MDR KLIMA-UPDATE | 11. November 2022 Wir sind auf dem richtigen Weg, wir müssen ihn nur schneller gehen

Liebe Lesende,

die schlechte Nachricht zuerst: Im ägyptischen Sharm el-Scheich beraten die Regierungen der Welt, was sie im Kampf gegen die Überhitzung des Weltklimas unternehmen wollen – und derweil stoßen ihre Länder erneut so viel CO2 aus wie 2019 vor der Corona-Pandemie. 36,6 Milliarden Tonnen bläst die Menschheit im laufenden Jahr durch die Nutzung fossiler Brennstoffe in die Luft, weitere 3,9 Milliarden Tonnen entstehen durch Landnutzungen, also etwa das Roden von Regenwäldern. Das geht aus dem heute erscheinenden aktuellen Bericht der Global Carbon Projekts hervor. 

Zusammen kommt die Menschheit also auf 40,5 Milliarden Tonnen – und das nur beim CO2. Andere Klimaemissionen wie Methan oder Lachgas müssen hier noch addiert werden. Wenn ich solche Zahlen lese und berichte, glaube ich manchmal, die Menschheit muss einfach untergehen, weil sie einfach nicht aufhören kann, Unmengen von Kohle, Öl, Gas oder Holz zu verbrennen.

Doch jetzt die gute Nachricht: Der Bericht zählt auch 24 Länder auf, deren Emissionen sinken, obwohl ihre Wirtschaften wachsen. Dazu zählen die USA und Länder Europas. Die Autoren des Global Carbon Project Berichts sehen das als klaren Hinweis darauf, dass die Energiewende funktioniert. Eine klimapositive Erzeugung von Strom ist nicht nur möglich, ihre Effekte für das Klima sind sogar bereits deutlich messbar. 

Das Fazit der Wissenschaftler: Der eingeschlagene Weg ist richtig, wir kommen nur noch nicht schnell genug voran.

Ich habe mir in den vergangenen Wochen eine kleine Reihe von Technologien angeschaut, die uns eine klimaneutrale Wirtschaft bringen sollen und mich dabei gefragt, wie weit wir da eigentlich sind: Geht der Ausbau von Stromspeichern voran, die wir als Puffer für die volatile Stromerzeugung aus Wind und Sonne benötigen? Wie kompliziert wäre es, den Güterverkehr per Lkw zu elektrifizieren? Und was ist mit dem CO2, von dem es bereits jetzt zu viel gibt in der Atmosphäre? Können wir das wieder zurückholen? Kleiner Spoiler: Die Entwicklung auf all diesen Feldern war sehr viel positiver, als ich es vor meiner Recherche erwartet hätte.

• … Gigawatt - so viel Leistung sollen sogenannte Offshore-Windparks, also Windräder auf dem Meer bis 2030 bringen. Dieses Ziel haben sich neun Staaten gesetzt, die am Dienstag bei der UN-Klimakonferenz der Global Offshore Wind Alliance (GOWA) beigetreten sind.

Die Organisation hat das Windkraft-Vorreiterland Dänemark gegründet. Jetzt haben sich Deutschland, Irland, die Niederlande, Belgien, Norwegen, Großbritannien, Japan, die USA und Kolumbien angeschlossen. Neben den Staaten beteiligen sich auch Wirtschaftsunternehmen und die Internationale Organisation für erneuerbare Energien (Irena). Um das 1,5-Grad-Ziel zu erreichen, ist ein Ausbau auf insgesamt 2.000 Gigawatt bis 2050 notwendig.

Mehr dazu bei der ZEIT.

Vorab eine kurze Einführung in die Technology Readiness Skala. Das ist eine neunstufige Einteilung von Entwicklungsprozessen, die sich die Ingenieure der Nasa einmal überlegt haben, um die Arbeit an neuen Technologien zu strukturieren. Mit Hilfe dieser Skala lässt sich einfach beschreiben und verstehen, wie weit eine Idee davon entfernt ist, ein Alltagsprodukt zu werden.

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Die ersten drei Stufen umfassen dabei meist die Arbeit, die an Universitäten geleistet wird. Forscher beobachten ein Prinzip, formulieren eine Anwendung und weisen dessen Funktionsfähigkeit in einem Experiment nach. Während der Level vier bis sechs wird die neue Technologie dann in einem Prototyp umgesetzt und dieser Prototyp zum ersten Mal in einer realen Einsatzumgebung aufgebaut. Besteht er, folgen schließlich die Schritte sieben bis neun. Dabei wird die Technologie im großen Maßstab auf dem Markt ausgerollt und von den Endanwendern genutzt.

