Klimaturbulenzen und Energiedurst
Der Klimawandel ergibt sich nicht mehr nur aus mathematisch komplexen Modellen, er ist in der greifbaren Realität angekommen. Er ist erlebbar im Alltag, insbesondere in heißeren Sommern, in denen Bauern und Gartenbesitzer häufiger unter Dürre leiden als in früheren Zeiten, und er ist immer deutlicher ablesbar in den Messungen, die uns Wissenschaftler aus der ganzen Welt zum Klima und zum Wetter zur Verfügung stellen. [1] Wo also ließe sich eine Reise in die Energiewirtschaft besser beginnen als in Offenbach. Dort laufen in der Zentrale des Deutschen Wetterdienstes DWD die Daten aus hunderten von Wetterstationen und Messstellen zusammen, die sich über das gesamte Land erstrecken. Tag für Tag analysiert der amtliche Wetterdienst mit 2.200 Mitarbeitern Wetter und Klima in Deutschland. [2]
Energiewirtschaft und Klimawandel sind untrennbar miteinander verbunden. Das wesentliche Geschäftsmodell der Energiewirtschaft in den letzten 200 Jahren bestand darin, die Vorräte an kohlenstoffhaltigen Energieträgern aufzuspüren, zu fördern und weiterzuverarbeiten, die sich in Millionen von Jahren aus abgestorbenen organischen Materialien gebildet haben, in die Tiefen der Erde gewandert sind und dort in Form von Kohle, Öl und Gas noch immer in riesigen Mengen lagern. Kohle hat die industrielle Revolution befeuert und das moderne Leben mit Massenproduktion und -wohlstand ermöglicht. Noch heute liefert Kohle 26 % des Weltenergiebedarfs, vornehmlich als Energieträger für die Stromproduktion. Öl ist die Basis des Individualverkehrs, der unsere Wohnungen mit Arbeitsstätten, Kindergärten und Supermärkten verbindet, und zudem Ausgangsstoff für die unzähligen Produkte aus Kunststoff, die uns umgeben. Es deckt derzeit 31 % des globalen Energiebedarfs. Erdgas wärmt komfortabel einen großen Teil unserer Häuser und treibt flexibel die Turbinen in zahlreichen Kraftwerken zur Stromproduktion an. Sein Anteil liegt bei 23%. Zusammen stellen die fossilen Energien 80% des Weltenergiebedarfs, weitere 5% kommen aus Kernkraft. Für Deutschland sind die Einzelwerte etwas anders, aber auch hier steuern die fossilen Energieträger noch 79% zum gesamten Energiebedarf bei, der neben der Stromproduktion auch Wärme, Mobilität und Industrieverbräuche umfasst. 6% stammen zudem aus Kernkraft. [3]
Mit jeder Tonne Kohle, jedem Barrel Öl und jedem Kubikmeter Gas entsteht bei der Verbrennung CO2, das in die Atmosphäre freigesetzt wird, dort über den Treibhauseffekt zur Klimaerwärmung beiträgt und über Jahrhunderte nur sehr langsam wieder abgebaut wird. Im Wetter schlagen sich die Klimaänderungen nieder. Mal allmählich und eher sanft, wenn sich Anbauzonen für den Wein allmählich nach Norden verschieben, mal mit brutaler Gewalt der Elemente, wenn Dürren die Ernten bedrohen, Tornados Häuser zerlegen und Starkregen die Keller flutet. Diese Naturgewalten sind zwar nicht in jedem Einzelfall auf den Klimawandel zurückzuführen, aber doch mit der Häufigkeit bzw. Heftigkeit, mit der sie auftreten. [4]
Seit 1881 ist die Temperatur in Deutschland im Jahresmittel um 1,6 °C angestiegen. 11 der 17 wärmsten Jahre in diesem Zeitraum liegen im noch jungen 21. Jahrhundert, einschließlich des rekordwarmen Jahres 2018, in dem die Wetterstation im emsländischen Lingen die neue nationale Höchsttemperatur von 42,6 °C gemessen hat. Ohne Klimaschutzanstrengungen könnte sich der Temperaturanstieg von bislang 1,6 °C weiter auf 4,6 °C bis Ende des Jahrhunderts erhöhen, prognostiziert der Deutsche Wetterdienst. [5] Heute geborene Kinder könnten Zeuge davon werden.
