Klimaschutz: Die Welt unternimmt nicht genug

Die Organisation Germanwatch hat ihren Klimaschutz-Index (KSI) 2020 vorgestellt. Darin werden Länder weltweit nach ihren Anstrengungen zum Klimaschutz bewertet, nach den Indikatoren »Treibhausgase«, »Erneuerbare Energien«, »Energieverbrauch« und »Klimapolitik«. Mit folgendem Ergebnis: Kein Land unternimmt dem KSI 2020 zufolge genug, um die Erderwärmung aufzuhalten. Besonders schlecht schneiden die USA ab, sie stehen auf dem letzten Platz. Auch Russland und Australien erzielen sehr schlechte Indexwerte beim Klimaschutz.

Deutschland steht in dem Ranking auf Platz 23, mit einem Indexwert von 55,78 von 100 möglichen Punkten. Damit steht die Bundesrepublik bei den Bemühungen zum Klimaschutz noch hinter Ländern wie Indien und Brasilien, wie die Statista-Grafik zeigt. Das beste Ergebnis 2020 erreicht Schweden. Kein Land erreicht Platz eins bis drei, da laut Germanwatch kein Staat genug unternimmt, um den Klimawandel aufzuhalten.

Für den KSI 2020 bewertete Germanwatch insgesamt 56 Länder weltweit. Ziel des Rankings ist es, Druck auf die Staaten in Sachen Klimaschutz aufzubauen. Frauke Suhr

[1] https://www.climate-change-performance-index.org

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https://de.statista.com/infografik/20264/klimaschutz-bemuehungen-von-laendern-weltweit/

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Erneuerbare Energien: Wie grün ist Europas Energie?

Es ist ein Vorhaben für den Klimaschutz: Bis 2020 will die europäische Union (EU) 20 Prozent des Bruttoendenergieverbrauchs aus alternativen Energiequellen wie Wind und Sonne speisen. Die EU-Mitgliedsstaaten haben sich dafür individuelle Ziele gesteckt. Laut den aktuellsten Eurostat-Daten, die sich auf das Jahr 2017 beziehen, haben bisher aber nur die wenigsten Länder ihr Klima-Ziel erreicht.

Schweden, das ehrgeizigste Land beim Ausbau regenerativer Energien, hat bereits in 2017 sein Ziel von 49 Prozent übertroffen und liegt mit einem Anteil von 54,5 Prozent aktuell an der Spitze des EU-Rankings. In Finnland haben regenerative Energien einen Anteil von 41 Prozent am Bruttoendenergieverbrauch – damit hat das Land ebenfalls bereits seine Ziele übertroffen.

Andere Länder wie Frankreich und die Niederlande hängen trotz niedrig gesteckter Ziele weit hinterher, wie die Statista-Grafik zeigt. Deutschland liegt mit einem Anteil von 15,5 Prozent erneuerbarer Energien unter dem EU-Durchschnitt. Besser sieht es dagegen in Österreich aus: Die Alpenrepublik bezog 2017 bereits 32,6 Prozent der Energie aus erneuerbaren Quellen und ist auf einem guten Weg, seine Ziele bis 2020 zu erreichen.

Der Bruttoendenergieverbrauch eines Landes umfasst sämtliche Energieprodukte wie Strom, Fernwärme, Gas und Kraftstoffe, die von privaten Haushalten, Gewerbe, Handel und Dienstleistungen, Industrie und Verkehr bezogen werden. Frauke Suhr

https://de.statista.com/infografik/18785/anteil-erneuerbarer-energien-am-bruttoendenergieverbrauch-in-der-eu/

 


 

Energiewende: Wer beim Ausbau von erneuerbaren Energien führt

Schleswig-Holstein und Baden-Württemberg sind führend im Bereich Erneuerbarer Energien. Das ist das Ergebnis eines Bundesländervergleichs, der im Auftrag der Agentur für Erneuerbare Energien (AEE) erstellt worden ist. Die beiden Länder unternehmen den Wissenschaftlern zufolge die meisten Anstrengungen zur Steigerung des Anteils erneuerbarer Energien im Wärmebereich und liegen bei den erreichten Indexpunkten nahezu gleichauf (0,555 und 0,554 von maximal einem erreichbarem Punkt). Zudem haben sie besonders ambitionierte Ziele beim Ausbau der Erneuerbaren und beim Klimaschutz. Schlusslicht ist das Saarland mit 0,248 Punkten. Die Autoren attestieren dem Bundesland wenig Erfolge beim Ausbau der Erneuerbaren Energien. Zudem mangele es an einer energiepolitischen Programmatik.

