Читать книгу Damit die Lichter weiter brennen - Klaus Hellmuth Richardt - Страница 7

2. ALLGEMEIN

Dies ist ein Diskussionspapier. Ich rege dazu an, es genau zu analysieren, zu ergänzen oder zu kritisieren, sollte sich irgendetwas als wissenschaftlich unklar, ergänzenswert oder vielleicht auch falsch herausstellen.

Insgesamt werden folgende Themen behandelt:

• Die Fridays for Future Bewegung

• Die CO₂-Belastung in der Welt

• Der Anstieg der Weltbevölkerung als Hauptursache des CO₂-Anstieges

• Die Kraftwerke in der Welt und in Deutschland nach Erzeugungsarten

• Die deutschen Besonderheiten

○ in der Energieerzeugung

○ im Verkehrssektor

○ in Gewerbe, Handel und Dienstleistungen

○ in der Industrie

○ in den Haushalten

○ beim Strompreis

○ bei den maroden Staatsfinanzen, die keine großen Sprünge erlauben.

Der Fokus liegt auf Deutschland, wo nach und nach alle Besonderheiten des Energieverbrauchs abgehandelt werden. So wurden bei uns, wie wir im weiteren Verlauf dieses Buches zeigen werden, im Jahr 2017¹ 2591 TWh an Energie verbraucht, davon

•	Im Verkehr	765	TWh
•	In Gewerbe, Handel, Dienstleistungen	401	TWh
•	In der Industrie	750	TWh
•	In den Haushalten	675	TWh
Summe:	2591	TWh

Der Schwerpunkt dieses Buches liegt bei der Stromerzeugung und dem Verkehrssektor, weil diese Bereiche in der aktuellen Situation (Abschaltung Kernkraft- und thermische Kraftwerke, versuchte Abwendung vom Verbrennungsmotor) besonders betroffen sind und der Stromverbrauch aller zusammen mit dem Mineralölverbrauch im Verkehr insgesamt 47,86% des o.g. Gesamtverbrauches von 2591 TWh ausmachen.

Der fossile Energieverbrauch in der Industrie wurde nicht im Detail behandelt, da er, u.a. auch durch Verlagern der Grundstoffindustrien ins Ausland bereits sehr stark zurückgegangen ist.

Das Gleiche gilt für Gewerbe, Handel und Dienstleistungen, wo meist inhabergeführte Kleinbetriebe auf die Kosten achten müssen, um über die Runden zu kommen, weshalb sie in den letzten Jahren bereits Energie einsparten und deshalb weniger Schadstoffe produzierten.

Bei den Haushalten ist es ähnlich. Viele Leute isolieren ihre Häuser und heizen bereits umweltfreundlich. Die Möglichkeiten, ein Haus oder eine Wohnanlage umweltfreundlich zu gestalten oder zu betreiben sind aber so vielschichtig, dass dies den Rahmen dieses Buches sprengen würde. Zudem werden zurzeit sehr viele Betriebe und Wohnanlagen mit Fernwärme aus Kohlekraftwerken beheizt. Bleibt es bei der beschlossenen Abschaffung aller Kohlekraftwerke, müssen kurzfristig Heizkraftwerke oder andere Lösungen in dicht besiedelten Gebieten geschaffen werden, was die Verhältnisse wiederum gewaltig ändert. Wegen dieser Unsicherheiten und der Vielfalt der möglichen Lösungen wurde hier zunächst auf eine Detaillierung verzichtet. Dies wird später nachgeholt werden.

Ich erwähne die ‚Fridays for Future-Bewegung‘ in diesem Buch, weil viele der meines Erachtens in der Vergangenheit von der Politik getroffenen Entscheidungen mit sehr heißer Nadel gestrickt waren, zum großen Teil gut gemeint aber in der Konsequenz wegen fehlendem Fachwissen und ohne Überblick über die Gesamtsituation zu krassen Fehlentscheidungen geführt haben. Es fehlt ein Gesamtkonzept mit Zeitplan, in dem die einzelnen Maßnahmen mit ihren Wechselwirkungen untersucht und in logischer Abfolge geplant werden. Man kann nicht einfach wesentliche Komponenten unserer Volkswirtschaft abschalten oder abschaffen, ohne rechtzeitig für Ersatz gesorgt zu haben.

