden. Problematisch sind vor allem die Heizsysteme und der Gasverbrauch der Industrie. Kurz gesagt: Das wird sehr schwierig, aber wenn es politisch notwendig ist, werden wir das hinkriegen.

Was davon werden wir als Verbraucher spüren?

Am Ende wird es auf den Verbrauch ankommen: Wir werden 1 oder 2 Grad weniger in den Häusern haben, Durchgangsflächen in öffentlichen Gebäuden nicht mehr beheizen und wenn das Benzin knapp wird, werden vielleicht auch wie in den 70ern mal einige autofreie Sonntage eingeführt. Auch die Industrie wird schauen müssen, welche Bereiche sie vielleicht zeitweise herunterfahren kann.

„Wir befinden uns zwar nicht unter Beschuss, aber in einer Kriegssituation und da braucht es spezielle Maßnahmen.“

Mit welchen Entscheidungen rechnen Sie in den kommenden Tagen?

Ich persönlich gehe davon aus, dass das Embargo kommen wird, denn das halten wir politisch und gesellschaftlich nicht aus, etwa eine Milliarde Euro am Tag aus Europa nach Russland zu überweisen. Das heißt dann aber nicht, dass hier irgendwas zusammenbricht oder dass jemand in seiner Wohnung erfrieren wird. Der Komfort in unserer Gesellschaft wird aber zeitweise abnehmen. Wir müssen uns klar machen: Wir befinden uns zwar nicht unter Beschuss, aber in einer Kriegssituation und da braucht es spezielle Maßnahmen.

Wie müssen wir in Deutschland unsere Energieversorgung umbauen, um in Zukunft nicht mehr von fossilen Energieträgern abhängig zu sein? Womit würden Sie beginnen?

Die oberste Priorität muss die Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien haben, also Ausbau von Windkraft- und Photovoltaikanlagen und zwar mit allen Mitteln. Alles andere hängt hinten dran: Wasserstoff machen wir aus Strom, der aus erneuerbaren Energien kommt, auch synthetischen Kraftstoff stellen wir mit Strom her und mit Strom werden unsere Autos in Zukunft fahren. Die aktuelle Bundesregierung ist mit den beschlossenen Maßnahmen schon auf einem guten Weg. Nun müssen sie aber schauen, wie die ehrgeizigen Pläne umgesetzt werden können und wo diese dann noch weiter beschleunigt werden können.

Wie lange würde ein solcher Umbau dauern?

Innerhalb von zehn Jahren können wir das schaffen. Die Klimaziele für 2030 sind schon sehr ambitioniert, aber aufgrund des Krieges werden vielleicht auch wirtschaftliche Schäden in Kauf genommen werden, um den Umbau zu beschleunigen. Wirtschaftliche Schäden in diesem Sinne entstehen, wenn Investitionsgüter, etwa Fabriken, Fahrzeuge oder Heizungen, vorzeitig und damit vor Ende der geplanten Betriebsdauer ausgetauscht werden. Hier werden Politik und Gesellschaft die Alternativen abwägen müssen.

„Für mich ist die große Frage, ob in dieser außergewöhnlichen Situation die Menschen vielleicht tatsächlich zu Verzicht oder einem geringeren Verbrauch bereit sind.“

Würde ein Lieferstopp der Öl- und Gasimporte aus Russland die Energiewende in Deutschland eher behindern oder hätte es sogar einen beschleunigenden Effekt?

