Jede Woche beantwortet NU.nl eine Klimafrage eines Lesers. Diese Woche: Wird es in Zukunft möglich sein, unsere gesamte Energie aus erneuerbaren Quellen wie Sonne und Wind zu beziehen?
Die Niederlande beziehen bereits immer mehr Strom aus Sonnenkollektoren und Windmühlen, aber der Großteil der von uns verbrauchten Energie ist immer noch „fossil“. Denken Sie an das Benzin im Auto, das Gas aus dem Herd und die Kohle, die verbrannt wird, um Stahl herzustellen.
Auf unserer Reaktionsplattform NUjij fragte sich ein Leser: Wie realistisch ist es, 100 Prozent unserer Energie nachhaltig zu machen? „Wird das unseren Bedarf decken, oder sollten wir Gas- oder Kernkraftwerke als Backup behalten?“
Vor nicht allzu langer Zeit sei dies Gegenstand heftiger Diskussionen unter Wissenschaftlern gewesen, sagt Auke Hoekstra. Er forscht an der Technischen Universität Eindhoven zu nachhaltigen Energiesystemen und ist Direktor des Forschungsprogramms NEON Research.
„Unser aktuelles System ist sehr einfach: Besorgen Sie sich irgendwo fossile Brennstoffe und verbrennen Sie sie, wenn Sie Energie benötigen“, sagt er. Ein vollständig erneuerbares System wird komplexer: Wenn die Sonne scheint und der Wind weht, wird Energie erzeugt. Aber wenn nicht, brauchen wir trotzdem Energie.
Import und Speicherung
Das können wir teilweise kompensieren, indem wir Energie flexibler einsetzen. „Wir werden versuchen, Energie zu Zeiten zu nutzen, in denen wir normalerweise Sonne und Wind übrig hätten“, sagt Hoekstra. In diesen Momenten laden wir zum Beispiel Autos auf.
Wir müssen auch damit beginnen, an mehr Orten Strom anstelle von (fossilen) Brennstoffen zu nutzen. Denken Sie an Elektroautos, Wärmepumpen und elektrifizierte Fabriken.
Bei schlechtem Wetter importieren wir Strom aus Nachbarländern, in denen zum Beispiel der Wind weht. Oder aus Ländern wie Norwegen, wo Strom aus Wasserkraft gewonnen wird. Das ist in den flachen Niederlanden kaum möglich, da braucht man Höhenunterschiede und Stauseen.
Deshalb müssen wir auch große Energiemengen speichern können. Das kann auf viele Arten geschehen. Zum Beispiel durch Batterien, die nachts den Sonnenstrom vom Tag zur Verfügung stellen. Aber auch mit einem unterirdischen Wasserreservoir, das im Sommer mit Solarenergie beheizt und im Winter zum Heizen von Häusern genutzt wird.
Auch mit Wasserstoff bzw metallische Brennstoffe, eine Möglichkeit, Energie in Metallpulver zu speichern, lässt sich Strom längerfristig speichern. Dabei handelt es sich um relativ neue Technologien, die noch nicht im großen Maßstab eingesetzt werden, aber irgendwann eine wichtige Rolle in unserem Energiesystem spielen könnten.
Was wird es kosten?
Laut Hoekstra ist jetzt klar, dass es mit all diesen Technologien möglich sein wird, ein vollständig erneuerbares Energiesystem aufzubauen. „Eigentlich dreht sich die wissenschaftliche Diskussion nicht mehr darum, ob es möglich ist“, sagt er.
Es gibt jedoch immer noch Wissenschaftler, die glauben, dass ein Energiesystem mit nicht erneuerbaren Elementen billiger sein wird. Denken Sie an Kernkraftwerke oder Erdgaskraftwerke mit einer Anlage zur Abscheidung und Speicherung von CO2-Emissionen.
Andere Wissenschaftler vermuten, dass der Unterschied gering sein wird oder dass vollständig erneuerbare Energien billiger werden. An allen möglichen Universitäten wird mit Computermodellen berechnet, welche Kombination von Energietechnologien letztendlich die vorteilhafteste ist, aber unterschiedliche Modelle arbeiten mit unterschiedlichen Annahmen und kommen zu unterschiedlichen Ergebnissen.
Der knifflige Teil ist, dass Wissenschaftler dann berechnen müssen, wie viel ein Atomkraftwerk oder eine Fabrik für grünen Wasserstoff in zwanzig Jahren kosten wird. Das gilt auch für Technologien, die noch in den Kinderschuhen stecken, wie z metallische Brennstoffe† „Im Labor funktionieren sie bereits gut, aber es ist schwierig, genau festzulegen, wie hoch die Kosten für die Aufskalierung sein werden“, sagt Hoekstra.
Das wissenschaftliche Denken verändert sich
Er sieht, dass sich das wissenschaftliche Denken über vollständig erneuerbare Energiesysteme schnell verändert. „Vor fünfzehn Jahren gab es vielleicht vier oder fünf Wissenschaftler, die hin und wieder etwas darüber veröffentlicht haben“, sagt er. Mittlerweile sind es Hunderte, und es ist mehr oder weniger unbestritten, dass es möglich ist, alle Energie aus Sonne, Wind und Wasser zu gewinnen.
„Ich finde das so cool. Es war ‚Oh Gott, Wir sind verdammt, das wird nie klappen‘ bis hin zu ‚Meine Güte, das könnte Energie um 50 Prozent teurer machen, und haben wir nicht eine Möglichkeit, es ein bisschen billiger zu machen?‘ Das ist natürlich ein riesiger Unterschied.“