Eine landwirtschaftlich genutzte Halle mit Photovoltaikmoduken auf dem Dach, im Hintergrund ein Windrad.

Weil erneuerbare Energien Flächen brauchen sind vor allem Landwirte wichtig für die Energiewende. (Archivbild) Bildrechte: imago/Hollandse Hoogte

Energiewende Solar- und Windenergie bringen am meisten für Mensch und Klima

19. November 2019, 11:00 Uhr

Forscher des Potsdam Instituts für Klimafolgenforschung haben in einer Simulation berechnet, welche Effekte verschiedene Wege hätten, die Energieerzeugung CO2-neutral zu machen. Am vorteilhaftesten wären demnach Wind- und Solarenergie.

von Clemens Haug

Welche Materialien werden für den Bau neuer Kraftwerke gebraucht? Wie viel Fläche brauchen diese Anlagen und wie lange können sie betrieben werden? Diesen Fragen ist ein Team unter Leitung von Gunnar Luderer vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung nachgegangen. Ihre im Fachblatt nature communications erschienene Studie kommt zum Ergebnis: Eine konsequente Umstellung der Stromerzeugung auf Windkraft und Solarenergie hätte die größten Nutzen für die Gesundheit von Mensch und Planet.

Vergleich von CCS-Technologie mit Solar- und Windenergie

In die Berechnungen der Forscher floss ein, wie viel Klimagase beim Bau und Betrieb von Anlagen frei werden und welche Ressourcen für Bau und Betrieb gebraucht werden – sowohl beim Material, als auch bei der verbrauchten Fläche. Die Wissenschaftler betrachteten auch die Lebenszyklen der Anlagen. Insgesamt analysierten sie drei mögliche Szenarien für die Dekarbonisierung bis zum Jahr 2050:

Möglichst vollständige Umstellung der Energieerzeugung auf Wind- und Sonnenenergie.
Beibehaltung konventioneller Kraftwerke, die CO2 abscheiden und speichern (Carbon Capture and Storage, CCS) sowie Kombination mit Bioenergie (etwa Biogasanlagen).
Mix verschiedener Technologien.

Jede Energiewende führt zu mehr Flächenverbrauch

Im Ergebnis zeigte sich: Alle drei Szenarien führen zu einem steigenden Flächenbedarf für die Stromerzeugung. Am höchsten ist er bei Bioenergie. Dort werde für die Erzeugung einer Kilowattstunde Strom etwa hundert Mal mehr Fläche gebraucht als mit Solarmodulen, so die Forscher. Konventionelle Kraftwerke zu behalten und auf CCS zu setzen hingegen hätte ebenfalls eher negative Folgen. Einerseits sei der Flächenbedarf sehr groß, andererseits komme es weiter zur Emission verschiedener giftiger Abgase.

Luderer et.al.: Environmental co-benefits and adverse side-effects of alternative power sector decarbonization strategies. Link ins WWW

Der größte Gewinner einer Umstellung der Energieerzeugung könnte die menschliche Gesundheit sein, sagt Erstautor Gunnar Luderer, der beim PiK stellvertretender Leiter des Forschungsbereich Transformationspfade ist.

Ein Umsteuern hin zur erneuerbaren Energien könnte die negativen Auswirkungen der Stromerzeugung auf die Gesundheit um bis zu 80 Prozent reduzieren. Dies ist vor allem auf eine Verringerung der Luftverschmutzung durch das Verbrennen von Kohle und Öl zurückzuführen. Zudem sind die Lieferketten für Wind- und Solarenergie viel sauberer als der Abbau von Kohle und das Bohren nach Öl, und auch sauberer als die Erzeugung von Bioenergie.

Gunnar Luderer, Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung

Ausbau der Windenergie in Deutschland gefährdet

In der Politik wird derweil weiter über die Zukunft der Windenergie in Deutschland diskutiert. Ein kürzlich vorgelegter Gesetzentwurf von Bundesumweltminister Peter Altmaier sah vor, das Windräder nur noch gebaut oder modernisiert werden dürfen, wenn ihr Abstand zum nächsten Wohnhaus mindestens 1000 Meter beträgt. Kritiker dieser Regel befürchten, das dann in Deutschland keine neuen Windräder mehr gebaut werden können und sogar alte abgebaut werden müssen.

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