Klimaneutrales Deutschland: Wie gelingt die Energiewende?
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Dass Kohlekraftwerke ein Problem für Mensch und Umwelt sind, ist lange bekannt. Allerdings auch, dass Deutschland ein Land ist, deren »Energie-DNA« durch die Kohleindustrie geprägt ist. Was sich viele daher momentan nur schwer vorstellen können: Wie sieht eine umfassende Strom- und Energieversorgung in Deutschland ohne Kohle aus? Das Fraunhofer Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik liefert darauf umfassende Antworten in ihrem jüngsten Video »Klimaneutrales Deutschland 2045: Wie die Energiewende gelingt« auf ihrem YouTube-Kanal »erneuerbare.tv«. Dort wird Deutschland im Jahre 2045 gezeigt, dessen Leben, Mobilität und Wirtschaft, in der Stadt sowie auf dem Land, komplett auf erneuerbaren Energien basiert:
Was schon heute im Gang ist, wird 2045 Standard sein: der Elektromotor. Sowohl LKWs als auch der Individualverkehr sind elektrisch und autonom (d.h. selbstfahrend). Auf den Autobahnen fahren die LKWs mit Oberleitung, über die die LKWs mit grünem Strom versorgt werden: zum einen für den Antrieb und zum anderen für die gleichzeitige Speicherung des Stroms in Batterien während der gesamten Fahrt. In dem autonom gesteuerten Fahrsystem der PKWs ist eine Funktion installiert, durch die die Autos automatisch Kolonnen bilden, in denen sie eng hintereinander fahren. Auf den Autobahnen wird so enorm Platz gespart. Hinzu kommt, dass der meiste Verkehr auf Schienen rollt.
Entlang der Autobahnen sind große Solaranlagen angebracht, die gleich mehrere Zwecke erfüllen: Sie produzieren klimaneutralen Strom, dienen zusätzlich als Schallschutz und überdachen parallel verlaufene Verkehrswege. Nur rund 3% der Verkehrsflächen in Deutschland müssten auf diese Weise umgebaut werden, um die Stromversorgung aller privaten Haushalte in Deutschland zu gewährleisen.
Insgesamt liefert die Solarenergie etwa ein Drittel der in Deutschland benötigten elektrischen Energie, Windkraft sogar mehr als die Hälfte. Große Windparks stellen keine Gefahr mehr für Vögel dar, da in den Windrädern intelligente Kamerasysteme eingebaut sind, die die Vögel erkennen und rechtzeitig stoppen.
Auch in den Städten gab es einige »grüne Renovierungen«: So sind im Jahr 2045 an fast allen Dächern und Fassaden Solarzellen angebracht, viele Grünanlagen schmücken das Stadtbild und laden zum Verweilen und Entspannen ein. Von der heutigen Hektik im Verkehrsalltag ist 2045 nichts zu spüren: Die Bewohner genießen eine ruhige und stressfreie Mobilität, da deutlich weniger PKWs unterwegs sind und hauptsächlich der öffentliche Nahverkehr und Fahrräder das Mittel der Fortbewegung sind. Die derzeit noch mit einem eigenen Auto verknüpfte Unabhängigkeit und Freiheit ist 2045 über fahrerlose Busse, die im Minutentakt fahren, sowie jederzeit per App bestellbare autonome Taxen gegeben. Für Stadtbewohner wird ein eigenes Auto somit überflüssig. Für die Leute vom Land wird der elektrische PKW auch weiterhin wichtig sein, allerdings gibt es auch dafür am Stadtrand Konzepte von verschiedenen Anbietern, die den Pendlern eine gute Anbindung liefern (darunter z.B. elektrisch betriebene Familienkutschen und 2-Sitzer).
