Energy in Future 
 
Dr.-Ing. Dieter Bokelmann - Facts Climate Change & Renewable Energy - Fakten Klimawandel & Erneuerbare Energien - Energie in der Zukunft - Energy Consulting

Lösung

Die in der Zusammenfassung für die Welt und Deutschland gezeigten Lösungen für eine CO2 neutrale Erzeugung der Primärenergie sind aus 2 Gründen schwer umsetzbar. Erstens funktioniert die weltweite Abstimmung untereinander nicht. Dies ist eine Voraussetzung. Weil es Länder gibt die nicht genügend Fläche haben, um genügend grüne Energie via Solar und Wind zu erzeugen. Und andere, welche mehr erzeugen können, als sie benötigen. So muss eine Verteilung organisiert werden. Das wird kurzfristig nur teilweise gelingen. Zweitens müsste die aktuelle Investitionstätigkeit in Solarenergie und Windenergie enorm vervielfacht werden.  

In dem untenstehenden Bild ist erstens die Lösung Welt dargestellt. Theoretisch und auch praktisch ist eine CO2-freie Erzeugung der Primärenergie möglich. Allerdings mit den oben genannten Einschränkungen.  

Zweitens ist eine Lösung für Deutschland dargestellt. Eine autarke Energieerzeugung ist mangels Fläche unmöglich, Darstellung links (20,84% der Fläche Deutschlands inklusive Faktor 1,2 für Offshore). Eine mögliche Variante ist gezeigt, Darstellung rechts. Hier wird ca. ein Drittel der benötigten Primärenergie via Solar und Wind erzeugt. Die dafür benötigte Fläche beträgt ca. 150 km mal 150 km. Die anderen zwei Drittel werden via Gasturbinen erzeugt, die mit grünem Wasserstoff oder Fuel betrieben werden. Alternativ dazu können auch kleine nukleare Kraftwerke eingesetzt werden. Bei beiden Kraftwerken wird mit 400MW pro Anlage gerechnet. Es wird ein Flächenbedarf von 1 Quadratkilometer pro Anlage angenommen. Es gibt ca. 670 Kraftwerke unterschiedlicher Bauart in Deutschland. Es würden im Gegenzug ca. 600 neue Anlagen benötigt.  Ein Teil der vorhandenen Gasturbinen können sicher umgerüstet werden. Die benötigte Gesamtfläche für diese Anlagen beträgt nur 25 mal 25 km. Der Flächenbedarf für diese Art der Energieerzeugung beträgt lediglich ca. 1% des Bedarfs für Solar bzw. Wind. Außerdem müssen noch ca. 65 Millionen Tonnen Wasserstoff (oder ähnlich) importiert werden. Der Wasserstoff (oder ähnlich geeignete grüne künstliche synthetische Kraftstoffe) wird einerseits für den Betrieb der Gasturbinen benutzt. Andererseits für die Industrie (z.B. Stahlwerke) und Schwerlastverkehr (LKWs und evtl. Busse). Die Herausforderung ist es, den Import von diesen Mengen künstlichen Kraftstoffs zu organisieren und mit geeigneten Ländern Verträge abzuschließen und Know-how zu übertragen.

Der Import von 65 Millionen Tonnen Wasserstoff (o.ä.) ist eine Herausforderung. Nicht nur der Import ist zu realisieren. Auch die Speicherung, Verteilung und Anwendung muss funktionieren. Jedoch importiert Deutschland heute sogar mehr als 65 Millionen Tonnen in der Summe an Öl, Kohle, Erdgas. Diese Mengen entfallen dann.

Der Fächenbedarf im Bild ist größer als in den anderen Blättern berechnet. Dies liegt einerseits daran, dass das Energiemix noch optimiert werden kann. Andererseits wird ja nicht die Primärenergie zu 100% gebraucht. Dies deshalb, weil Elektroautos etc. viel effizienter sind als Verbrenner. Das ist auf den anderen Seiten berücksichtigt.  

Die Daten zu dem Bild sind in der Tabelle daneben enthalten. 

Bei den Szenarien sind 3 Aspekte zu beachten.

Aspekt 1. Auf der Seite Tabellen und Erläuterungen sowie Compact Data wurde erklärt, dass wir die aktuellen Investitionen in Solar und wind sehr verstärken müssten. Und zwar um den Faktor 15, um eine CO2-freie Energieerzeugung in einer Generation zu erreichen. Dies ist zwar theoretisch möglich, aber die Ressourcen dafür stehen nicht zur Verfügung 41). Es ist eine Herausforderung, die Ressourcen für den forcierten Aufbau an Kapazitäten grüner Energie zu beschaffen. Dies muss durch erhöhte Effizienz und verbesserte Technik erreicht werden. Wenn das Problem nicht gelöst werden kann, kann der fehlende Anteil an grüner Energie im Prinzip nur mit nuklearen Kraftwerken erzeugt werden. Dies sollte aber möglichst vermieden werden. 

Aspekt 2. Selbst wenn es gelingt, in einer Generation die CO2-Neutralität zu erreichen, bleibt der bis dahin angestiegene CO2-Gehalt in der Atmosphäre erhalten. Damit natürlich auch der bereits vollzogene Temperaturanstieg. Dieser müsste um ca. ein Drittel reduziert werden, um das Niveau von Jahr 1900 zu erreichen. Das ist ein Drittel von ca. 800 Gigatonnen CO2 42). Das sind 264 Gigatonnen CO2. Dies entspricht 72 Gigatonnen Kohlenstoff. Es wird 1 Kubikmeter Holz für einen durchschnittlichen Baum angenommen (DxL=0,3mx10m). Es wird eine Tonne Gewicht für einen Kubikmeter angenommen. Dann speichert ein Baum eine halbe Tonne Kohlenstoff 43). Es müssen ca. 200 Milliarden (10^9) Bäume gepflanzt werden, um diese Menge Kohlenstoff zu speichern. Dann würde wieder der CO2-Gehalt des Jahres 1900 erreicht 45), nämlich ca. 300 ppm statt 425 ppm. Zum Vergleich, aktuell stehen auf der Welt ca. 3 Billionen (10^12) Bäume mit Durchmesser grösser 10cm. Das sind 3000 Milliarden Bäume 44).

Aspekt 3. Tatsächlich wird der Energieverbrauch Welt noch weiter ansteigen. Es bleibt zu hoffen, dass die Kernfusion in naher Zukunft Realität wird 45) 46). Aber auch das ermöglicht kein unendliches Wachstum auf einem endlichen Planeten. Eine Umsiedlung auf geeignete Planeten im Universum wird für immer Science Fiction bleiben. Wenn nicht genügend Kapazität an grüner Energie investiert wird, ist ein 6. Massensterben auf dieser Welt nicht auszuschließen 47). Außerdem darf die Weltbevölkerung nicht weiter ansteigen, sondern besser sinken.  Das Konsumverhalten inklusive Fleischkonsum muss geändert werden. Die letzten beiden Forderungen sind allerdings hinreichend bekannt. 

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