Startseite » 12-Tage-Challenge » Tag 9: Energie

Tag 9: Energie

Die wichtigsten Fragen:

Ist grüner Strom immer Öko?

Nein. Viele Stromanbieter kaufen herkunftslosen “Graustrom” aus Atom- oder Kohlekraftwerken ein, danach kaufen sie Öko-Labels aus dem Ausland und vermarkten ihr Erzeugnis als ökologischen Strom. Wer auf Nummer sicher gehen will, recherchiert, aus welchen Quellen der Strom des jeweiligen Anbieters wirklich kommt und ob der Anbieter auch neue Ökostromanlagen mitfinanziert. Labels wie das Grüner Strom Label helfen bei der Orientierung. Die Website www.utopia.de informiert Verbraucher über Labels und bietet eine gute Übersicht zu ökologischen Stromanbietern.   

Ressourcen: Willkommen zu Tag 9

Text

Willkommen zu Tag 9. Unser Stromverbrauch gilt als einer der größten Klimakiller. Wobei – Stopp. Bevor es hier weitergeht müssen wir mal kurz auf eine eigenartige Wortkonstellation eingehen. Immer wieder liest man „Wir müssen das Klima schützen“ oder „Das ist der Klimakiller Nr.1“. Das suggeriert ein vollkommen falsches Bild. Denn das Klima kann man nicht killen. Das Klima kann brüllend heiß oder frostig kalt sein. Egal was es ist, es ist immer da. Im Gegensatz zu uns. Denn das Klima ist nicht von uns abhängig, sondern wir vom Klima. Wir müssen das Klima daher auch nicht schützen. Es ist genau andersherum: Wir müssen uns vor dem Klima bzw. seinen Veränderungen schützen. Und deshalb geht es heute um Energie – insbesondere unseren Stromverbrauch. 

Beginnen wir mit einer guten Nachricht: Der Ausstoß von CO2   durch unseren Stromverbrauch sinkt kontinuierlich. Die Emission von CO2  pro Kilowattstunde in Deutschland betrug 2019 ungefähr 401 Gramm pro Kilowattstunde. Im Jahr 1990 waren es noch 764 Gramm pro Kilowattstunde. Innerhalb von 29 Jahren haben wir die CO2-Emission pro Kilowattstunde also fast halbiert. Zu verdanken ist das vor allem der Abschaltung ostdeutscher Kohlekraftwerke und dem Einsatz von modernen Gaskraftwerken. Das klingt insgesamt erst einmal gut, darf aber nicht davon ablenken, dass hier noch immer deutlich Luft nach oben ist. Braunkohle ist etwa mit einem Kohlenstoffdioxidausstoß von 1161 Gramm CO2  pro Kilowattstunde der mit Abstand klimaschädlichste Energieträger. Bei ihrer Verbrennung verursacht Braunkohle im Vergleich zum Durchschnittswert also knapp dreimal so viel CO2 pro Kilowattstunde. Laut dem Münchener Umweltinstitut ist die Kohlestromproduktion auch für sage und schreibe ein Drittel der gesamten CO2-Emissionen in Deutschland verantwortlich. Und obwohl Braunkohle so viel Schaden anrichtet, hat es im Strommix gerade mal einen vergleichsweise kleinen Anteil von nur 17%. 

Ein Energiemix, der auf erneuerbaren Energien beruht, gibt uns eine deutlich bessere Chance das 1,5 °C-Ziel zu erreichen. Warum gerade 1,5 °C? Das wäre ein moderater Anstieg der Temperatur, wodurch wir die Risiken und Auswirkungen des Klimawandels gegenüber einer stärkeren Erwärmung erheblich verringern können. Rückkopplungseffekte, die zu einer weiteren Verstärkung der globalen Erwärmung führen würden, ließen sich dadurch abschwächen. Die 1,5 sind dabei jedoch keine magische Grenze, bei der dann gar keine Klimaveränderungen eintreten. Es ist vielmehr so, dass bei jedem 0,1°C mehr an Erwärmung die Auswirkungen deutlich schlimmer werden. 1,5°C ist einfach das Minimum, an dem wir uns orientieren sollten. Die aktuellen Klimaziele der Bundesregierung sind bislang unzureichend: Sie würden derzeit zu einer mehr doppelt so hohen Gesamtemission führen, als nötig wären, um die 1,5 °C zu erreichen. Um dieses Ziel zu erreichen, müssten die Emissionen nämlich auf 4,2 Milliarden Tonnen CO2 gesenkt werden statt auf 10,3 Milliarden wie derzeit vorgesehen. Um das zu schaffen, sollten wir vor allem das Energiesystem verbessern. Und klar: Dieses 1,5 °C-Ziel ist nicht im Alleingang zu erreichen. Jede Industrienation muss mitziehen.   