Auf den Ergebnissen ausruhen könne sich kein Bundesland. Die Experten verlangen weitere Anstrengungen aller Länder, um die Klimaziele der Bundesregierung zu erreichen. Um eine Vorbildfunktion einzunehmen, könnten die Länder etwa mit gutem Beispiel voran gehen und ihre Liegenschaften stärker als bislang mit erneuerbaren Energien versorgen.

In das Gesamtergebnis fließen vier Indikatorengruppen ein, welche die Anstrengungen und Erfolge bei der Nutzung der erneuerbaren Energien und beim technologischen beziehungsweise wirtschaftlichen Wandel messen. Hieraus wird das Gesamtergebnis gebildet, dass in der Karte dargestellt ist. Matthias Janson

https://de.statista.com/infografik/20129/bundeslaendervergleich-erneuerbare-energien/


Energiewende: So wird der Umstieg auf Wasserstoff konkret

Durch den Umstieg auf Brennstoffzellenautos lässt sich der CO2-Ausstoß maßgeblich verringern. Die benötigte Wasserstoff-Infrastruktur könnte sich als Schlüssel erweisen, um fossile Energieträger künftig stärker durch erneuerbare Energien zu ersetzen. Für den Aufbau der kompletten Infrastruktur für den deutschen Pkw-Straßenverkehr wären Investitionen in der Höhe von 61 Milliarden Euro erforderlich, schätzen Wissenschaftler des Forschungszentrums Jülich.

Zum Vergleich: Über den relevanten Zeitraum von 40 Jahren verteilt lägen die jährlichen Ausgaben damit unter den derzeitigen jährlichen Investitionen in das deutsche Erdgasnetz.

Wind und Sonne liefern weder gleichmäßig Energie, noch zu dem Zeitpunkt, zu dem diese gerade benötigt wird. Der massive Ausbau erneuerbarer Energien erfordert daher Lösungen, um zeitweilige Überschüsse zu verwerten und zu speichern. »Mithilfe von Elektrolyseuren kann man Lastspitzen nutzen, um aus Wasser Wasserstoff herzustellen, der sich ähnlich wie Erdgas unproblematisch und günstig in unterirdischen Salzkavernen lagern lässt«, erläutert Professor Detlef Stolten vom Jülicher Institut für Energie- und Klimaforschung (IEK-3).

Pipelines in der Länge von 42.000 Kilometer und rund 10.000 neue Wasserstoff-Tankstellen wären nötig, um 75 Prozent der Pkw-Fahrzeuge mit Wasserstoff zu versorgen. Insgesamt müssten für Elektrolyseure, Pipelines, Wasserstoff-Tankstellen und die Erschließung von Kavernen rund 61 Milliarden Euro aufgebracht werden. Verteilt über die gesamte Aufbauphase von 40 Jahren wären die jährlichen Ausgaben damit im Schnitt niedriger als die heutigen Investitionen in das Erdgasnetz: Die 633 Verteilnetzbetreiber in Deutschland haben alleine im Jahr 2013 rund 2 Milliarden Euro für den Erhalt und Ausbau des Erdgasnetzes ausgegeben.

Die Kosten für den Wasserstoff wären vergleichbar mit heutigen Kraftstoffkosten. Sie lägen – abhängig von der Vergütung des genutzten Stroms – umgerechnet nur wenige Cent pro Kilowattstunde unter oder über den heutigen Benzinpreisen. Auch in Sachen Komfort müssten Autofahrer keine Abstriche machen. Innerhalb von drei Minuten ist ein Brennstoffzellen-Pkw vollgetankt. Die Reichweite beträgt bis zu 700 Kilometer.

Investitionsbedarf für Wasserstoff-Infrastruktur
Copyright: Forschungszentrum Jülich

 

Wegbereiter für Fortschritte beim Klimaschutz

»Mithilfe von Wasserstoff als Speicher könnte man einen großen Teil der fossilen Kraftwerke durch Windkraft ersetzen«, erklärt Detlef Stolten. In ihrem Szenario gehen die Forscher von insgesamt 170 Gigawatt elektrischer Leistung onshore und 59 Gigawatt offshore im Jahr 2050 aus.

