Erneuerbare Energien und Naturschutz

Energieeinsparung, Effizienzsteigerung und erneuerbare Energien

als wirkungsvolle Lösungsansätze für das Klimaproblem

Technologiestudien im Zusammenhang mit den Weltenergieszenarien der Rohstoffe zeigen, dass Energieeinsparung, Effizienzsteigerung und erneuerbare Energien, die einfachste und vom Potential her gesehen auch die wirkungsvollste Lösung des Klimaproblems darstellen. Die Experten sind sich einig, den globalen Temperaturanstieg auf maximal 2° Celsius und den in Wechselwirkung zur Temperatur stehenden Kohlendioxidausstoß auf 400 ppm CO2 (gegenüber dem Jahre 1850) begrenzen zu können.

Weltenergieverbrauch

Bevor wir uns dem Star der erneuerbaren Energien zuwenden, werfen wir einen Blick auf den Weltenergieverbrauch. In den kommenden Jahrzehnten wird der Energieverbrauch deutlich zunehmen. Der Weltklimarat hält bis zum Jahre 2050 eine Verdopplung des Weltenergieverbrauchs gegenüber 1998 für wahrscheinlich. Die Gründe liegen vor allem im Wachstum der Weltbevölkerung. Während die Bevölkerung in Europa abnimmt, steigt umso stärker die Bevölkerung in Indien, China und Afrika. Nach Schätzung der UNO wird sich die Weltbevölkerung von heute rd. 6,7 Mrd. bis zum Jahre 2050 auf rd. 9,3 Mrd. Menschen erhöhen. Asien mit China und Indien, aber auch Afrika werden am stärksten anwachsen. Europa ist die einzige Region der Welt, die voraussichtlich um 67 Millionen Menschen schrumpfen wird.

Öl und Kohle sind endlich

Die klassischen Energieträger Erdöl, Erdgas und Kohle werden auch weiterhin über Jahrzehnte die Hauptlast der Energieversorgung tragen. In allen Szenarien, die bis heute entwickelt wurden, werden die erneuerbaren Energien zwar einen großen Beitrag leisten können, sie sind jedoch noch nicht in der Lage, den gesamten Weltenergiebedarf und den jährlichen Zuwachs abzudecken. Vor dem Hintergrund der Endlichkeit der klassischen Energieträger und der von ihnen verursachten Umweltbelastungen ist ein Paradigmenwechsel in der Energieversorgung unabdingbar.

Technologische Optionen für den Klimaschutz

Um die CO2-Emissionen zu reduzieren, kommen derzeit fünf technologische Optionen in Betracht.

Einsatz erneuerbarer Energien
Energieeinsparung (Haus, Verkehr und Industrie)
Ausbau der Kraftwärmekopplung
Verbesserung der Umwandlungs- und Nutzungseffizienz
Nutzung klimaverträglicher Energieträger (z.B. Erdgas statt Kohle)

Erneuerbare Energien

Unsere Erde verfügt über ein unerschöpfliches Angebot an Energieströmen. Strom und Wärme zu erzeugen, ohne CO2 auszustoßen, geht nur mit erneuerbaren Energien wie: Wind, Wasser, Erdwärme und der für das Leben auf dieser Erde so wichtigen Sonne. Wir wissen, dass die Sonne der Ursprung allen Lebens auf Erden und unsere wichtigste Energiequelle ist. Die Solarenergie zu nutzen, stärker als bisher, ist ein Gebot der Vernunft vor dem Hintergrund des Klimawandels und der Endlichkeit der Fossilien Brennstoffe. Nicht vergessen werden sollte, dass die klassischen Energieträger Erdöl, Erdgas und Kohle in Millionen von Jahren aus Pflanzen entstanden sind. Sie sind im eigentlichen Sinne konservierte Sonnenenergie. Das heißt: Mensch und Tier leben von gespeicherter, wenn auch mehrfach umgewandelter Sonnenenergie.

Laut BMU (Bundesministerium für Umwelt) ist die Darbietung der Energieströme 3.000fach größer als der derzeitige Weltenergieverbrauch. Die solare Strom- und Wärmeerzeugung, die weder Luft noch Wasser verunreinigt, ist sicher die eleganteste unter den erneuerbaren Energien.