Warum wir eine Stromversorgung auf Grundlage Erneuerbarer Energien brauchen, wird am Beispiel des E-Autos deutlich. Immer mehr Länder fordern das Aus klassischer Verbrenner-Motoren und setzen stattdessen auf Elektromobilität. Doch sind E-Autos wirklich die Alternative? Wenn man sich die bisherige Klimabilanz der jeweiligen Antriebsarten anschaut, konnte man das E-Auto in der Vergangenheit nicht wirklich als klimafreundlich bezeichnen. Der Grund: Der Strom aus der Steckdose ist in der Regel nicht CO2-neutral, da im Strommix weiterhin Kohle und Gas zur Energiegewinnung enthalten sind. Wer sein Auto mit dem normalen Strommix aus der Steckdose lädt, müsste rund 225.000 Kilometer fahren, bis die CO2-Bilanz besser als bei einem Diesel-Auto ausfällt. Anders sieht es natürlich aus, wenn der Strom für das E-Auto aus der Photovoltaik-Anlage auf dem eigenen Hausdach oder von einem zertifizierten Ökostrom-Anbieter kommt. Dann wird das E-Auto zur echten nachhaltigen Alternative gegenüber Benzinern und Dieselautos. Außerdem sind wir nun an dem Punkt angelangt, an dem die regenerativen Quellen im Strommix wirklich einen Unterschied machen: Wenn die derzeitigen Ausbaupläne für Erneuerbare Energien weiterhin umgesetzt werden, wird ein heute neu gekauftes E-Auto über seine Lebenszeit tatsächlich 66 – 69% weniger CO2 ausstoßen, als ein vergleichbarer Benziner – auch wenn dieses nur mit dem „normalen“ Netzstrom geladen wird. Und: Während die Technik in Verbrenner-Motoren weitestgehend ausgereizt ist, gibt es in den kommenden Jahren in der E-Mobilität weitere Verbesserungen, die für eine allgemein bessere CO2-Bilanz sorgen können. So wollen viele Hersteller schon bei der Herstellung der Batterien weniger Energie verbrauchen und vermehrt Ökostrom einsetzen. Verbessertes Recycling und technologische Fortschritte bei der Batterieentwicklung sorgen zudem für weiteres zukünftiges Einsparpotenzial. Allerdings darf hierbei nicht vergessen werden, dass sich andere Problemlagen auch durch das E-Auto nicht lösen lassen. Denn egal ob Elektrofahrzeug oder Verbrenner: Es bleibt nach wie vor äußerst ineffizient, eine Tonne Blech in Bewegung zu setzen, um Personen von A nach B zu befördern. Zumal die meisten Autos nur wenige Stunden am Tag bewegt werden und den Rest der Zeit wertvollen Platz in den Städten wegnehmen. Auch beim persönlichen E-Auto kann es sich also nur um eine Übergangslösung zum günstigen und schnellen Nahverkehr bzw. neuen, innovativen Mobilitätskonzepten handeln. 