Zusammen ist das etwa die fünffache Gesamtleistung der Windkraft von 2016, was einer Verringerung der CO2-Emissionen um insgesamt 20 Prozent entspricht. Weitere 6 Prozentpunkte lassen sich durch den Ersatz konventioneller Pkw einsparen. Zugleich könnten auch die aktuell in der Diskussion stehenden Stickoxide und Feinstäube in Städten deutlich reduziert werden. Denn die Abgase von Wasserstoffautos bestehen lediglich aus Wasserdampf. Zusätzliche Einsparungen wären durch die Einführung entsprechender Busse und Kleintransporter möglich.

Niedrigere Anfangskosten

Der Investitionsbedarf für die Infrastruktur hängt in hohem Maße von den kostenintensiven Elektrolyse-Kapazitäten ab. »Für eine anfängliche Flotte von 10.000 Brennstoffzellenfahrzeugen wären zwar schon ein flächendeckendes Tankstellennetz, aber zunächst nur relativ geringe Elektrolysekapazitäten von etwa 23 MW im Jahr 2025 erforderlich«, erläutert Stolten. Denn zunächst würde nur relativ wenig Wasserstoff benötigt.

Potenzielles Wasserstoff-Pipelinenetz
Copyright: Forschungszentrum Jülich

 

Um langfristig 75 Prozent der deutschen Pkw – oder geschätzte 33 Millionen Brennstoffzellenautos – zu versorgen, wäre dagegen ungefähr die tausendfache Elektrolysekapazität mit einer elektrischen Gesamtleistung von 28 Gigawatt erforderlich. Das entspricht in etwa der Leistung von 50 Kohlekraftwerken. Die Forscher haben die Kosten im Rahmen einer technoökonomischen Studie erarbeitet und gemeinsam mit Wissenschaftlern beteiligter Institute als Beitrag für das Virtuelle Institut »Strom zu Gas und Wärme« veröffentlicht, das vom Land Nordrhein-Westfalen gefördert wird.

Fachmesse IRES 2017: Pfandflasche für Wasserstoff

Auf der Fachmesse IRES 2017 präsentieren die Jülicher Forscher laufende Forschungsarbeiten zu einem neuartigen Typ von Elektrolyseur, der perfekt zu den fluktuierenden, erneuerbaren Quellen passt. Sogenannte PEM-Elektrolyseure können sich in Sekundenschnelle an abrupte Stromschwankungen anpassen. Der Gehalt an Edelmetallen ist allerdings noch relativ hoch und soll durch die Verwendung innovativer Elektrodenstrukturen reduziert werden.

Wissenschaftler des Helmholtz-Instituts Erlangen-Nürnberg (IEK-11) sind ebenfalls vertreten und stellen Arbeiten zu einer Art »Pfandflasche für Wasserstoff« vor: eine organische Trägerflüssigkeit (»liquid organic hydrogen carrier«, kurz LOHC), die mehr als 650 Liter Wasserstoff pro Liter aufnehmen kann und mit der sich Wasserstoff sicher lagern und transportieren lässt.

Szenario mit regenerativem Wasserstoff für den Straßenverkehr
Copyright: Forschungszentrum Jülich

 

Originalpublikationen:
Re-energizing energy supply: Electrolytically-produced hydrogen as a flexible energy storage medium and fuel for road transport
Emonts, B.; Schiebahn, S.; Görner, K.; Lindenberger, D.; Markewitz, P.; Merten, F.; Stolten, D.
Journal of power sources 342, 320 – 326 (2017); DOI: 10.1016/j.jpowsour.2016.12.073
Emonts, B.; Grube, T.; Otto, A.; Robinius, M.; Stolten, D.: Mit Wasserstoff zur bedarfsgerechten und sauberen Energieversorgung; in: Broschüre der EnergieAgentur.NRW, Flexibilität: Eine wichtige Säule der Energiewende, 10/2016, S. 11-13
Robinius, M.: Strom- und Gasmarktdesign zur Versorgung des deutschen Straßenverkehrs mit Wasserstoff, in RWTH Aachen University. 2015: Forschungszentrum Jülich GmbH Zentralbibliothek, Verlag

Video: Umwandlungstechnologien für eine nachhaltige Energiezukunft

Länge: 2:37 min.

 


 

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