Aufgrund zahlreichen Alternativen zum Individualverkehr stehen PKW 90% ihrer Lebenszeit herum. Während dieser Zeit können sie aufladen und überschüssigen Strom in das öffentliche Stromnetz gegen eine Vergütung einspeisen. Konkret: Sind alle E-Auto-Batterien vollständig geladen, können sie Deutschland rund zwei Tage mit Strom versorgen. Die Stromtarife sind variabel: Bei starkem Wind und viel Sonnenschein ist der Strom günstiger. Auch hier kann überschüssiger Strom in Batterien geladen, ins öffentliche Ladenetz eingespeist und das eigene Haus mit Energie versorgt werden.
Auch die Industrie und stromintensive Unternehmen beziehen einen Teil ihres Energiebedarfs aus dem öffentlichen Stromnetz. Ein Großteil wird jedoch über selbsterzeugten Solarstrom bereitgestellt. Dafür kommen hocheffiziente Solaranlagen zum Einsatz, wodurch sich die Kosten pro kWh nur auf ein paar Cent belaufen und die Gesamtkosten erheblich senkt.
Für den Fall, dass aus erneuerbaren Energien kein Strom zur Verfügung steht, gibt es Elektrolyseanlagen: Bei viel Wind und Sonne stellen sie aus grünem Strom energiereichen Wasserstoff her, der in unterirdischen Gaskavernen gespeichert und bei Bedarf über Pipelines zu Kraftwerken transportiert wird, welche daraus grünen Strom produzieren. Die Stromversorgung der Stadt ist in solchen Fällen über Blockheizkraftwerke (BHKWs) gewährleistet, welche ebenfalls grünen Wasserstoff nutzen und darüber Strom produzieren. Durch ihre Abwärme beheizen sie gleichzeitig über Wärmenetze benachbarte Häuser, was die BHKWs zu sehr effizienten Energieversorgern macht.
Zudem spielt Wasserstoff in der chemischen Industrie eine große Rolle, da er zur Herstellung bestimmter Grundsubstanzen wie z.B. Ammoniak, aber auch als Kohleersatz bei der Stahlproduktion zum Einsatz kommt. Ebenso wird er bei der Produktion synthetischer Kraftstoffe benötigt, welche das klimaschädliche Flugbenzin ersetzen.
Über die europaweite Stromvernetzung erneuerbarer Energieanlagen ist die Energieversorgung Deutschlands und aller anderen Länder in Europa nicht ausschließlich von den Wetterverhältnissen im eigenen Land abhängig. Wenn sich z.B. an der portugiesischen Küste ein windreiches Tief aufbaut, steht den anderen Ländern überschüssiger Windstrom über Pipelines zur Verfügung. Grundsätzlich sind Off-Shore-Anlagen eine verlässliche Stromquelle, da an den Küsten immer Wind weht. So auch jene an der Nord- und Ostsee, aus denen etwa ein Viertel des gesamten elektrischen Energiebedarfs in Deutschland bezogen wird. Zusätzlich zum Stromnetz gibt es ein Wasserstoffnetz, das sich nicht nur innerhalb Deutschlands erstreckt, sondern auch darüber hinaus über die südeuropäischen Staaten bis nach Südafrika. Der darüber von Deutschland importierte Wasserstoff deckt etwa 20% des gesamten Energiebedarfs. Die restlichen 80% werden durch die erneuerbaren Energien im eigenen Land bereitgestellt.
Zusammenfassend sieht das Fraunhofer Institut Deutschland im Jahre 2045 als ein Land voller Lebensqualität, Innovation und Wohlstand. Ein europaweites Netz sorgt für eine gemeinsame Zusammenarbeit und gegenseitige Stärkung der Versorgung aller europäischen Länder, ohne zu große Abhängigkeiten zu schaffen, die Potenzial für Ausbeutung bergen. Die Energiewende stellt weder eine Freiheitseinschränkung noch Verzicht bestehender Annehmlichkeiten dar, ganz im Gegenteil: Noch nie hatte der Mensch so viel Freiheit und Platz, so viele Angebote und Stabilität wie 2045. Das Fraunhofer Institut hält die Energiewende also nicht nur für machbar (zum großen Teil mit exisitierender Technologie), sondern auch als eine Bereicherung. Wir haben es in der Hand, ob wir die Chance auf eine solche Zukunft wahrnehmen möchten.