In der politischen Diskussion wird außerdem von vielen Seiten immer wieder gefordert mehr Atomkraft in unseren Energie-Mix aufzunehmen. Atomkraftwerke (AKW) könnten nach und nach Braunkohlewerke ersetzen, heißt es. Es stimmt zwar, dass Atomkraft weniger CO2 erzeugt, als Kohleverbrennung – das macht es aber noch nicht zum besten Energieträger. Atomkraft deckt mit 400 Reaktoren gerade mal zwei Prozent des weltweiten Energiebedarfs. Mit zehn Prozent spielt es im Strommix in Deutschland ebenfalls eine untergeordnete Rolle. Zudem schrumpft die Zahl der AKW: 2019 gingen zwar sechs neue Werke weltweit ans Netz, doch 13 wurden abgeschaltet. Klar, man könnte nun einfach viel mehr Werke bauen, um deutlich mehr Atomstrom zu produzieren, statt auf Braunkohle zu setzen. So ließe sich tatsächlich die CO2-Emission des Energiesektors reduzieren. Doch mehrere Argumente sprechen dagegen. Allen voran der Zeitfaktor: Von der Planung über den Bau bis zur Inbetriebnahme eines AKW dauert es oftmals 10 bis 20 Jahre und teilweise noch länger. Damit kommt die Atomenergie viel zu spät. Denn bereits die nächsten 10 Jahren sind weichenstellend im Kampf gegen die Klimakrise. Wir brauchen daher Lösungen, die uns sofort helfen, unsere Klimaschutzziele zu erreichen. Dies kann die Atomkraft leider nicht leisten. Ganz abgesehen davon verschlingt der Bau eines AKW im Gegensatz zu anderen Energieträgern deutlich mehr Geld. Zudem sind für den Bau eines AKW viele Tonnen Stahl und Beton nötig, deren Produktion und Verarbeitung wiederum die CO2-Bilanz stark belasten, bevor überhaupt Strom produziert wird. All das sind wertvolle Ressourcen, die wir stattdessen effizienter in Erneuerbare Energien, den Ausbau einer effizienten Infrastruktur und eines verbesserten Öffentlichen Nahverkehrs stecken können. Zudem haben wir dann immer noch nicht geklärt, wo der ganze radioaktive Abfall hinsoll. Denn wer den Atomstrom erzeugt, muss sich auch um die Entsorgung der radioaktiven Stoffe kümmern. Bisher hat es in diesem Bereich keine Einigung für eine Endlagerung des radioaktiven Abfalls gegeben. Bevor Atomstrom erzeugt wird, muss daher erst einmal die Frage geklärt werden, wie die gefährlichen Abfallstoffe entsorgt werden. Das Ganze ist jedoch nach wie vor ein kontroverses Thema. Sowohl für die komplette Abschaltung, als auch für einen weiteren Ausbau finden sich jeweils qualifizierte Fürsprecher. Am Ende des Tages handelt es sich dabei ein Stück weit um eine Frage der persönlichen Risikopräferenzen. Klar ist derzeit aber: Wenn man das 1,5°C-Ziel ernst nimmt, hilft ein Ausbau der Atomkraft nicht weiter. 

Stattdessen könnten wir uns darauf konzentrieren, mehr Energie aus erneuerbaren Quellen zu produzieren – also Strom aus Wasser-, Sonnen-, und Windenergie. Immerhin machten erneuerbare Energien im Jahr 2020 bereits 50,5% des Stromsektors aus.  

Kritiker behaupten immer wieder, dass wenn wir uns zu sehr auf Wind und Sonne konzentrieren, wir irgendwann im Dunkeln sitzen werden, weil Wind und Sonne nicht dauerhaft vorhanden sind. Erneuerbare Energien seien nicht grundlastfähig und daher sollten wir uns nicht abhängig von ihnen machen. Als Grundlast bezeichnet man generell die niedrigste Tagesbelastung eines Stromnetzes. Grundlastfähig sind also die Technologien, die diese Leistung konstant liefern können. Momentan sorgen noch Kohlekraftwerke für die Grundlast. Doch der Bedarf an diesen Werken nimmt immer weiter ab, je mehr erneuerbare Energien wir dem System zuführen. Mit der Zunahme erneuerbarer Energien stellt sich jedoch auch die Frage, wie sicher diese Energie liefern können. Denn sollten Wind- und Solaranlagen kurzfristig keine Energie liefern können, braucht es alternative Energiesysteme, die den Ausfall kompensieren. So könnten im Notfall etwa Pumpspeicherwerke, Biogas-Anlagen, Wasserstoff und Wasserkraft kurzfristig die Energienachfrage abdecken. Allerdings ist diese Art der Energiespeicherung bislang nur unzureichend ausgebaut. Hier muss parallel zum Ausbau von Wind- und Sonnenenergie deutlich mehr investiert werden.  

Mit einem intelligenten Stromnetz, einem so genannten Smart Grid, können regenerative Energien effizienter in unser Energienetz integriert werden. Ein solches Smart Grid regelt und kontrolliert nicht nur den Stromverbrauch, sondern es tauscht auch zwischen allen erzeugenden und verbrauchenden Einheiten dynamisch Informationen aus. Mittels intelligenter Stromzähler erfasst das Netz etwa, wo gerade besonders viel oder wenig Strom benötigt wird. So können Verbraucher etwa über Preisanpassungen in Echtzeit in das Smart Grid einbezogen werden. Das ist vor allem bei der Nutzung erneuerbarer Energien wichtig, die zeitabhängig Strom erzeugen. Ein Beispiel: Tagsüber, wenn die Sonne scheint, erzeugen Photovoltaik-Anlagen häufig einen Überschuss an Strom. Als Bürger könnte man dann einstellen, dass bestimmte Geräte genau dann aktiviert werden, wenn der Strom durch die Angebotsspitze am günstigsten ist. Ans Smart Grid angeschlossene private Ladestationen können dann zum Beispiel das Auto mit Strom versorgen und Wärmpumpen können das Haus heizen, so dass der überschüssige Strom direkt genutzt wird.  

Die Zukunft unserer Energieversorgung wird also nicht nur dadurch bestimmt woher unser Strom kommt, sondern auch wie dieser gespeichert, verteilt und genutzt wird. 

