Wie kann eine bessere Lösung zur globalen CO₂-Reduzierung aussehen? Hier kommen meine Vorschläge:

1) Etablierung einer einfachen Kennziffer zur Klimaschutzeffektivität

Um die Verschwendung von Geld und Ressourcen in unwirksame Pseudo-Energiesparmaßnahmen zu reduzieren, sollte eine Kennziffer für wirksame CO₂-Reduktion etabliert werden. Dabei wird die globale CO₂-Ersparnis ins Verhältnis zu den Kosten gesetzt.

Nennen wir die Kennziffer KSE = Klimaschutzeffektivität.

Der KSE ist = jährliche, globale CO₂ Ersparnis in Tonnen / Kosten in Dollar

Je höher die KSE, desto wirksamer die Investition.

Die KSE des Heizungsgesetzes liegt beispielsweise bei 2.100.000.000.000,- € / 40.000.000 tCO2 = 0,000019

Hätte die Bundesregierung ein Instrument wie den KSE zur Verfügung gehabt, wäre uns das Heizungsgesetz mit seinen verheerenden Folgen für den Wert von Millionen Immobilien möglicherweise erspart geblieben.

2) Berücksichtigung der CO₂ Senken

Bei der Entwicklung einer Strategie zur Reduzierung des globalen CO₂-Anstiegs kommt uns die Natur zu Hilfe, und mit den sogenannten CO₂-Senken. Das sind zunächst die Wälder der Erde sowie insbesondere die Ozeane.

Steigt der in der Luft enthaltene CO₂-Anteil, nehmen die Pflanzen mehr CO₂ auf, kurz, sie wachsen besser, unsere Erde wird grüner. Das lässt sich auch auf Satellitenbildern feststellen. (Quelle) Ein Teil des von uns emittierten CO₂ wird also hier wieder aufgenommen und gespeichert. Dieser Prozess ließe sich durch intensive Aufforstungsmaßnahmen weiter intensivieren.

Die deutlich größere CO₂-Senke sind unsere Ozeane. Der in der Luft gelöste CO₂-Anteil betrug in vorindustrieller Zeit 0,028 % bzw. 280 ppm. Mit dem Beginn der industriellen Revolution ist dieser Anteil auf heute ca. 0,041 % gestiegen.

(Quelle: Scripps Institution of Oceanography, UC San Diego)

Damit hat sich auch das Gleichgewicht des Partialdrucks des CO₂ in der Luft und im Ozean verschoben. Der Partialdruck in der Atmosphäre ist heute größer, das bedeutet, die Wälder und Ozeane nehmen so lange CO₂ aus der Luft aufnehmen, bis sich ein neues Gleichgewicht einstellt. Dazu ein paar Zahlen:

Das IPCC schätzt den gesamten menschengemachten CO₂-Ausstoß seit 1850 auf ca. 2.400 Gigatonnen CO₂. In der Atmosphäre sind davon laut IPCC nur ca. 1.023 Gigatonnen CO₂ "angekommen".
Weniger als die Hälfte des menschengemachten CO₂-Ausstoßes landet am Ende also in der Atmosphäre! Die andere Hälfte wird von den beiden großen CO₂-Senken, den Wäldern und den Ozeanen aufgenommen: Die Grafik zeigt den Verbleib des CO₂ seit 1850 in den drei großen Speichern Ozeanen, Wälder, Atmosphäre. (Quelle)
Die Ozeane, und das ist essenziell, enthalten etwa 50-mal mehr CO₂, als die Atmosphäre und etwa 100-mal mehr, als die Menschheit seit der industriellen Revolution mittels Öl, Gas und Kohle emittiert hat.
Im Ozean verbindet sich das CO₂ größtenteils zu Karbonat und Hydrogencarbonat, nur etwa 1 % bleibt als physikalisch gelöstes CO₂ im Meerwasser.

Fazit: Pro Jahr emittiert die Menschheit aktuell rund 40 Gigatonnen CO₂. Die Hälfte davon, also rund 20 Gigatonnen CO₂ wird jedes Jahr von den Wäldern und den Ozeanen aufgenommen. Die Annahme, die Menschheit müsste ihren CO₂-Ausstoß auf null reduzieren, um den CO₂-Gehalt der Atmosphäre nicht weiter ansteigen zu lassen, ist falsch. Eine Reduzierung um ca. 50 % würde den CO₂-Anstieg bereits stoppen. Eine Reduzierung um 100 % würde langfristig wieder dazu führen, dass der CO₂-Gehalt der Atmosphäre sinkt, bis er sich in einigen Hundert Jahren wieder im Gleichgewicht auf vorindustriellen Niveau mit der Atmosphäre befindet.

