Die Energieträger der Zukunft – Chancen und Grenzen

Der folgende Artikel gibt einen Überblick über die wesentlichsten erneuerbaren Energieressourcen und deren Potential.

Die wichtigsten auf der Erde zur Verfügung stehenden erneuerbaren Energiequellen sind die Sonnen-, die Wasser- und die Windenergie sowie die Energie aus Biomasse und die geothermische Energie (Erdwärme).

 

Sonnenenergie

Die jährliche Strahlungsmenge der Sonne auf die Erdoberfläche würde ausreichen, um den gesamten Energiebedarf der Menschheit einige tausend Male zu decken. Die Sonnenenergie hat unter den erneuerbaren Energien das höchste Potential. Im Prinzip unterscheidet man zwischen Solarthermie (die Sonnenenergie wird zur Erzeugung von Wärme genutzt) und Photovoltaik (direkte Umwandlung von Sonnenlicht in Strom).

 

Solarthermie

Um den Verbrauch fossiler und atomarer Energien zu reduzieren, ist die Nutzung der Sonnenkraft als unerschöpfliche und kostenlose Energiequelle für Warmwasserbereitung und Raumheizung ein zukunftssicherer Weg. Der Solarwärmemarkt in Österreich wächst. Österreich hat den zweitgrößten Anteil an Solarkollektorflächen pro Kopf in Europa.

 

Photovoltaik

Bei der Photovoltaik sieht das leider ganz anders aus. Das derzeitige Ökostromgesetz bremst den österreichischen Markt im Bereich Photovoltaik. Daran wird die geplante Novelle des Ökostromgesetzes, zumindest wenn man nach dem derzeitigen Entwurf geht, auch nichts ändern. In dem Entwurf ist eine Kürzung der Einspeistarife vorgesehen, dafür ist eine Förderung fossiler Stromerzeugung enthalten.

Das Ökostromgesetz wurde im Juli 2002 vom Parlament verabschiedet und hatte das Ziel, die Stromerzeugung aus erneuerbaren Energiequellen zu fördern, um den Anteil der Bioenergien zu steigern und die Auslandsabhängigkeit von fossiler Energie zu verringern. Die Praxis schaut aber anders aus. Ökostrombetreiber beklagen, dass das Gesetz den Ausbau alternativer Energie eher bremst, als fördert. Daran haben die bisherigen Ökostromgesetz-Novellen nichts geändert. Im vorliegenden Entwurf der Novelle zum Ökostromgesetz wurden die zentralen Bestimmungen von 2006, die bei der Planung von Ökostromanlagen und bei Investitionen zu Unsicherheiten geführt haben, nicht verändert.

 

Da die Herstellung von Photovoltaikanlagen bedeutende Mengen von Energie, Wasser und Chemikalien verbraucht, ist die Energieerzeugung mit Photovoltaikzellen nicht emissionsfrei. Um die für die Herstellung benötigte Energiemenge zurückzugewinnen, müssen heutige Anlagen einer Studie der Europäischen Union zufolge je nach Bauart etwa bis zu sechs Jahren betrieben werden. Dank der Lebensdauer der Solarmodule von etwa 20 bis 40 Jahren ist die Gesamtenergiebilanz aber positiv.

 

Wasserenergie

Derzeit stammen über 60 % der österreichischen Stromproduktion aus Wasserkraft. An und für sich ist die Nutzung von Wasserkraft eine gute Sache. Doch der Druck auf die heimischen Flüsse und Bäche steigt. In Österreich gibt es nur mehr einen geringen Anteil naturnaher Fließgewässer. Ökologisch wertvolle Gewässer gehören unbedingt geschützt, weil bei einer Nutzung ihre Qualität verändert wird.

Bevor der Bau neuer Wasserkraftwerke ins Auge gefasst wird, müssen bestehende Anlagen modernisiert (durch neue, bessere Turbinentechnik, Steuerungsanlagen, Materialien etc.) und „ökologisiert“ (Bau von Fischaufstiegshilfen, andere ökologische Begleitmaßnahmen) werden. Die Effizienzsteigerung der bestehenden Wasserkraftwerke muss Vorrang haben.