Unabhängig von einem Embargo wird die gesamte politische Lage aktuell zu einer Beschleunigung der Energiewende führen. Insgesamt ist klar geworden, wie problematisch die massiven Abhängigkeiten in der Energieversorgung sind. Die Zielfunktion für die Energiewende wird nicht mehr alleine der Klimaschutz sein, sondern die Frage der Versorgungsabhängigkeit wird eine wichtige zusätzliche Rolle spiele. Allerdings wird von vielen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern schon lange darauf hingewiesen, dass diese Themen eng zusammenhängen. Wenn das Embargo kommt, werden wir zwischenzeitlich wohl erstmal wieder mehr CO2 ausstoßen, weil wahrscheinlich wieder mehr Kohle verstromt wird. Das ist unter diesen Umständen auch gerechtfertigt. Wenn man das auf einer Zeitskala bis 2040 sieht, muss das in der Summe auch nicht einmal nachteilig sein, wenn gleichzeitig der Ausbau der erneuerbaren Energien massiv vorangetrieben wird. Bei einer derartigen Beschleunigung des Wandels wird der Haupteffekt über den Verbrauch kommen. Treiber sind die hohen Preise aller Energieträger. Lebensstil- und Verbrauchsänderungen spielen bislang nur eine geringe Rolle. Für mich ist die große Frage, ob in dieser außergewöhnlichen Situation die Menschen vielleicht tatsächlich zu Verzicht oder einem geringeren Verbrauch bereit sind. Es kommt mir aber auch etwas zynisch vor, unter dem Druck einer Katastrophe darauf zu hoffen, dass sich Dinge verändern auf die wir schon seit Jahren hoffen.

Sie forschen vor allem an Energiespeichersystemen. Wie hängen Erdgasimporte, Energiespeichersysteme und die Energiewende zusammen?

Gaskraftwerke sind in der aktuellen Stromversorgungsstruktur dazu da, die Stromspitzen aufzufangen. Die werden also dann benutzt, wenn der meiste Strom gebraucht wird, weil sie schnell hochgefahren werden können. Bei erneuerbaren Energien entstehen zusätzlich Schwankungen in der Stromerzeugung entsprechend der jeweiligen Wettersituation. Hier gleichen die sehr flexiblen Gaskraftwerke aktuell große Schwankungen aus. Solange wir noch fossile Energieträger nutzen, ist dieses Gas fossiles Erdgas. Die Energiesystemmodelle haben gezeigt, dass an Anteilen von gut 80 Prozent an erneuerbaren Energieträgern, in Zeiten, in denen es Stromüberschuss gibt, Wasserstoff oder Methan aus dem Strom der Windkraft- und Photovoltaikanlagen erzeugt und gespeichert wird. Das Gas können wir in unserer bereits bestehenden Infrastruktur, wie Kavernenspeicher und Pipelines, speichern und verteilen und damit Strom erzeugen, wenn die erneuerbaren Energien nicht genug Strom liefern. Mit diesen sogenannten Langzeitspeichern können wir etwa Energie aus dem Sommer in den Winter mitnehmen und uns insbesondere für die sogenannten Dunkelflauten wappnen, also Zeiten von bis zu drei Wochen, in denen Wind und Sonne für die Versorgung nicht ausreichen. Das Gute an dieser Gaswirtschaft ist, dass wir mit dem fortschreitenden Ausbau der erneuerbaren Energien einen graduellen Übergang von fossilem Gas zu grün erzeugtem Gas hinkriegen können. Wenn das fossile Erdgas jetzt wegfällt, kann Gas aus Strom auch schon früher erzeugt und genutzt werden.

„Wasserstoff wird aber kurzfristig, also etwa binnen eines Jahres, keinen Ersatz für fossile Öl und Gas sein können.“

Wie weit ist da die Forschung? Vor welchen Herausforderungen stehen Sie?

Die Technologien sind alle da und erprobt, es fehlt vor allem an Regularien, die auch funktionierende Geschäftsmodelle ermöglichen. Natürlich müssen Infrastrukturen weiter ausgebaut werden, wie etwa die industrielle Produktionskapazität für Elektrolyseure auf- und ausgebaut werden. Auch in der Technologie werden weitere Fortschritte, etwa bei Wirkungsgraden oder dem Einsatz kritischer Materialien notwendig werden, aber auch erzielt werden können. Aber die grundsätzlichen Technologien sind klar und der Ausbau könnte bei Bedarf sofort starten.

Wo stehen wir in der Forschung rund um Wasserstoff und könnte Wasserstoff als Energieträger auch kurzfristig Abhilfe schaffen? 