Ich möchte erreichen, dass die ‚Fridays for Future‘ - Generation und deren Nachfolger so viel Bildung erwerben, dass sie die besten, sachgerechten, Entscheidungen treffen können, die ihnen und den nachfolgenden Generationen zu einer lebenswerten Umwelt verhelfen.

Vor diesem Hintergrund folgt am Ende des Buches ein Ausblick mit Vorschlägen für die Zukunft der deutschen Stromindustrie und Verkehrswirtschaft unter Berücksichtigung volkswirtschaftlicher Erfordernisse.

2.1 WEEKENDS STATT FRIDAYS FOR FUTURE

Die Bewegung ‚Fridays for Future‘ hat gute Absichten, nur leider verkennt sie zwei Dinge:

Der Freitag ist zum Lernen da, nicht zum Demonstrieren. Wenn man etwas verändern will, sollte man sich zunächst die Kenntnisse aneignen, die eine vernünftige Änderung der Verhältnisse ermöglichen; gerade Aktionismus (wie in der Politik üblich) führt zu keiner tragfähigen Lösung.

Wenn man dann immer noch demonstrieren will, weil die ‚Erwachsenen nichts oder nur Mist machen‘ kann man das auch außerhalb der Schulzeit tun. Außerdem haben die eigenen Verwandten und unterstützer am Wochenende mehr Zeit, um die Bewegung zu unterstützen.

Macht den Politikern Dampf aber macht Euch während der Woche schlau in der Schule. Dann seid ihr noch effizienter.

2.2 DIE CO₂-BELASTUNG IN DER WELT

Es ist unbestritten, dass die CO₂-Belastung der Welt [4] seit Anbruch des industriellen Zeitalters und der Verwendung fossiler Energieträger stetig weiter ansteigt. Wie man es dreht und wendet, Verursacher ist der Mensch zusammen mit dem übermäßigen Wachstum der Weltbevölkerung, die auch in Entwicklungsländern, mit langsam steigendem Wohlstand, immer mehr Energie verbraucht. Wie auch immer man die Energieerzeugung verändert kann man nur dann Verbesserungen erreichen, wenn es gelingt, die Zahl der Menschen in der Welt im Konsens auf einem erträglichen Niveau zu halten, ansonsten bleibt jede Umweltmaßnahme wirkungslos.

Abbildung 1, Jährliche weltweite Kohlendioxidemission (IEA)

2.3 DER ANSTIEG DER WELTBEVÖLKERUNG 1950 – 2060

Laut der Bundeszentrale für Bevölkerungsentwicklung erfolgt der Anstieg der Weltbevölkerung immer schneller, je nachdem welche Geburtenrate man ansetzt [5,6].

Nach dem zweiten Weltkrieg ist die Weltbevölkerung durch einen wachsenden Lebensstandard und bessere medizinische Versorgung von (1950) 2,53 Milliarden auf heute (2020) 7,3 Milliarden Menschen angestiegen. Je nach dem, welche Geburtenrate man ansetzt (s. Abbildung 2, Anstieg der Weltbevölkerung (UNDESA)), werden wir bis 2060 eine Weltbevölkerung haben von

• 8,7 Mrd.bei einem Wachstum mit 1,5 Kindern/Frau

• 10,2 Mrd. bei einem Wachstum von 2 Kindern/Frau

• 11,9 Mrd. bei einem Wachstum von 2,5 Kindern/Frau

Ein weiterer Punkt ist die Verschiebung des Bevölkerungswachstums zwischen den Kontinenten. Je mehr ein Kontinent entwickelt ist geht die Bevölkerung zurück (s. Abbildung 3, Entwicklung der Weltbevölkerung nach Kontinent (Zahlen nach UN-DESA)), deshalb wird die gemäßigte Anhebung des Lebensstandards in der Welt entscheiden, ob die Ressourcen der Welt langfristig ausreichen.

Abbildung 2, Anstieg der Weltbevölkerung (UN-DESA)

Abbildung 3, Entwicklung der Weltbevölkerung nach Kontinent (Zahlen nach UN-DESA)

Wenn die Welt nicht aufpasst, wird einmal der Punkt erreicht werden, bei dem die Ressourcen der Welt nicht mehr für eine solche Menge von Menschen ausreichen. Da muss man sanft, mit Entwicklungshilfe und Mentalitätsänderung gegensteuern, wenn man Verteilungskämpfe und Hungertod vermeiden will.