Windräder und Solarzellen können Strom erzeugen, ohne dabei CO2 auszustoßen. Wind und Sonne stehen aber nicht durchgehend zur Verfügung. Deswegen braucht es zur Ergänzung Stromspeicher.

Die Technologien dazu sind zahlreich und etabliert (siehe verschiedene Lithium Akkus für ein weites Anwendungsfeld vom Handy bis zum E-Auto). Auf der Technology Readiness Skala stehen Speicher damit klar auf der obersten Stufe: Sie sind marktgängig und werden nun im Lauf ihrer Praxiseinsätze optimiert.

Im Markt erleben Stromspeicher gerade ihren großen Durchbruch: Weil die Energiekrise unter anderem den Strom teuer gemacht hat, sind die vormals teuren Speicher jetzt wirtschaftlich. Allein 2021 sind laut einer Studie der RWTH Aachen 145.000 neue Stromspeicher mit einer Gesamtleistung von 1,3 Gigawatt in Deutschland dazu gekommen. Insgesamt gibt es hier jetzt 430.000 stationäre Stromspeicher mit einer Gesamtleistung von 4,5 Gigawattstunden.

Um die Klimaziele zu erreichen, wäre hier eine weitere Beschleunigung wünschenswert. Bis 2030 werden laut den Berechnungen Speicher mit einer Gesamtleistung von 100 Gigawattstunden in Deutschland benötigt, also 22 Mal so viele, wie es jetzt schon gibt.

Forscher vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme schlagen in einer Studie vor, die Standorte stillgelegter Atom- und Kohlekraftwerke für den Bau von Großspeichern zu verwenden. Dort wären bereits alle benötigten Anschlüsse an das Stromnetz, Transformatoren und so weiter vorhanden.

Anders als Pkw können Lkw nicht so leicht auf batterie-elektrische Antriebe umgestellt werden. Denn Lkw benötigen viel mehr Energie, da sie größere Lasten über weitere Strecken befördern sollen. Ausreichend große Akkus wären sehr schwer und würden häufiges Aufladen benötigen, also viele Pausen für die Fahrzeuge.

Viel einfacher wäre es, die Autobahnen mit Oberleitungen auszustatten, wie sie bei der Bahn bereits im Einsatz und langjährig erprobt sind. Die Lkw bekommen Stromabnehmer und können dann während der Fahrt auf der Autobahn ihre Akkus aufladen, mit denen sie die restlichen Kilometer zwischen Ausfahrt und Ziel zurücklegen.

Drei Teststrecken gibt es in Deutschland bereits, einzelne E-Lkw fahren dort bereits mit Stromabnehmer. Damit hat die Technologie das Level 8 abgeschlossen: Sie hat sich im Praxiseinsatz bewährt. Eine Studie zeigt: Ein Oberleitungsbau von 4.000 Kilometer entlang deutscher Autobahnen würde ausreichen, damit zwei Drittel aller Lkw komplett elektrisch unterwegs sein könnten.

Was fehlt, ist eine politische Entscheidung: Lkw-Hersteller, Speditionen und die europäischen Staaten müssten sich auf einen Standard und einen Ausbauplan einigen. Noch aber werden konkurrierende Ansätze wie Wasserstoff oder eine Schnelladeinfrastruktur für Lkw-Akkus untersucht. Eine Entscheidung für die Oberleitungen würde für die beiden anderen Ansätze wahrscheinlich das Aus bedeuten.

Flugzeuge können nur eine begrenzte Menge an Gewicht in die Luft heben, weil sie sonst zu viel Energie benötigen. Akkus sind daher zu schwer. Wasserstofftanks sind ebenfalls sehr schwer und zudem hochgefährlich, weil sie gewaltig explodieren können.

Könnten stattdessen Luftschiffe ein Comeback erleben, die weniger Energie benötigen, da sie ihren Auftrieb durch leichtes Heliumgas verliehen bekommen? Nach dem Scheitern der Firma Cargo Lifter in Deutschland gibt es jetzt ein britisches Unternehmen, dass tatsächlich kurz davor ist, ein neues Luftschiff auf den Markt zu bringen. Der Airlander soll ab 2025 den Linienflugbetrieb zwischen Barcelona und der Insel Mallorca aufnehmen.