3) Nutzung von Atomkraft und Entwicklung neuer Reaktoren

Atomkraft hat nachweislich die mit Abstand höchste Energiedichte, den geringsten Flächen- und Ressourcenverbrauch und damit den höchsten Erntefaktor an Energie. Der Erntefaktor (englisch Energy Returned on Energy Invested, ERoEI, manchmal auch EROI) beschreibt das Verhältnis der im Verlaufe der Lebensdauer eines Kraftwerks insgesamt erzeugten Energie zur eingesetzten Energie – also einschließlich der zur Herstellung, Entsorgung und anderen Zwecken aufgewendeten grauen Energie.

Er beantwortet also die Frage: „Wie oft bekommt man die hineingesteckte Energie wieder heraus?“

Abbildung-Quelle: Institut für Festkörper-Kernphysik

Die Entwicklung neuer Reaktortypen der vierten und fünften Generation gibt Anlass zur Hoffnung, dass sich mit Ihnen binnen weniger Jahre eine klimafreundliche Energiequelle mit vielen Vorteilen erschließt. China kündigte im Juni 2023 an, zu Testzwecken den ersten Thorium-Flüssig-Salzreaktor in Betrieb zu nehmen.

Und in Ruanda bauen deutsche Wissenschaftler einen sogenannten Dual Fluid Reaktor, der mit Blei statt Flüssigsalz gekühlt wird. Leider wurde die Entwicklung von Deutschland nicht mehr gefördert, daher waren die Wissenschaftler gezwungen, in das Ausland, Kanada und eben Ruanda zu gehen.

Diese neuen Reaktortypen zeigen erstaunliche Eigenschaften:

Sie sind inhärent sicher, eine Kernschmelze auch ohne aktive Kühlung ausgeschlossen;
Leistungsdichte, Wirkungsgrad und Effizienz sind deutlich höher als bei Leichtwasserreaktoren (Quelle);
Entsprechend liegen die Kosten je kWh + unter 3 Cent. Diese sind somit wettbewerbsfähig mit Energie aus Kohle. Dieser ökonomische Aspekt der Wettbewerbsfähigkeit ist der entscheidende Schlüsselfaktor, wenn man es mit der globalen CO₂-Reduktion ernst meint. Denn ausschließlich wettbewerbsfähige Energie hat die Chance, nicht nur für Industrieländer eine alternative Energiequelle zu fossilen Brennstoffen zu sein.

Bisher sind nur Test- und Prototypen im Bau. In diese neuen Techniken Geld zu investieren erscheint deutlich chancenreicher, als gegen jede ökonomische Vernunft zu versuchen, mit Wind und Sonnenkraft allein den Weltenergiebedarf decken zu wollen.

Der gelegentliche Vergleich mit den seit Jahrzehnten versprochenen Kernfusionsreaktoren, ist unfair. Bei der Kernfusion müssen Temperaturen von Millionen Grad Celsius nutzbar gemacht werden, beim Dual-Fluid-Reaktor sind es Temperaturen um ca. 1.000 Grad Celsius. Das lässt sich mit modernen Werkstoffen, zum Beispiel aus Keramik, handhaben.

4) Energiemix unter Berücksichtigung aller Faktoren

In Deutschland erscheint die Diskussion über Klima- und Energiefragen oftmals ideologisch, fast religiös geprägt. Die Befürworter von Wind- und Sonnenkraftanlagen sowie Wärmepumpen verteidigen ihre Sicht bis an die Grenzen der Absurdität, selbst Wissenschaftler und nicht wenige Journalisten.

Klimawandel und Energiewende sind aber viel zu wichtig, als dass man sich bei der Erarbeitung von wirksamen Lösungsstrategien größere Fehler aufgrund ideologischer Verblendung erlauben dürfte.

Denn dann werden Zeit, Geld und Rohstoffe für unwirksame Ideen verschwendet.

Um wirksam den CO₂-Ausstoß in allen Ländern der Erde zu reduzieren, müssen, wie bei jeder anderen Projektentwicklung, sämtliche Faktoren berücksichtigt werden und zu einer positiven Machbarkeitsbewertung kommen. Das geschieht leider nur selten, oft wird nur ein kleiner Teilbereich betrachtet, etwa die technische Perspektive. Im Folgenden sollen daher die wichtigsten Aspekte, wenn auch nur ganz kurz, beleuchtet werden.