2.4 CO₂-EMISSIONEN IN DER WELT UND BEI DEN HAUPTEMITTENTEN

Zur Zeit tragen die Staaten der Welt in unterschiedlichem Maß zu den CO₂-Emissionen bei (IEA-Statistik 1990 - 2016 [7]):

Insgesamt ist in der Welt ein Anstieg der CO₂-Emissionen zu verzeichnen, weil die nachwachsenden Industriestaaten, hier besonders China und Indien, ihre Energieversorgung schnell mit einfachen Kohlekraftwerken ohne Abgasbehandlung (s. Abbildung 5, CO₂-Emissionen Peoples Republic of China; Abbildung 8, CO₂-Emissionen Indien) verstärkt haben und noch weiter verstärken.

Bei den hochentwickelten Industrieländern ist die CO₂-Emission noch hoch, geht aber bereits, wegen steigendem Umweltbewusstsein und neuerer, sauberer Kraftwerkstechnologie, stetig zurück (s. Abbildung 6, CO₂-Emissionen uSA, Abbildung 7, CO₂-Emissionen Eu, Abbildung 9, CO₂-Emissionen Deutschland).

Abbildung 4, CO2-Emissionen weltweit (IEA)

Abbildung 5, CO2-Emissionen Peoples Republic of China (IEA)

Abbildung 6, CO2-Emissionen USA (IEA)

Abbildung 7, CO2-Emissionen EU (IEA)

Abbildung 8, CO2-Emissionen Indien (IEA)

Abbildung 9, CO2-Emissionen Deutschland (IEA)

Das bedeutet für unsere Anteile an der Welt-CO₂-Erzeugung:

	•	EU	CO2:	9,87%
	•	Deutschland	CO2:	2,26%.

Vergleicht man die o.g. CO₂-Erzeugung in der Welt mit den Anteilen an der Energieversorgung² zeigt sich eine große Ähnlichkeit in den jeweiligen prozentualen Anteilen, da die meiste Energie noch mit fossilen Energieträgern bereitgestellt wird, welche als Abfallprodukt CO₂ hinterlassen:

		Mt CO2	CO2 [%]	Energie [%]
•	Welt	32 316,22	100,00%	100,00%
•	China	9 101,53	28,16%	22,03%
•	USA	4 833,08	14,96%	15,39%
•	EU	3 192,34	9,87%	..11,57%
•	Indien	2 076,83	6,43%	6,31%
•	Deutschl.	731,62	2,26%	…2,26%

Deshalb ist es zulässig, im Folgenden die Energieversorgung und Erzeugungsarten in der Welt miteinander zu vergleichen, um CO₂-Einsparpotentiale zu finden.

Um einschätzen zu können, welchen Einfluss die EU auf die Veränderung des Weltklimas nehmen kann, sollte man zunächst untersuchen, welchen Anteil die EU und deren Mitgliedsstaaten an der Weltenergieversorgung haben.

2.5 ANTEIL DER EU UND DEUTSCHLAND AN DER WELTENERGIEVERSORGUNG

Dieser Anteil ist erstaunlich gering.

Laut International Energy Agency (IEA)-Statistik des Jahres 2017 [7] (Details s. unten, entnommen aus www.iea.org/statistics/):

	•	Ergibt sich für die Eu ein Anteil von	11,57 %
	•	Für Deutschland ein Anteil von	2,26 %

Abbildung 10, IEA-Weltanteil Primärenergieversorgung [ktoe], (e. D.)3

Hier wird eines sehr klar: Mit 2,26% (Deutschland) und 11,57% (EU) an der Primärenergieversorgung können wir die Welt nicht retten, wenn die Großverbraucher USA, China und indien nicht mitmachen. Wir können bestenfalls Entwicklungen anstoßen, Alternativen entwickeln und versuchen, diese der Welt zu verkaufen. Alles nur in Deutschland oder Europa allein umzustellen hilft der Welt nicht, ruiniert aber unsere Volkswirtschaft!