 

Windenergie

Um die international vereinbarten Klimaschutzziele zu erreichen, muss weltweit in den Bereich der Windenergienutzung massiv investiert werden. Besonders das Potential von Windkraftanlagen am Meer (Offshore-Windenergieanlagen) ist riesig. Diese produzieren durch den stärkeren Wind am offenen Meer rund 40 % mehr Energie als Anlagen an Land.

In einem Binnenland wie Österreich liegt der Wirkungsgrad der heutigen Anlagen (Onshore-Windanlagen) zwischen 40 und 50 %. Die Umwandlung von Wind in elektrische Energie ist vollständig emissionsfrei. Zu beachten ist natürlich, dass in landschaftlich sensiblen Gebieten Windanlagen mit besonders großer Sorgfalt platziert werden müssen. Von 2002 bis 2006 hat sich in Österreich die Anzahl der Windräder für die Stromproduktion mehr als verdreifacht. Laut VEÖ (Verband der Elektrizitätsunternehmen Österreichs) können damit rund 2,3 % des heimischen Gesamtstromverbrauches abgedeckt, also 470.000 Haushalte mit Windstrom versorgt werden. Leider fand der Windkraftausbau in Österreich 2006 ein jähes Ende: Die deutlichen Verschlechterungen der Förderungsbedingungen haben in Österreich alle Pläne für die Zukunft in der Versenkung verschwinden lassen.

 

Energie aus Biomasse

Bei der Verbrennung oder Zersetzung (z. B. Vergärung) von Biomasse wird nur so viel Kohlenstoff freigesetzt, wie die Pflanzen vorher aufgenommen haben. Daher gilt Biomasse als „CO2-neutral“.

 

Nutzung von Holz

Holz ist sicherlich der am längsten genutzte erneuerbare Energieträger. Den Waldreichtum betreffend liegt Österreich hinter Schweden und Finnland an dritter Stelle Europas. In Österreich werden derzeit vom jährlichen Waldzuwachs nur etwa zwei Drittel genutzt, daher ist Holz im Moment noch ausreichend verfügbar. Eine zukünftige Problematik könnte die zunehmende Nutzungsintensivierung des Waldes aufgrund der erhöhten Nachfrage darstellen. Dadurch würde es zu verkürzten Umtriebszeiten, zu einem geringeren Totholzaufkommen und zu zunehmenden Störungen durch neue Forststraßen kommen; auch die Baumartenzusammensetzung würde sich verändern, wovon viele Vogelarten negativ betroffen wären.

 

Nutzung von Energiepflanzen

Auch die Biomasse aus Energiepflanzen zählt zu den erneuerbaren Energiequellen. Neben der stofflichen Nutzung können sie zu Strom, Wärme oder Treibstoff umgewandelt werden. Sie wären eine interessante Alternative zu fossilen Energieträgern. Das Problem jedoch ist, dass ein Großteil der Biomasse nicht nachhaltig genutzt und angebaut wird. Bei der Aufzucht der Pflanzen, z. B. von Raps, wird so viel fossile Energie (Düngemittel, Pestizide, Herbizide, landwirtschaftliche Maschinen) eingesetzt, dass zum Schluss die tatsächliche Einsparung des CO2-Ausstoßes sehr gering oder gar nicht gegeben ist. Daher ist eine Intensivierung der landwirtschaftlichen Produktion abzulehnen, denn diese würde für den Artenschutz der Fauna und Flora, die Bodenfruchtbarkeit (Humusabbau, Bodenverdichtungen) und somit für die Selbstregulierungskräfte der ohnehin schon ausgeräumten Agrarlandschaft massive negative Folgen haben. Großflächige Reinkulturen aus Stärke-, Zucker- und Ölpflanzen zur Gewinnung von Bioethanol und Pflanzenöl sind zu vermeiden.

 

Ein extrem negatives Beispiel für einen nicht nachhaltigen Anbau ist die Palmölproduktion in Indonesien und anderen südasiatischen Ländern. Dort wird wertvoller Regenwald brandgerodet, was zu einem enormen CO2-Ausstoß, einer starken Luftverschmutzung und einem gravierenden Biodiversitätsverlust (40–60 % aller lebenden Tier- und Pflanzenarten der Erde sind im Regenwald beheimatet) führt – nur damit in den Tank „grüner“ Treibstoff gefüllt werden kann. Regenwälder speichern große Mengen von Kohlendioxid und dämpfen so die vom Menschen verursachte globale Erwärmung. Und gerade sie werden nun zur Schaffung von Anbauflächen für Energiepflanzen vernichtet! Eine groteske Situation. Solche Vorgehensweisen sind auf das Schärfste zu verurteilen.