Technische Perspektive

Technisch ist die Energiewende kein Problem. Die Welt verfügt über ausgereifte PV- und Sonnenkraftwerke, Speichermöglichkeiten in Form von chemischer Energie (Wasserstoff), Elektrolyseanlagen und Akkus unterschiedlichster Bauart und Wärmepumpensysteme. Auch Prozesswärme für die Industrie lässt sich beispielsweise für Hochöfen aus EE gewinnen.

Rohstoff-Perspektive

Wie am Windkraft-Rechner zu ermitteln lässt, würden allein für Deutschland über eine Million Windkraftwerke benötigt. In einem einzigen Windkraftwerk stecken über 2.000 Tonnen Rohstoffe, beispielsweise bis zu 60 Tonnen Kupfer, inkl. der Leitungen. Ob die Welt überhaupt genügend Rohstoffe bietet, um weltweit alle benötigten PV- und Windkraftanlagen, Wärmepumpen, Elektro-Fahrzeuge und stationäre Speicheranlagen produzieren zu können, hat bisher, soweit ich feststellen konnte, noch niemand berechnet. Auch muss berücksichtigt werden, dass viele Anlagen nur eine begrenzte Lebensdauer (Windkraft- und PV-Anlagen ca. 25 bis 30 Jahre, Lithium-Akkus bis zu ca. 6.000 Zyklen) haben und die Verbundwerkstoffe sich oftmals schlecht oder überhaupt nicht recyceln lassen.

Abhängigkeits-Perspektive

Die für die Energiewende benötigten Rohstoffe werden vielfach im Ausland exploriert und verarbeitet. (Quelle) Das schafft neue Abhängigkeiten, beispielsweise von China. Was passiert, wenn China beispielsweise Taiwan angreift? Boykottieren wir dann sämtlichen Warenaustausch mit China, analog zum russischen Aggressor?

Fragilitäts-Perspektive

Falls Deutschland seine gesamte Energieversorgung auf grünen Strom umstellt, besteht die Gefahr zunehmender Fragilität. Mittels Software-Hack oder Terroranschlag auf zentrale Energieversorgungsknotenpunkte oder Hauptleitungen (Südlink-Kabel) könnte die Energieversorgung des gesamten Landes bedroht sein.

Ich bin daher recht sicher, dass wir Rettungsdienste und militärische Kampfeinheiten in jedem Fall weiter mit fossiler Energie betreiben werden. Ein Kampfjet, Panzer oder Zerstörer mit E-Antrieb erscheint aus heutiger Sicht zumindest nicht realistisch.

Erfordernis der Doppelstruktur-Perspektive

Da EE nur unkalkulierbar Energie liefern, muss eine Doppelstruktur aufgebaut werden, bestehend aus

Wind- und Sonnen-Kraftwerken und
regelbaren Alternativ-Kraftwerken, unter anderem
- konventionelle Kraftwerke, die mit fossilen oder atomaren Brennstoffen laufen,
- H2-Ready-Gas-Kraftwerke sowie die Wasserstoff gewinnenden Elektrolyseure,
- und/oder Akkuspeicher.

Zumindest die zweite Kraftwerksvariante muss in der Lage sein, das Land zu 100 % mit Energie zu versorgen. Diese Doppelstruktur muss gebaut und unterhalten werden. Damit werden Rohstoffbedarf, Umweltschäden aus der Rohstoffförderung, CO₂-Emissionen für Rohstoffförderung und Kraftwerksbau und natürlich die Errichtungskosten entsprechend gesteigert und Energie entsprechend verteuert.

Umweltschäden-Perspektive

Die Exploration einer gigantischen Menge von Rohstoffen wird die damit verbundenen Umweltschäden in den entsprechenden Ländern weiter ausweiten. Aber auch die Errichtung von vielen Millionen Windkrafträdern wird voraussichtlich Umweltschäden mit sich bringen, beispielsweise auf den Bestand von Fluginsekten, Fledermäusen und Vögeln. Der Infraschall von Windkraftanlagen kann den Lebensraum von Meeresbewohnern stören.

