Wirklich retten lässt sich das Klima nur, wenn alle Länder der Erde ihre Treibhausgasemissionen schnellstmöglich auf nahezu null zurückfahren. Viele können sich aber ein Leben jenseits von Erdöl, Erdgas oder Kohle überhaupt nicht vorstellen.
Dabei ist es nicht einmal 300 Jahre her als regenerative Energien die Energieversorgung der Erde vollständig deckten. In gut 200 Jahren wird die weltweite Energieversorgung ziemlich sicher auch wieder vollständig kohlendioxidfrei sein. Denn bis dahin sind spätestens auch die letzten Vorkommen an fossilen Energieträgern erschöpft. Als Folge der dann rund 500-jährigen Geschichte der Nutzung fossiler Energieträger würde bis dahin das Klima völlig kollabieren. Wollen wir das Klima weitgehend retten, muss uns eine kohlendioxidfreie Energieversorgung bereits deutlich früher gelingen. Maximal 100 Jahre haben wir dafür noch Zeit.
In Deutschland wäre eine kohlendioxidfreie Energieversorgung auf Basis erneuerbarer Energien problemlos bis zum Jahr 2050 möglich. Wenn der Ausbau erneuerbarer Energien schneller vorangetrieben wird als bisher, könnte das Ziel auch 10 bis 20 Jahre früher erreicht werden. Um nicht zu optimistisch zu sein, wird hier von einer wirklich vollständigen erneuerbaren Energieversorgung bis 2050 ausgegangen. Gleichzeitig soll dabei möglichst kurzfristig aus der Nutzung der Kernenergie ausgestiegen werden, ohne dabei zusätzliche Emissionen von Kohlendioxid zu verursachen. Ein Klimaschutzszenario für Deutschland soll dazu zeigen, welche Optionen für eine schnelle kohlendioxidfreie Energieversorgung existieren und welche Rolle regenerative Energien dabei spielen können. Im Vergleich zu anderen Ländern sind die Möglichkeiten zur Nutzung regenerativer Energien in Deutschland alles andere als optimal. Wenn es aber gelingt, ein bevölkerungsreiches Industrieland wie Deutschland mit nur mäßigen regenerativen Energiepotenzialen vollständig durch regenerative Energien zu versorgen, sollte dies für andere Länder erst recht kein Problem darstellen. Deutschland kann und hat hierbei eine Vorreiterposition, die langfristig viele Vorteile bietet. Für Deutschland zahlt sich diese Rolle bereits jetzt schon aus. Regenerative Energietechnologien sind nämlich dabei, sich zu den größten Exportschlagern für die deutsche Industrie zu entwickeln.
Ein erster Schritt zeigt die mögliche Entwicklung des gesamten Primärenergiebedarfs in Deutschland. Dieser umfasst ursprüngliche Energieformen wie Kohle, Erdöl, Erdgas oder Uran. Ein Großteil dieser Energieträger kommt in der Energiewirtschaft zum Einsatz. Ein Teil findet auch als so genannter nicht energetischer Verbrauch in anderen Bereichen Verwendung. So enden große Mengen an Erdöl beispielsweise in der Kunststoffindustrie und werden dort zu Gartenstühlen, Kugelschreibern oder Nylonstrümpfen verarbeitet. Ein Großteil dieser Produkte landet letztendlich auf dem Müll. Über Müllverbrennungsanlagen entsteht dann schließlich Kohlendioxid, das wiederum zum Treibhauseffekt beiträgt. Zwar gibt es mittlerweile auch alternative Rohstoffe wie Biokunststoffe. Es ist aber zu erwarten, dass in den nächsten Jahrzehnten fossile Rohstoffe weiterhin beim nicht energetischen Verbrauch eine große Rolle spielen. Für einen wirksamen Klimaschutz sollte Deutschland seine Treibhausgasemissionen bis zum Jahr 2050 um 80 Prozent reduzieren. Lässt man den nicht energetischen Anteil weitgehend unverändert, bedeutet das aber, dass die Energiewirtschaft bis dahin fast vollständig auf die Nutzung regenerativer Energien umzustellen ist. Beim energetischen Primärenergieverbrauch hatten im Jahr 1990 fossile Energien und die Kernenergie zusammen einen Anteil von fast 99 Prozent. Regenerative Energien hatten in diesem Jahr also nur gut ein Prozent zur Deckung des Energiebedarfs beigetragen. Bis zum Jahr 2010 stieg der Anteil regenerativer Energien bereits auf über 9 Prozent an. Bis zu einer hundertprozentigen regenerativen Energieversorgung ist es also noch ein weiter Weg.