Experten sind allerdings skeptisch, ob Luftschiffe den Sprung aus der Nische schaffen. Denn beim Einsatz in der Praxis haben sich viele große Probleme gezeigt. Am Boden müssen sie gut geschützt werden vor Stürmen und Niederschlag. Dafür benötigen sie riesige Hallen. Würde man den derzeitigen Luftverkehr komplett auf Luftschiffe umstellen, der Platzbedarf an den Flughäfen wäre riesig. Hinzu kommt die Schwierigkeit, dass der Auftrieb durch das Helium konstant ist, während sich das Gegengewicht durch Ladung und Passagiere während der Stopps am Boden verändert. Außerdem sind die Luftschiffe langsam, Flüge über den Atlantik würden wieder zu mehrtägigen Reisen.

Das alles führt zu dem Fazit, dass Luftschiffe wahrscheinlich nicht zur Revolution der Luftfahrt führen werden. Auch Luftschiffe werden Level 9 der Technology Readiness Skala erreichen, aber nicht als Serien-, sondern nur als Nischenanwendung.

Klimaforscher sind sich einig: Der Umbau der Wirtschaft auf CO2-neutrale Technologien geht weltweit zu langsam voran. Es wird daher notwendig, einen großen Teil des Klimagases aus der Luft zurückzuholen. Und das wird mit Hilfe der Direct Air Capture and Storage Technologie voraussichtlich auch gelingen.

Erste Unternehmen wie Climeworks aus der Schweiz betreiben hier bereits Anlagen, mit denen sie Geld verdienen. Die Anlage Orca auf Island filtert etwa 4.000 Tonnen CO2 pro Jahr aus der Luft. Eine weitere im Bau befindliche Anlage Mammoth soll schon 36.000 Tonnen CO2 filtern können. Das abgeschiedene CO2 wird von einem isländischen Partnerunternehmen in tiefen vulkanischen Schichten eingelagert, wo es mit dem Gestein zu Kalk reagiert. Dieser Prozess ist demnächst so kostengünstig, dass das Unternehmen CO2-Emissionszertifikate mit Gewinn verkaufen kann.

Deshalb erwarten unter anderem die am Global Carbon Projekt beteiligten Forscherinnen, dass Direct Air Capture and Storage spätestens bis 2050 einen ernsthaften, messbaren Beitrag zur Klimastabilisierung bringen, wenn die Anlagen CO2 im Gigatonnen-Maßstab aus der Atmosphäre holen.

Klicken fürs Klima - wie kann uns digitale Technik helfen, um nachhaltiger zu leben und/oder zu handeln? Workshop von 14 bis 17 Uhr im Zeitgeschichtlichen Forum.

Klimaforum, 17 bis 20 Uhr: Abschluss des Beteiligungsprozess zur Fortschreibung des Erfurter Klimaschutzkonzeptes.

Im Rahmen der Ausstellung "Stadtklima Halle" wird ab 19 Uhr im Puschkino der Film "Die unheimliche Leichtigkeit der Revolution" nach dem Roman von Peter Wensierski gezeigt.

Welche Auswirkungen hat der Klimawandel in Sachsen? Wandelt es sich nicht permanent? Im Rahmen seines Vortrags betrachtet Hydrologe Udo Mellentin das regionale Klima von Sachsen im Kontext historischer Klimaereignisse und Zeitreihen ordnet es in den globalen Zusammenhang ein. Von 18 bis 20.15 Uhr in der VHS Annenstraße.

CO-EMISSIONEN: KLIMABUDGET WIRD IN NEUN JAHREN AUFGEBRAUCHT SEIN

Laut dem neuen Bericht des Global Carbon Projects lagen die weltweiten CO2-Emissionen im Jahr 2022 bei 36,6 Milliarden Tonnen. Hinzu kommen Emissionen von 3,9 Milliarden Tonnen aus der Landnutzung, inklusive der Abholzung von Tropenwällen. In Summe lagen die Emissionen damit deutlich über dem Niveau vor der Pandemie im Jahr 2019. Ursächlich dafür sei vor allem ein höherer Ölverbrauch und ein stark angestiegener Flugverkehr, der das Niveau vor der Pandemie erreiche. In einigen Ländern sei zwar bereits ein langfristiger Rückgang der Emissionen zu beobachten, obwohl deren Volkswirtschaften weiter wachsen. Das sei positiv, doch es reiche nicht, um die globalen Klimaziele zu erreichen.