Am Thema Wasserstoff wird – anders als es manchmal den Eindruck in der Öffentlichkeit macht – seit mehr als 4 Jahrzehnten geforscht und entwickelt. Die Prozesse sind schon lange bekannt und gerade wird vor allem daran gearbeitet die Effizienz zu verbessern oder sie günstiger zu machen. Wasserstoff wird aber kurzfristig, also etwa binnen eines Jahres, keinen Ersatz für fossile Öl und Gas sein können. Dafür fehlen Stromerzeugungskapazitäten für die Herstellung von Wasserstoff und Infrastrukturen, um diesen um die Welt zu transportieren oder lokal in Deutschland zu verteilen. Aktuell genutzter Wasserstoff wird von Erdgas abgespalten, was natürlich nicht hilfreich wäre. Das könnte uns für den kommenden Winter also nicht entlasten.
Langfristig wird Wasserstoff eine zentrale Rolle für das zukünftige Energiesystem haben: Es gibt eine Reihe von Anwendungen, wo wir mit Strom nicht weiterkommen. Wasserstoff brauchen wir um Ölersatzprodukte, etwa für Kunststoffe, herzustellen. Auch synthetische Kraftstoffe, um in Zukunft Langstreckenflüge oder Frachtschiffe betreiben zu können, werden aus Wasserstoff hergestellt. Ein weiteres Beispiel ist die grüne Stahlherstellung, wo Wasserstoff die Kohle ersetzen kann. Dazu müssen wir aber erst die erneuerbaren Energien so weit ausbauen, dass wir genug grünen Wasserstoff herstellen können.

„Ich finde es wichtig klar zu machen, dass unser Lebensstil einen Preis hat, etwa den, dass Hochspannungsleitungen auch in unserer Nähe gebaut werden, unser Blick in die Landschaft auf Windräder fallen wird oder auf den geliebten Verbrennungsmotor im PKW verzichtet werden muss.“

Wie schätzen Sie den aktuellen politischen und gesellschaftlichen Diskurs zu einer von Russland unabhängigen Energieversorgung in Deutschland ein? Gibt es Aspekte, die Ihnen darin zu kurz kommen oder fehlen?

Erstmal bin ich ein bisschen erstaunt, dass sich die Diskussion, wenn es um Sanktionen des Energieimports geht, so stark auf Deutschland fokussiert. Es gibt andere Länder in Osteuropa, die auch extrem abhängig von russischem Gas sind, etwa die Wärmeversorgung in Rumänien oder Ungarn. Wenn Deutschland sich auf dem Weltmarkt mit Ersatz für russische Kohle, Öl und Gas eindeckt, wird das auf ein begrenztes Angebot treffen und damit direkt auch Auswirkungen auf alle anderen Länder haben. Hier müsste mehr gesamteuropäisch drauf geschaut werden. Wenn ich mir die Diskussion um die Energiewende insgesamt anschaue, ist es mir wichtig zu sagen: Unser Lebensstil ist nicht zum Nulltarif zu haben. Auch eine grüne Energieversorgung wird nicht unsichtbar sein oder keinen Eingriff in die Natur bedeuten. Ich finde es wichtig klar zu machen, dass unser Lebensstil einen Preis hat, etwa den, dass Hochspannungsleitungen auch in unserer Nähe gebaut werden, unser Blick in die Landschaft auf Windräder fallen wird oder auf den geliebten Verbrennungsmotor im PKW verzichtet werden muss. Hier ist dringend ein viel tiefgehender gesellschaftlicher Diskurs notwendig, denn die Alternativen sind eine abhängige und teure Energieversorgung und ein ungebremster Klimawandel.

 

Zur Person

Prof. Dr. Dirk Uwe Sauer ist Professor für Elektrochemische Energiewandlung und Speichersystemtechnik an der RWTH Aachen. Im Akademienprojekt ESYS engagiert er sich als Vorsitzender der Direktoriums. „Energiesysteme der Zukunft“ (ESYS) ist ein gemeinsames Projekt der deutschen Wissenschaftsakademien acatech, Leopoldina und Akademienunion. Dabei erarbeiten Wissenschaftler*innen in interdisziplinären Arbeitsgruppenehrenamtlich Handlungsoptionen für eine nachhaltige, sichere und bezahlbare Energieversorgung.

 

Dirk Uwe Sauer

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