2.6 PRIMÄRENERGIEMIX IN DEUTSCHLAND UND DER WELT

Der o.g. Anteil an der Primärenergieversorgung wird mit folgenden Energieträgern erbracht:

(Anmerkung: Prozentzahlen beider Tabellen aus absoluten Werten der IEA [ktoe] errechnet)

Abbildung 11, IEA-Aufteilung Primärenergiemix 2017, Grafik, (e. D.)

Im Detail haben die einzelnen Länder folgende Anteile an den einzelnen Energiearten:

Abbildung 12, IEA-Aufteilung Primärenergiearten 2017 [%], (e. D.)

Es fällt auf, dass in der Welt meist immer noch Öl und Kohle verbrannt werden, in Russland das Erdgas dominiert, die Energieerzeugung in China, Polen und Indien hauptsächlich von der Kohle abhängt, die Kernenergie in Frankreich und Schweden vorherrscht sowie die Wasserkraft in Norwegen.

Das heißt aber auch, dass große Volkswirtschaften mit einer dominierenden Energieart, diese nicht von jetzt auf nachher abstellen können, nur weil das ökologisch opportun ist. Hier braucht es vernünftige Übergangsfristen (Kraftwerksneubau nach erfolgter Genehmigung: 3 - 8 Jahre nach Auftragserteilung) und bezahlbare Alternativen! Außerdem kann ein Land wie Deutschland mit 2,26%-Anteil an der gesamten Weltenergieerzeugung die Weltökologie nicht retten, selbst wenn es von heute auf morgen komplett auf erneuerbare Energie umstellte.

Im Folgenden wird untersucht, was wir in Deutschland sinnvoll machen können, um der Umwelt zu helfen und die Lebensqualität zu erhalten.

2.7 DIE CO₂-ENTWICKLUNG IN DEUTSCHLAND NACH SPARTEN

Laut Umweltbundesamt (UBA) haben die CO₂-Emissionen (CO₂-Äquivalente ⁴) in den vergangenen Jahren überall in Deutschland abgenommen, außer im Verkehr, obwohl viele Lkw und Pkw deutlich weniger Schadstoffe erzeugen als vor 30 Jahren:

(Anmerkung: Abbildung geteilt zur besseren Lesbarkeit!)

Abbildung 13, atmosphärische Emissionen, CO2-Äquivalente, (UBA)

Seit 1990 gingen in o.g. Tabelle die CO₂-Äquivalente [Mio to] zurück:

Nur im Verkehr blieben die Emissionen nahezu gleich mit 164 Mio t CO₂-Äquivalente (1990) und 168 (2017). Das heißt, die Verkehrsbelastung mit fossil angetriebenen Verkehrsmitteln stieg in der Vergangenheit stärker als das Einsparpotential durch Schadstoffreduktion.

Die einzelnen Energiearten, mit denen diese CO₂-Belastung erzeugt wurde, werden im Nachfolgenden erläutert:

2.8 AUFTEILUNG ENERGIEQUELLEN/-VERBRAUCH IN DEUTSCHLAND AUF VERSCHIEDENE BEREICHE 2017

Laut Umweltbundesamt (s.u.) teilt sich der Energieverbrauch in Deutschland 2017 wie folgt auf die Bereiche Verkehr, Gewerbe, Handel, Dienstleistungen, Haushalte u nd Industrie auf:

Abbildung 14, Energieverbrauch Deutschland 2017 (UBA)

O.g. Bereiche sind in den nachfolgenden Grafiken weiter aufgeschlüsselt:

2.8.1 Energieverbrauch Verkehr

Der Energieverbrauch im Verkehr teilt sich auf folgende Ausgangsprodukte/-energiearten auf:

Abbildung 15, Energieverbrauch Verkehr 2017 (UBA)

O.g. Produkte werden laut der Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen (AGE) [8] zu nahezu 98% in mechanische Energie, hauptsächlich in Straßenfahrzeugen, umgesetzt. Die restlichen 2% sind strombetriebene Verkehrsmittel, also ausschließlich Bahnen. Daher wird bei den weiteren Betrachtungen Abbildung 15, Energieverbrauch Verkehr 2017, dahingehend vereinfacht, dass 98% dem Straßenverkehr und 2% dem Bahnstrom, erzeugt in Kraftwerken, zugeordnet werden:

Abbildung 16, Hauptenergieverbrauch Verkehr, (e. D.)