Daten der Sonne

Entfernung von der Erde: 150 Mill. Kilometer
Durchmesser: 1,4 Millionen Kilometer
Masse: 333.000 Erdmassen
Temperatur: 5.500° Celsius an der Oberfläche, 15 Millionen ° Celsius im Kern
Energieabstrahlung: 63.290 KW pro/qm Oberfläche der Erde
Alter: 4,57 Milliarden Jahre
Restliche Lebensdauer: ca. 5 Milliarden Jahre
[Quelle: NASA/ESA]

Die Sonne ist eindeutig der Star unter den erneuerbaren Energien. Von der Sonne erreicht eine Energiemenge von 1,5x10exp18 KWh die Erdoberfläche. Wenn es uns gelingt, nur 1:10.000stel der auf der Erde auftretenden Sonnenenergie zu nutzen, könnte der gesamte Energiebedarf der Menschen heute und in Zukunft gedeckt werden. In unseren Breiten beträgt die Leistung der Globalstrahlung im Sommer bis 1,2 KWh pro qm, die gelieferte Energiemenge beträgt rd. 5 KWh pro qm und Tag. Selbst in den gemäßigten Breiten liegt die Einstrahlung somit ca. 80-fach über dem Bedarf an Primärenergie.

Bei der Nutzung der Sonnenenergie wird unterschieden zwischen direkter und indirekter Nutzung. Bei direkter Nutzung wird die Sonnenenergie durch Siliziumzellen in elektrischen Strom umgewandelt. Die indirekte Nutzung findet Anwendung bei der Energieumwandlung in eine andere Energieform.

Folgende Techniken können zur direkten Nutzung der Sonnenenergie eingesetzt werden:

Photovoltaik, Solarzellen zur Stromerzeugung
Solarkollektoren zur Wärmeerzeugung
Photolyseeinrichtungen zur Brennstofferzeugung
Solarthermische Kraftwerke

Die Graphik zeigt einen verhältnismäßig geringen Anteil (2%) der Solarenergie am Gesamtbedarf der erneuerbaren Energien. Die Solarthermie hält ebenfalls einen Anteil von 2%. Die Nutzung der Sonnenenergie steckt noch in den Kinderschuhen. Es sind noch große Forschungs-und Entwicklungsaufwendungen erforderlich, den Wirkungsgrad der Anlagen um 100% zu erhöhen, um mit den klassischen Energieträgern konkurrieren zu können. Die Rahmenbedingungen zur Nutzung und Anwendungen der Energien sind vorhanden. Auf deutschen Dächern, und Fassaden steht eine nutzbare Fläche von 1.650 qkm zur Verfügung. Das reicht aus, um die Hälfte unseres Verbrauches zu erzeugen. Die Photovoltaik bietet langfristig das größte Potential der erneuerbare Energien.

Forderung an die Solarwirtschaft und die Politik

Erhöhung der Forschungs- und Entwicklungsaufwendungen mit Blick auf eine Steigerung des Wirkungsgrades und Senkung der Herstellungskosten.
Beibehaltung der Einspeisevergütung des Solarstromes auf heutigem Niveau. (EEG)
Den Schwerpunkt auf dezentrale Anlagen mit kleineren Leistungen legen.

Fazit

Wir sind aufgefordert, die Anlagen, in denen die Umwandlungsprozesse der Sonne in Strom und Wärme stattfinden, einer naturschutzfachlichen Überprüfung zu unterziehen. Die Forderung des NABU-Bundesverbandes von 1998 hat jedoch noch heute Gültigkeit: „Die positive Umweltbewertung von Photovoltaik gilt nur dann, wenn für diese Anlagen keine neuen Flächen versiegelt werden, sondern stattdessen vorhandene Flächen, Dach- und Fassadenflächen, genutzt werden.“

Solarthermische Kraftwerke dagegen sind wegen ihres immensen Flächenbedarfs als problematisch anzusehen. Um mögliche negative Effekte auszuschließen, müssen die Auswirkungen auf den Naturhaushalt und das Landschaftsbild im Rahmen einer naturschutzfachlichen Begleitforschung ermittelt werden.