Gaskraftwerke

Jochens SOZIALPOLITISCHE NACHRICHTEN

Rauchende_Schornsteine Zwei aktuelle Artikel aus dem Spektrm der Wissenschaft:

1. Drei Treibhausgase – drei Rekorde

Im vergangenen Jahr erreichten die Treibhausgase Kohlendioxid, Methan und Lachgas wieder Rekordwerte.
Und auch die Zuwachsraten sind überdurchschnittlich hoch.
von Jan Dönges
https://www.spektrum.de/news/weltwetterorganisation-drei-treibhausgase-drei-rekorde/1940878

Die Weltwetterorganisation (WMO) lässt in ihrem heute erschienen »Greenhouse Gas Bulletin« keinen Zweifel daran, dass die Zunahme der drei wichtigsten Treibhausgase in der Atmosphäre bedenkliche Werte angenommen hat. Alle drei Gase, die maßgeblich die Aufheizung des Planeten vorantreiben, erreichten im Jahr 2020 nicht nur Rekordwerte, sondern verzeichneten auch überdurchschnittlich hohe Zuwächse.

Die global gemittelten CO2-Konzentrationen kletterten demnach auf einen neuen Höchststand von 413,2 Teilen pro Million (ppm). Bedingt durch die Corona-Pandemie war der CO2-Anstieg von 2019 auf 2020 immerhin etwas geringer als von 2018 auf 2019. Aber auch er überstieg die durchschnittliche jährliche Wachstumsrate der letzten zehn Jahre.

Auch Methan – ebenfalls ein potentes Treibhausgas – erreichte einen Höchstwert 2020. Seine durchschnittliche Konzentration gibt die WMO mit 1889 Teilen pro Milliarde (ppb) an. Das ist mehr als das Zweieinhalbfache der Konzentration des Jahres 1750.

Die Durchschnittskonzentration von Lachgas im Jahr 2020 gibt die Organisation mit 333,2 ppb an. Auch dies ein Zuwachs um 1,2 ppb gegenüber dem Vorjahr. Im Schnitt der letzten zehn Jahre hatte sich die Lachgaskonzentration nur im 0,99 ppb pro Jahr erhöht. Lachgas, das durch menschliche Aktivität freigesetzt wird, stammt aus dem Verbrennen von Biomasse und dem Einsatz von Düngemitteln.

In der Atmosphäre befindet sich demnach etwa eineinhalb mal so viel Kohlendioxid wie in vorindustriellen Zeiten (149 Prozent).
»Kohlendioxid bleibt über Jahrhunderte in der Atmosphäre und noch länger im Meer. Das letzte Mal, dass die Erde eine vergleichbare CO2-Konzentration aufwies, war vor drei bis fünf Millionen Jahren, als die Temperatur um zwei bis drei Grad Celsius wärmer war und der Meeresspiegel 10 bis 20 Meter höher lag als heute. Aber damals gab es auch noch keine 7,8 Milliarden Menschen«, sagt der WMO-Generalsekretär Petteri Taalas in einer Mitteilung seiner Organisation.

2. Kohle- und Gasverbrauch muss drastisch wie nie sinken

Die Erderwärmung schreitet voran, und wir müssen die Energieversorgung umbauen.
Für Kohle und Gas müsste dies in einem Ausmaß geschehen, wie es in der Geschichte noch nicht vorkam.
https://www.spektrum.de/news/energiewende-kohle-und-gasverbrauch-muss-drastisch-sinken/1940053

Im Pariser Abkommen hat sich die Weltgemeinschaft 2015 darauf verständigt, die Erderwärmung möglichst auf 1,5 Grad Celsius zu beschränken.
Um dies zu erreichen, muss allerdings unsere Energieversorgung drastisch von fossilen auf erneuerbare Energieträger umgebaut werden.
Die Verbrennung von Kohle und Gas müsste dabei jedoch Schritt für Schritt so stark zurückgefahren gefahren, wie dies keiner großen Nation in den letzten 60 Jahren für irgendeine Art der Energieerzeugung ohne Zusammenbruch von Industrien gelungen ist. Das schreiben Jessica Jewell von der Chalmers University und ihr Team in »One Earth«.

Dazu hat sich die Arbeitsgruppe verschiedene Einzelfälle angesehen, bei denen der Verbrauch an fossilen Energieträgern national oder in geografischen Großräumen zurückgegangen ist. Vorherige Studien hatten sich meist auf die globale Entwicklung konzentriert, die jedoch kleinräumigere Trends nicht gut abbildet: Die Gewinnung von Strom und Wärme aus Kohle, Gas und Öl nahm über kurz oder lang stetig zu.
Jewell und Co betrachteten stattdessen 147 Episoden aus 105 Ländern zwischen 1960 und 2018, in denen der Verbrauch fossiler Energieträger um mehr als fünf Prozent in einem Jahrzehnt zurückging.
Besonderes Augenmerk galt dabei schnellen Rückgängen, die mit technologischen Entwicklungen oder veränderten politischen Rahmenbedingungen zusammenhingen.