2.8.2 Energieverbrauch Industrie

Der Energieverbrauch in der Industrie ist aufgeteilt auf folgende Energiearten:

Abbildung 17, Energieverbrauch Industrie 2017 (UBA)

Nach AGE [9] werden folgende Anwendungen damit versorgt:

• Prozess- und Heizwärme

• Strom (zur Bereitstellung mechanischer Energie, für Kälteprozesse, Beleuchtung und IT)

Abbildung 18, Hauptenergieverbrauch Industrie, (e. D.)

Seit 1990 gingen die CO₂-Äquivalente in der Industrie von 187 Mt auf 136 Mt zurück. Dies hat zum einen mit einer Effizienzsteigerung bei den Prozessen zu tun, aber auch mit Produktionsverlagerungen der Grundstoffindustrie ins Ausland.

Die Heizwärme in der Industrie wird mit Fernwärme, erneuerbarer Wärme und sonstigen Energieträgern erzeugt. Um die Energiekosten niedrig zu halten ist die Industrie stets bemüht, die Effizienz von Heizanlagen und das Wärmemanagement von Gebäuden auf dem neuesten Stand zu halten.

Die Prozesswärme spielt im Wesentlichen eine Rolle in der Chemie- und Bauindustrie sowie der Metallverarbeitung. Als Heizmaterial werden Kohle, Gase und Mineralöle verwendet. Wegen der boomenden Konjunktur der vergangenen Jahre sind die Energieverbräuche für Prozesswärme laut AGE in den letzten Jahren von 1647 PJ (2014) auf 1794 PJ (2017) leicht angestiegen. Dies wird aufgrund der sich abschwächenden Konjunktur wieder zurückgehen.

Das Thema Strom wird später in Kapitel 3 abgehandelt.

2.8.3 Energieverbrauch Gewerbe, Handel, Dienstleistungen (G-H-D)

Dieser Bereich ist schon recht weit in der CO₂-Reduktion. Seit 1990 gingen laut Umweltbundesamt die CO₂-Äquivalente von 88 Mt auf 46 Mt zurück (s. Abbildung 13, atmosphärische Emissionen, CO₂-Äquivalente, (UBA).

Der Energieverbrauch in Gewerbe, Handel und Dienstleistungen ist aufgeteilt auf folgende Energiearten:

Abbildung 19, Energieverbrauch Gewerbe, Handel, Dienstleistung 2017

(UBA)

Diese teilen sich nach AGE [10] auf folgende Anwendungszwecke auf:

Es dominiert die Heizwärme mit Warmwasseraufbereitung, gefolgt von der Prozesswärme, wobei beide mit den Energieträgern Fernwärme, Erneuerbare Wärme, Mineralölprodukte und Gase erzeugt werden.

Der Rest der Energie wird mit Strom bereitgestellt, wobei dieser für Prozess- und Klimakälte, Beleuchtung sowie Information und Kommunikation verwendet wird.

Somit kommen wir auf folgende Aufteilung zwischen Wärme und Strom:

Abbildung 20, Hauptenergieverbrauch G - H - D 2017, (e. D.)

Energiesparmöglichkeiten ergeben sich durch Nutzung erneuerbarer Energiearten.

2.8.4 Energieverbrauch Haushalte

Der Energieverbrauch in den Haushalten ist aufgeteilt auf folgende Energiearten:

Abbildung 21, Energieverbrauch Haushalte 2017 (UBA)

Trotz gestiegener Anzahl der Haushalte ging die CO₂-Belastung seit 1990 von 132 Mt CO₂-Äquivalente auf 93 Mt zurück, weil bereits viele Häuser gut gedämmt, mit erneuerbarer Energie versorgt (Photovoltaik, Solarheizung) wurden oder umweltfreundlichere Heizsysteme erhalten haben.

Die Energiearten im Haushalt teilen sich nach AGE [11] folgendermaßen auf:

1. Es dominiert die Raumheizung und Warmwassererzeugung, die mittels

• Fernwärme

• Erneuerbarer Wärme

• Braunkohle

• Mineralölprodukten und

• Gasen

erzeugt wird.