Dazu passt die heutige Challenge: 

Trenne heute Abend alle nicht benötigten elektronischen Geräte vom Stromnetz. 

Der Stand-by-Betrieb von Elektrogeräten schluckt in Deutschland so viel Strom wie zwei Großkraftwerke produzieren – bzw. ganz Berlin verbraucht. Jede eingesparte Kilowattstunde verbessert die Klimabilanz um 520g CO2 – bzw. ermöglicht es 20-30 Stunden am Laptop zu arbeiten. Allein durch das Trennen der Unterhaltungselektronik vom Stromnetz können 25 € pro Jahr gespart werden.  

Eine Übersicht über Geräte, die üblicherweise im Standby-Betrieb laufen, findest du auf der Internetseite des heutigen Tages. 

Bis morgen. 

Key learnings:  

  • Ein großer Teil der CO2-Emissionen entsteht durch unseren Stromverbrauch. 
  • Braunkohle: Erzeugt 33% der CO2-Emissionen in Deutschland, aber nur 17% des Stroms 
  • 1,5 °C-Ziel: Ein 1,5°C Anstieg führt zu deutlich mehr Hitzetoten pro Jahr, doch viele Rückkopplungseffekte, die das Klima noch weiter aufheizen, lassen sich eindämmen.  
  • Atomkraft: Weniger CO2-intensiv als fossile Energieträger, realisiert Einsparungen aber zu spät um 1,5°C-Ziel zu erreichen und bindet wertvolle Ressourcen 
  • Erneuerbare Energien: Zentraler Baustein zur Eindämmung der Emissionen. 50,5% Anteil an Stromerzeugung in Deutschland (2020). 
  • Smart Grid: Ein intelligentes Stromnetz mit dynamischen Preisen kann regenerative Energien effizienter integrieren. 

Quellen:

Umweltbundesamt (2020): Bilanz 2019: CO2-Emissionen pro Kilowattstunde Strom sinken weiter. Deutschland verkauft mehr Strom ins Ausland als es importiert, abrufbar unter: https://www.umweltbundesamt.de/presse/pressemitteilungen/bilanz-2019-co2-emissionen-pro-kilowattstunde-strom, zuletzt abgerufen am 21.05.2021 

Breitkopf, A. (2020): Entwicklung des CO2-Emissionsfaktors für den Strommix in Deutschland in den ersten Jahren 1990 bis 2019, abrufbar unter: https://de.statista.com/statistik/daten/studie/38897/umfrage/co2-emissionsfaktor-fuer-den-strommix-in-deutschland-seit-1990/, abgerufen am 21.05.2021 

Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme ISE (2021): Nettostromerzeugung in Deutschland 2020: erneuerbare Energien erstmals über 50 Prozent, abrufbar unter: https://www.ise.fraunhofer.de/de/presse-und-medien/news/2020/nettostromerzeugung-in-deutschland-2021-erneuerbare-energien-erstmals-ueber-50-prozent.html, abgerufen am 21.05.2021 

Umweltinstitut München e.V. (2014): Kohle: Größter Klimakiller. Kohleverstromung gefährdet Klimaziele, abrufbar unter: http://www.umweltinstitut.org/themen/energie-und-klima/kohle/groesster-klimakiller.html#:~:text=Braunkohle%20ist%20mit%20einem%20Kohlenstoffdioxidaussto%C3%9F,aus%20%E2%80%93%20411%20Gramm%20pro%20Kilowattstunde, zuletzt abgerufen am 21.05.2021 

Kobiela, Georg et al (2020): CO2-neutral bis 2035: Eckpunkte eines deutschen Beitrags zur Einhaltung der 1,5-°C-Grenze, abrufbar unter: https://fridaysforfuture.de/studie/, zuletzt abgerufen am 21.05.2021 

ausgestrahlt. gemeinsam gegen atomenergie: Atomkraft: Irrweg in der Klimakrise, abrufbar unter: https://www.ausgestrahlt.de/informieren/klima-und-atom/15-gute-gruende/), abgerufen am 21.05.2021 

eon: Smart Grid: Aufbau, Definition und Funktion, abrufbar unter: https://www.eon.de/de/eonerleben/smart-grid-so-funktioniert-das-intelligente-stromnetz.html#verbraucher, abgerufen am 21.05.2021 

Grüne Strom Label: https://www.gruenerstromlabel.de/ 

Urheberschaft:

Sprecher: Robin Leo Hoffmann
Text: Philipp Rose
Review: Anna-Theresa Kienitz, Dr. Gabriela Endele, Dr. Maier Mustermann
Redaktion: Nils Westrich