»Wir waren überrascht, dass die Nutzung einiger fossiler Brennstoffe, insbesondere von Öl, in den 1970er und 1980er Jahren in Westeuropa und anderen Industrieländern wie Japan tatsächlich recht schnell zurückging«, sagt Jewell. »Das ist nicht der Zeitraum, der normalerweise mit Energiewenden in Verbindung gebracht wird, aber wir sind überzeugt, dass sich daraus einige wichtige Lehren ziehen lassen.«
Damals sorgte die Preis- und Angebotspolitik der erdölfördernden Länder dafür, dass die Importeure gezwungen waren, den Ölverbrauch drastisch zu drosseln.

Die Bedrohung der Versorgungssicherheit gilt als eine der Hauptantriebskräfte für den Umbau der Energieversorgung, schreiben Jewell und ihre Arbeitsgruppe.
Einen zweiten Aspekt bilden neu entwickelte und konkurrenzfähige, alternative Technologien sowie durchsetzungsstarke staatliche Institutionen, die den Wandel vorantreiben.

»Wir waren wenig überrascht, aber immer noch ziemlich beeindruckt, wie schnell wir den Kohleverbrauch zukünftig zurückfahren müssen, um die Klimaziele zu erreichen«, sagt Lowell.
Die Verbrennung von Kohle muss von allen fossilen Brennstoffen am schnellsten verringert werden. Dies gelte vor allem für Asien und die OECD-Regionen, in denen Kohle am stärksten genutzt wird.
Etwa die Hälfte der Szenarien im Klimabericht des IPCC, die mit dem 1,5-Grad-Ziel vereinbar sind, bedingt einen schnelleren Rückgang der Kohlenutzung in Asien, als bislang historisch beobachtet wurde.
Vor allem außerhalb Asiens gibt es nur einige Präzedenzfälle, in denen Öl durch Kohle, Gas oder Kernenergie in kleineren Strommärkten als Reaktion auf die OPEC-Krise ersetzt wurde.

Um das 1,5-Grad-Ziel zu erreichen, müssten Mechanismen für den Rückgang fossiler Brennstoffe gefunden werden, die weit über historische Erfahrungen oder aktuelle Zusagen hinausgehen, konstatieren Jewell und Co. Dies gelte vor allem für Asien, wo der Energiebedarf weiterhin stark wachsen werden.
Leichter dürfte dies hingegen in den westlichen Industriestaaten fallen, wo das Wachstum deutlich geringer ausfalle und Kohle- oder Gaskraftwerke daher einfacher durch alternative Energieträger ausgetauscht werden könnten.

Über Kommentare auf meinem Blog hier würde ich mich freuen.
Jochen

Berliner Wissenschaftler entwerfen ehrgeiziges Szenario

Auszüge:

Der Bundestag berät am morgigen Freitag in erster Lesung über eine erneute, diesmal sehr grundlegende Änderung des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG). Auf diesem Wege würde nach der Solar- und Bioenergie auch die Windkraft ausgebremst und der Umbau der Stromversorgung erheblich verlangsamt. Nun hat die Industriegewerkschaft Metall Betriebsräte der betroffenen Branchen befragt, was sie von der geplanten Novelle halten. Das Ergebnis war nach Angaben der Gewerkschaft eindeutig: 80 Prozent der Beschäftigtenvertreter erwarten negative Auswirkungen auf die Branche und 60 Prozent auf den eigenen Betrieb. 150.000 Menschen finden nach IG-Metall-Angaben rund um die Windkraft inzwischen ihr Auskommen.

Die Gewerkschaft ist besorgt, dass dieser Jobmotor stottern könnte: »Das neue EEG drosselt nicht nur den Ausbau der Windenergie, sondern auch den Aufbau von Beschäftigung und Wertschöpfung«, kritisiert Meinhard Geiken, der den Bezirk Küste der IG Metall leitet. Die Novelle verschärfe auch den Druck auf die Beschäftigten: »Die Unternehmen werden versuchen, die Kosten zu Lasten der Beschäftigten in Konstruktion, Produktion und Montage weiter zu senken«, so Geiken.