2. Strom wird benutzt zur Klimatisierung, Beleuchtung sowie für den Informations- und Kommunikationsbereich.

Damit erhalten wir folgende Aufteilung auf Heizen/Warmwasser und Strom:

Abbildung 22, Hauptenergieverbrauch Haushalte 2017, (e. D.)

Ein armer Rentner mit seinem ölbeheizten Häuschen auf dem Land wird sich kaum eine Solarheizung leisten können und große Baugesellschaften, die gerade an das Fernwärmenetz eines Kohlekraftwerkes angeschlossen wurden, werden kaum ohne Not auf andere Heizsysteme umstellen, solange es noch Fernheizungen gibt. Man sollte zurzeit nur, z.B. bei Neubauten, umweltfreundliche Gas- oder erneuerbare Energieheizungen empfehlen, wo dies für die Wärmebezieher wirtschaftlich darstellbar ist.

Eine generelle Empfehlung, welche weiteren Maßnahmen zur Energieeinsparung/Schadstoffreduktion getroffen werden sollten, hängt ab von der zukünftigen Energiepolitik.

Zusammengefasst ergibt sich für den Energieverbrauch in Deutschland folgende Aufteilung in Strom und Wärme:

2.8.5 Aufteilung Energieverbrauch5 Strom-Wärme

Abbildung 23, Energieverbrauch 2017 nach Anwendungsarten, (e. D.)

Zur besseren Übersicht ist Abbildung 23 hier nochmals in Balkenform dargestellt, um die Gewichtung zwischen Stromverbrauch (Summe Strom), den Wärmeanwendungen in Industrie, Gewerbe, Handel und Dienstleistungen sowie dem Kraftstoffverbrauch im Verkehr zu verdeutlichen:

Abbildung 24, Energieverbrauch 2017 nach Anwendungsarten, (e. D.)

Das heißt, die in Deutschland bereitgestellte Energie wird benötigt für

a. Stromerzeugung mit Verteilung an Industrie, GHD, Transport (Bahn) und Haushalte

b. Prozesswärme für thermische Verfahren (Stahlerzeugung, Metallurgie, Raffinerien etc.)

c. Heizwärme für Industrie, GHD und Haushalte

d. Straßenverkehr mit Kraftstoffen

LITERATURVERZEICHNIS

[4] https://www.hanswernersinn.de/ sites/default/fi les / 2008_PWP9_Gruenes_Paradoxon.pdf

[5] http://www.bpb.de/nachschlagen/zahlen-undfakten/glo-balisierung/52699/bevoelkerungsentwicklung

[6] http://www.bpb.de/nachschlagen/zahlen-und-fakten/glo-balisierung/52702/bevoelkerung-nachregionen

[7] https://www.iea.org/data-and-statistics

[8] https://www.rwi-essen.de/media/content/pages/publika-tionen/rwi-projektberichte/ageb anwendungsbilanz_2016_2017.pdf

[9] https://ag-energiebilanzen.de/index.php?article_id=8&ar-chiv=5&year=2019

[10] https://ag-energiebilanzen.de/index.php?article_id=8&ar-chiv=5&year=2019

[11] https://www.rwi-essen.de/media/content/pages/publika-tionen/rwi-projektberichte/ageb_anwendungsbilanz_2016_2017.pdf

¹ Es ist immer ein Problem mit nationalen und internationalen Statistiken: Das Zusammentragen, Prüfen und Freigeben der Werte braucht Zeit, besonders wenn sie aus vielen Quellen und von weither stammen. Deshalb wurden hier Werte von 2017 und nicht von 2019 verwendet. Außerdem sind die Statistiken in diesem Buch so ausgewählt, dass die Parameter vergleichbar sind und zusammenpassen. Ziel dieses Buches ist es, internationale Trends zu vergleichen. Das ist mit den dargestellten Werten gut möglich.

² Zahlen s. Abbildung 10, IEA-Weltanteil Primärenergieversorgung [ktoe]

³ Erklärung zu (e.D.) = eigene Darstellung

⁴ Als Kohlendioxidäquivalent wurde eine Mischung aus CO₂, Methan (CH4) und Lachgas (N2O) bezeichnet

⁵ GHD oder G-H-D in der Tabelle: Gewerbe, Handel, Dienstleistungen (GHD)