UN-REPORT: GLOBALE CO2 EMISSIONEN IM GEBÄUDE- UND BAUSTELLENBEREICH STEIGEN

Energieverbrauch und CO2-Emissionen durch den globalen Gebäude- und Bausektor nehmen weiter zu. Das ist das Ergebnis eines Reports der Global Alliance for Buildings and Construction, der auf der Weltklimakonferenz vorgestellt wurde. Demnach waren Gebäude und ihre Errichtung im Jahr 2021 für 34 Prozent des Energiebedarfs verantwortlich und für 37 Prozent der CO2-Emissionen. Der Energieverbrauch für Heizungen, Klimaanlagen, Licht und andere Betriebseinrichtungen wuchs um etwa vier Prozent gegenüber dem Pandemiejahr 2020 und um drei Prozent im Vergleich mit dem Vor-Pandemie-Zustand von 2019. Damit entferne sich die Immobilienbranche trotz Fortschritten beim Energiesparen und ökologischen Bauen weiter von den in den bisherigen Abkommen vereinbarten Pfaden zur Klimaneutralität.

• UN-Report: 2022 Global Status Report for Buildings and Construction

GROßFLÄCHIGE OFFSHORE WINDPARKS AUF DEM MEER KÖNNEN MIKROKLIMA BEEINFLUSSEN

Forschende des Helmholtz-Zentrums Hereon bei Hamburg haben Modellsimulationen durchgeführt, laut denen groß angelegte Offshorewindparks auf dem Meer wahrscheinlich das Mikroklima innerhalb der Parks und in einem Umkreis von bis zu 40 Kilometern verändern können. Demnach können die Windräder die Windgeschwindigkeiten an der Wasseroberfläche etwas reduzieren, was den Wärmeaustausch zwischen Wasser und Luft verändern würde. In der Simulation transportierten die Windräder zudem feuchte und kalte Luft nach oben und sorgten für etwas mehr Regen über dem Park selbst. Gegenüber den Veränderungen durch den Klimawandel schätzen die Forschenden den Einfluss der Windparks zwar geringer ein. Trotzdem sollten solche Effekte in Klima- und Ökosystemmodellen berücksichtigt werden.

• Studie: Impacts of accelerating deployment of offshore windfarms on near-surface climate, Journal: Scientific Reports

STARKREGEN-EREIGNISSE WERDEN KÜRZER UND HEFTIGER

Plötzlicher Starkregen kann zu Erdrutschen und Überflutungen führen. Das Risiko solcher zerstörerischer Ereignisse steigt durch den voranschreitenden Klimawandel an. Weil solche starken Gewitter aber oft über kleinen Gebieten auftreten und sehr schnell vorbei sind, würden sie von den Regen-Messenetzen häufig übersehen, glaubt ein Team australischer Forscher und hat deshalb genauer nachgesehen. Mit Hilfe dreier Regenradarstationen und Satellitendaten beobachteten sie das Umland der Metropole Sydney. Dabei stellten sie eine Zunahme kurzer Extremniederschläge fest, bei denen die Summe des zu Boden fallenden Wasser wuchs – und zwar wesentlich stärker als die Regenmengen bei längeren Schauern. Während Europa im vergangenen Sommer unter Dürre litt, war Australien mehrfach von Sturzfluten betroffen. Besonders in und um Sydney herum kam es dabei zu großen Schäden.  

• Studie: Intensification of subhourly heavy rainfall, Journal: Science

Am Ende dieses Newsletters noch ein paar Hinweise in eigener Sache: In der kommenden Woche berichtet MDR-Aktuell-Reporterin Claudia Reiser vom Klimagipfel in Sharm El-Scheich. Unser Programm beleuchtet außerdem die scheinbare Renaissance der Kohle in der Energiekrise und zeigt unter dem Stichwort "Negativemissionen", wie es bei der Rückholung von CO2 aus der Atmosphäre steht.

Am kommenden Sonntag um 23:05 Uhr oder schon jetzt in der ARD-Mediathek können Sie außerdem die preisgekrönte Dokumentation "Above Water. Ein Leben auf der Suche nach Wasser" sehen. Erzählt wird die Geschichte der 12-jährigen Houlaye aus einem kleinen Dorf im Niger, die täglich mehrere Kilometer zu Fuß gehen muss, um Wasser zu holen. Kann ein Brunnen im Dorf das Leben verändern? Sehen Sie selbst.

Herzlichst
Ihr Clemens Haug

Schreiben Sie uns an klima@mdr.de.