Die Kernenergie hatte zwischen den Jahren 1990 und 2008 stets einen Anteil zwischen 10 und 14 Prozent. Durch die Ausstiegsbeschlüsse der rot-grünen Bundesregierung war ein Ende der Kernenergienutzung in Deutschland zwischen den Jahren 2020 und 2025 zu erwarten. Da regenerative Energien schon vor 2020 die wegfallenden Kapazitäten problemlos ersetzen können, ist fraglich, ob Kernkraftwerke überhaupt noch so lange benötigt werden. Während der Primärenergiebedarf zwischen den Jahren 1990 und 2010 weitgehend konstant geblieben ist, wird er durch effizientere Energienutzung und sinkende Bevölkerungszahlen bis zum Jahr 2050 kontinuierlich abnehmen. Da der Kraftwerkswirkungsgrad bei der Berechnung des Primärenergieverbrauchs von Strom aus Windkraft-, Wasserkraft- oder Photovoltaikanlagen im Gegensatz zu Kohle- und Atomkraftwerken nicht mit einbezogen wird, sinkt der Primärenergiebedarf zusätzlich durch statistische Effekte. Insgesamt lässt sich der Primärenergiebedarf in Deutschland mehr als halbieren.
Für das Erreichen der Klimaschutzziele im Jahr 2020 kommt aber die Umgestaltung der Energiewirtschaft in Deutschland etwa 10 bis 15 Jahre zu spät. Statt der empfohlenen Treibhausgasreduktionen von 50 Prozent sind eher gut 30 Prozent realistisch. Eine Verlängerung der Laufzeiten für Kernkraftwerke würde auch nicht helfen, die Ziele für das Jahr 2020 zu erreichen. Eine Laufzeitverlängerung behindert dagegen den schnellen Umbau der Energiewirtschaft, ohne den nötigen Beitrag zum Klimaschutz zu leisten. Die Klimaschutzziele für das Jahr 2050 lassen sich jedoch problemlos erreichen, wenn der Weg dahin konsequent eingeschlagen wird.
Der Energiemix im Jahr 2050 wird dann vermutlich auf einem breiten regenerativen Energiemix basieren. Aufgrund der geografischen Lage sind dabei die Potenziale der Wasserkraft am geringsten. Neben heimischen regenerativen Energien wird vermutlich auch der Import von preiswertem Solarstrom aus sonnenreichen Regionen zu einer sicheren und kostengünstigen Energieversorgung beitragen.
Stromerzeugung ganz ohne atomare und fossile Kraftwerke
Während beim gesamten Primärenergiebedarf in Deutschland in den nächsten Jahrzehnten ein großer Rückgang zu erwarten ist, wird der Stromverbrauch vermutlich eher konstant bleiben. Zwar sind auch beim Elektrizitätsbedarf große Einsparpotenziale vorhanden. Der Trend zu immer mehr neuen Elektrogeräten sowie ein verstärkter Einsatz von Wärmepumpen und Elektroautos wird dies jedoch kompensieren.
Der Umbau hin zu einer regenerativen Energieversorgung hat in der Elektrizitätswirtschaft bereits begonnen. Im Jahr 1990 hatte lediglich die Wasserkraft mit rund 3 Prozent einen erwähnenswerten Anteil an der Elektrizitätsversorgung. In den darauf folgenden 20 Jahren sind die Windkraft, Biomassenutzung und jüngst auch die Photovoltaik hinzugekommen. Rund 17 Prozent betrug ihr Anteil bereits im Jahr 2010. Schon vor dem Jahr 2020 können regenerative Energien bereits die Kernenergie ersetzen und im Jahr 2050 problemlos den gesamten Elektrizitätsbedarf übernehmen.
Während bei der Wasserkraft in Deutschland praktisch kaum noch neue Potenziale erschlossen werden können, verfügen die Windkraft und die Photovoltaik über die größten Möglichkeiten. Rein theoretisch könnten sowohl die Windkraft als auch die Photovoltaik jeweils alleine den gesamten Elektrizitätsbedarf in Deutschland decken. In der Praxis macht dies jedoch wenig Sinn, weil durch das über das Jahr schwankende Angebot an Windkraft und Solarstrahlung zu große und teure Speicher nötig wären.
Bei einer sinnvollen Kombination verschiedener regenerativer Energien sind bestenfalls nur sehr kleine Speicher nötig. Windkraft und Photovoltaik könnten dazu rund die Hälfte der Elektrizitätsversorgung im Jahr 2050 übernehmen. Auch der Zubau von Biomassekraftwerken ist begrenzt, wird aber den Anteil der Wasserkraft deutlich überschreiten. Mittelfristig können auch geothermische Kraftwerke einen Beitrag leisten. Durch einen zusätzlichen Import von pre