Gefährdung und Tötung durch Energiequellen-Perspektive

Jede Energiequelle gefährdet und tötet Menschen. Sei es bei der Exploration der Rohstoffe, dem Bau der Anlagen, Kraftwerks-Unfällen oder durch die Emission von CO₂ und Abgasen. Das Gefährdungspotenzial wird gemessen in „Tote je Terawattstunde“. Durch die Energiepolitik der Ampelregierung ist das Gefährdungspotenzial Deutschlands dramatisch gestiegen, denn Deutschlands Hauptenergiequelle ist gleichzeitig die mit Abstand tödlichste: Braunkohle. Braunkohle verursacht weltweit etwa alle vier Stunden so viel Tote, wie insgesamt in Tschernobyl gestorben sind. Alle vier Stunden …

Die vermeintlich gefährliche Atomkraft ist tatsächlich eine der sichersten und ungefährlichsten Energiequellen der Welt:

Globale Wirksamkeitsperspektive

Fossile Brennstoffe werden auf Weltmärkten gehandelt. Ein Minderverbrauch in Deutschland führt eben nicht zu einer CO₂-Ersparnis, sondern subventioniert lediglich den Energiepreis in anderen Ländern! Diese triviale Tatsache wird von deutschen Medien, aber auch von vielen, vorgeblich besonders ökobewussten Unternehmen in einem Ausmaß ignoriert, das auf logisch denkende Menschen irritierend und verstörend wirken muss.

Ökonomische Perspektive in einem System von im Wettbewerb stehender Staaten

Wind und Sonne allein werden, wie die hier zur Verfügung gestellten Rechner zeigen, weder in Deutschland, noch der Welt geeignet sein, fossile Brennstoffe vollständig zu ersetzen. Sie dazu bitte auch das 5. Argument meines Fazits.

Eine Bepreisung von CO₂ durch CO₂-Zertifikate kann eine Option sein, wenn alle Länder mitmachen. Wenn nicht, erlegen sich die teilnehmenden Länder lediglich ökonomische Nachteile gegenüber den nicht teilnehmenden Ländern auf, was das Scheitern der Idee bereits impliziert. Ein Zusammenschluss in Form eines Klima-Clubs kann den Druck auf „Verweigerer“ erhöhen.

Da die Reserven und Ressourcen von Kohle bei der aktuellen Abbaugeschwindigkeit noch für rund 1.000 Jahre reichen würden, besteht die einzige, realistische Chance der Weltgemeinschaft darin, CO₂ arme Energiequellen zu erschließen, die es preislich mit Öl und Kohle aufnehmen können.

Wasserstoff aus Wind- und Sonnenkraft in Deutschland zu erzeugen, welcher dann als Speicher dient, ist ökonomischer Unsinn, da dieser viel zu teuer wäre. In näher am Äquator gelegenen Ländern, die eine höhere Sonneneinstrahlung haben und in Küstennähe über beständigen Wind verfügen, kann Energie aus Wind und Sonne allerdings deutlich preiswerter erzeugt werden. Bleibt die Frage, wie diese Energie am preiswertesten transportiert werden kann. Mit Interkontinentalkabeln, per Schiff oder Pipeline, in chemischer Energie (Wasserstoff) gebunden. Auch hier werden die Kosten unter Berücksichtigung der Transportverluste der entscheidende Faktor sein.

Politik ist gut beraten, wenn Sie bei allen Entscheidungen stets die globalen, ökonomischen Aspekte berücksichtigt. Die ideologiegetriebene Energiewende-Politik Deutschlands der letzten 15 Jahre ist, global gesehen, vollkommen wirkungslos, vernichtet Wohlstand und Wettbewerbsfähigkeit, tötet mehr Menschen als nötig und dient dem Ausland als abschreckendes Beispiel, wie man „es nicht machen darf“.

Statt Ver- und Geboten kann eine effektive Förderpolitik in Zukunftstechnologien zur

preiswerten Energieerzeugung und
energiearmen Produktions- und Lebensweisen

zielführend sein. Dabei sollte die KSE (Kennzahl für Klimaschutzeffektivität) bei der Förderhöhe berücksichtigt werden.

Fazit:

Mein Vorschlag auf einen Zeit-Horizont bis 2060:

Erweiterung der Produktion auf einen Energiemix, der etwa je zu einem Drittel auf
- Atomkraft,
- fossile Energien sowie
- Wind und Sonnenkraft, inkl. übriger grüner Energien (Wasserkraft, Biogas)

setzt. Hierbei wäre der CO₂-Ausstoß etwa halbiert, sodass aufgrund der Senkenleistung von Wäldern und Ozeanen der CO₂-Gehalt der Atmosphäre nicht weiter steigt. Außerdem wären die Kosten der Doppelstruktur begrenzt, weil die 2/3 regelbaren Kraftwerke sich der Produktion von ca. 1/3 grüner Energie anpassen können.