 

Für Agrotreibstoffe gibt es eine natürliche und räumliche Begrenzung der Flächen. Bei einer Beimischung von 10 % Agrotreibstoffen in Biodiesel wären in Österreich etwa 400.000 ha Anbaufläche erforderlich, rechnete der grüne Agrarsprecher Wolfgang Pirklhuber vor. Eine solche Fläche wäre in Österreich aus pflanzenbaulicher und praktischer Sicht völlig unmöglich. Ein Import von Energiepflanzen bzw. von Agrotreibstoffen würde sich wiederum negativ auf die Klimabilanz auswirken und darf auf keinen Fall eine zukünftige Lösung darstellen. Nur wenn der Anbau von Energiepflanzen im Inland und unter Einhaltung der Prinzipien des biologischen Landbaus erfolgt, kann man von einem CO2-neutralen Kraftstoff sprechen. Ganz wichtig ist auch, dass Flächen für die Nahrungsmittelproduktion immer Vorrang haben müssen. Daraus ergeben sich die begrenzenden Möglichkeiten der Agrotreibstoffe aus Biomasse.

 

Agrotreibstoffe der zweiten Generation

Eine weitere Möglichkeit wären Agrotreibstoffe der zweiten Generation. Sie werden aus den Rückständen gewonnen, die nach der Verwertung der Pflanzen durch die Lebensmittelindustrie übrigbleiben. Die Herstellung dieser Agrotreibstoffe ist im Gegensatz zu den herkömmlichen Agrotreibstoffen relativ aufwändig, womit nur ein geringer Wirkungsgrad erreicht werden kann. Dieses Verfahren ist noch nicht konkurrenzfähig.

 

Geothermische Energie

Die im zugänglichen Teil der Erdkruste gespeicherte Wärme nennt man Geothermie oder Erdwärme. Schon seit Jahrhunderten wird die stetig vom Erdinneren abgestrahlte Wärme genutzt. In erster Linie in natürlich aufgeheizten Thermalwässern, in letzter Zeit jedoch auch zur Gewinnung von emissionsfreier Energie (Heizwärme, Strom). Die „oberflächennahe Geothermie“ erzeugt in geschlossenen oder offenen Systemen einen künstlichen Wärmestrom. Dieses System funktioniert mit einer Wärmepumpe und kann im Sommer auch zur Raumkühlung eingesetzt werden. Wichtig: Um die Wasserbilanz nicht nachhaltig zu verändern, muss das abgekühlte Wasser in den Untergrund zurückgeführt werden.

 

Das Gebot der Stunde: Steigerung der Energieeffizienz UND Energiesparen

Nach jetzigem Technologiestand können die erneuerbaren Energieträger die fossilen zwar noch nicht vollständig ersetzen, aber bei einem Mix der erneuerbaren Energien ist das Potenzial hoch, vor allem bei der Nutzung der Sonnen- und Windenergie.

 

Ein schwerwiegender Nachteil der erneuerbaren Energieträger: Sie sind noch immer teurer als die fossilen Brennstoffe. Die Forschung muss daher intensiv weiterarbeiten, um die schon bestehenden Technologien zu verbessern und so die Energieeffizienz zu steigern sowie neue zu entwickeln. Aber auch die Politik muss sich ihrer Verantwortung noch mehr bewusst werden (siehe Ökostromgesetz).

 

Beim Energiesparen liegt die Verantwortung auch bei jedem Einzelnen von uns. Wir müssen versuchen, im eigenen Bereich zu tun, was möglich ist, denn nur wenn der Energieverbrauch gesenkt wird, kann es einen Ausweg aus der Energieproblematik geben.

 

Text von Dipl.-Ing. Regina Hrbek, Leiterin der Natur- und Umweltschutzabteilung der Naturfreunde Österreich

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