Auch der Bundesverband Windenergie hält das neue EEG naturgemäß für eine besonders schlechte Idee und forderte zu Beginn der Woche statt einer Verlangsamung des Ausbaus den Einsatz von Windstrom im Verkehr und im Wärmesektor. Wie das aussehen könnte, skizziert eine Studie der Berliner Hochschule für Technik und Wirtschaft (HTW), die zeitgleich herauskam und im Auftrag der Greenpeace Energy erstellt worden war. Letztere steht der Umweltorganisation gleichen Namens nahe, ist aber eine eigenständige Genossenschaft, die mit Ökostrom und -gas handelt.

Darin entwickeln die Autoren um Volker Quaschning und seine Forschungsgruppe Solarspeichersysteme ein ausgesprochen ehrgeiziges Szenario, das unter anderem die weitgehende Elektrifizierung des Verkehrs bis 2040 und den Umbau der Wärmeversorgung vorsieht. Aus der Verbrennung von Kohle müsse und könne bis 2030 ausgestiegen werden. Ab 2025 sollten keine Kraftwagen mit Verbrennungsmotoren mehr hergestellt werden. Lkw müssten künftig mit Oberleitungen fahren. Nur so sei Deutschland in der Lage, seinen Beitrag zur Begrenzung der globalen Erwärmung auf maximal 1,5 Grad Celsius über dem vorindustriellen Niveau zu leisten.

Vorausgesetzt, der Energieeinsatz könnte zugleich erheblich effizienter gestaltet werden, dürfte sich bis 2040 der Strombedarf auf 1.300 Milliarden Kilowattstunden etwas mehr als verdoppeln. Zum Vergleich: 2015 wurden in Deutschland rund 600 Milliarden Kilowattstunden verbraucht (brutto, das heißt, einschließlich des Eigenbedarfs der Kraftwerke) und netto weitere 50 Milliarden exportiert. Sollte für den Wärmesektor auch die Solarthermie, das heißt, die direkte Nutzung der Sonne, erheblich stärker als bisher ausgebaut werden, könnte der Strombedarf gesenkt werden. Wirtschaftlich ist die Solarthermie vor allem in Verbindung mit Nahwärmenetzen sinnvoll, die eine kleinere Anzahl von Mehrfamilienhäusern gemeinsam versorgen.

Weiter in der Studie: Würde der in jedem Falle höhere Strombedarf mit erneuerbaren Energieträgern abgedeckt werden, müsste das Ausbautempo deutlich anziehen. Statt zuletzt nur etwas über 1.000 Megawatt (MW) müssten jährlich Solaranlagen mit einer Leistung von 15.000 MW hinzukommen. Technisch wäre das durchaus möglich, denn schon in den Boomjahren 2010 bis 2012 waren jährlich jeweils über 7.000 MW installiert worden. Rund die Hälfte davon könnte auf Dachflächen entstehen, der Rest müsste im Freiland, zum Beispiel auf nicht anderweitig nutzbaren Industriebrachen errichtet werden.

Auch bei Windenergieanlagen müsste deutlich mehr getan werden. Die große Koalition plant, den Ausbau an Land mit der EEG-Novelle auf 2.800 MW jährlich einschließlich des Ersatzes von Altanlagen zu beschränken. Nötig wären nach dem vorgestellten Szenario hingegen jährlich 6.300 MW an Land und 3.000 MW auf See. An Land kann künftig von einer durchschnittlichen Anlagengröße von vier MW ausgegangen werden, womit jährlich 1.325 Anlagen hinzu kämen. Dafür würden aber die rund 28.000 kleineren, auf eine Betriebszeit von 20 Jahren ausgelegten Altanlagen ab 2020 schrittweise abgebaut werden.

Bei Raumwärme ließen sich durch konsequente Altbausanierung 80 Prozent des Wärmeverbrauchs einsparen, doch die Studie geht davon aus, dass das bis 2040 nicht umzusetzen sein wird. Statt dessen wird eine Reduktion des Bedarfs von etwas weniger als 50 Prozent angenommen, was immer noch sehr ehrgeizig ist. Am besten sei dieser Bedarf klimaneutral mit der Nutzung von Abwärme, Solarthermie und vor allem elektrisch betriebenen Wärmepumpen zu erreichen. Da Heizungsanlagen auf 20 Jahre ausgelegt sind, müsste ab 2020 der Einbau neuer Öl- und Gasheizungen verboten werden.

Die Abwärme könnte unter anderem aus der Elektrolyse kommen, mit der Strom zu Wasserstoff gemacht wird. Der kann dann mit CO2 zu Methan gemacht und ins Erdgasnetz eingespeist werden. Diese Technik wird nötig sein, um mit Gaskraftwerken dunkle, windarme Zeiten zu überbrücken. Da das Gas mit Ökostrom hergestellt wäre, würden diese Kraftwerke ebenfalls klimaneutral arbeiten.

Also, das know-How ist vorhanden.Wir könnten alle satt, bequem und warm leben…