Diamonds not forever
In den Grünanlagen der Offenbacher DWD-Zentrale hat der Künstler Thomas Bayrle drei Skulpturen aus Holz geschaffen, die bewusst den Elementen ausgesetzt sind und sich dadurch verändern. Einem Wandel unterliegen auch unsere Vorstellungen von Energie. Kohle war zwar immer schon eine staubige Angelegenheit, beim Fördern ebenso wie beim Verbrennen. Das heutige Symbol des Klimaproblems galt früher aber einmal als fortschrittlich. Mit Kohle konnte die Menschheit zuvor ungeahnte Kräfte für sich nutzen, zur Güterproduktion in Fabriken, zur Fortbewegung mit Eisenbahnen oder später zur Erzeugung von Strom. „We may call it black diamonds. Every basket is power and civiliziation.“ [6] schwärmte der Schriftsteller Ralph Waldo Emerson Mitte des 19. Jahrhunderts über Kohle und die dadurch eröffneten Möglichkeiten zur Gestaltung der Welt. Die Beschränkung auf die Energie von Sonne, Wind, Wasser und Biomasse, die lange Zeit die Menschheitsgeschichte geprägt hat, konnte damals überwunden werden. Heute gilt es zu diesen Energieformen zurückzufinden, in ganz anderen Dimensionen und unter anderen Vorzeichen. Auch davon handelt diese Reise, die ich mit Biomasse in Form von Nahrung bestreite, die über die Beinmuskeln die Räder meines Fahrrads antreibt.
Muskelkraft war in der gesamten Menschheitsgeschichte, mit Ausnahme der letzten einhundert Jahre, die hauptsächliche Energiequelle. Die Menschen waren dabei sehr erfinderisch, immer mehr aus dieser Muskelkraft herauszuholen: Mit besseren Maschinen, die sich Hebel, Flaschenzüge oder Zahnräder zunutze machten. Und dem umfassenden Einspannen von tierischen Helfern, insbesondere auf den Feldern, aber auch in Mühlen oder zum Pumpen von Wasser, wofür Pferde zum Teil den ganzen Tag gezwungen wurden im Kreis zu laufen. In den sprichwörtlich gewordenen Tretmühlen mussten auch Menschen solche Hamster-Arbeit verrichten. Zahlreiche Gefängnisse beuteten ihre Insassen im 18. und 19. Jahrhundert unter menschenunwürdigen und gefährlichen Bedingungen auf diese Weise aus. [7] Das Mainzer Zuchthaus in der Weintorstraße beispielsweise setzte Gefangene in der 1743 errichteten Tretmühle ein, um Getreide zu mahlen, dessen Erlöse dem Gefängnis zuflossen. [8] Energie war knapp, wertvoll und zu großen Teilen mit Muskelkraft verbunden, Skrupel gegenüber Mitmenschen und Tieren standen da für viele Zeitgenossen hinten an.
Wahrscheinlichkeiten, Gewissheiten und das Klimaziel
Von Offenbach nach Frankfurt ist es mit jedem Verkehrsmittel nur ein Katzensprung. Hier wurde der mittlerweile verstorbene Hermann Flohn geboren, einer der renommiertesten deutschen Klimaforscher, der sich bereits in seiner Habilitationsvorlesung 1941 in Würzburg mit der einer Klimaänderung durch CO2 beschäftigte und maßgeblich an der Vorbereitung der ersten Weltklimakonferenz 1979 beteiligt war, mit der die steigenden Treibhausgasemissionen in den internationalen Fokus rückten. Damals herrschte noch eine große Unsicherheit, welchen Effekt die zunehmende CO2-Konzentration in der Atmosphäre haben würde. Zusammen mit dem Glashauseffekt durch CO2 wurde auch eine mögliche Abkühlung der Atmosphäre durch eine ansteigende Luftverschmutzung diskutiert. Flohn stellte sich gegen Forderungen, die Wissenschaft müsse eindeutig Position beziehen und der Politik sagen: Ja, das Klima ändert sich, oder nein, das Klima ändert sich nicht. Das Beste, was aus seiner Sicht erreicht werden könne, sei eine Wahrscheinlichkeitsaussage. [9] Diesem Prinzip ist die Wissenschaft heute noch immer verpflichtet. Nur ist nach vielen Jahrzehnten weiterer Forschung aus der vorsichtigen Aussage des 1990 veröffentlichten ersten Weltklimaberichts, die beobachtete Erwärmung sei „weitgehend konsistent“ mit den Ergebnissen, die die Klimamodelle aufgrund der steigenden CO2-Emissionen erwarten ließen, mittlerweile de facto Gewissheit geworden. Der jüngste, fünfte Weltklimabericht verwendet die Formulierung „extrem wahrscheinlich“, was im Jargon des Weltklimarats IPCC für eine Sicherheit von 95-100% steht. [10]
Das Wissen um die klimaerwärmende Wirkung von CO2 und anderer Treibhausgase ist der breiteren Weltöffentlichkeit spätestens seit 1992 bekannt. In Rio de Janeiro kamen damals die durch die wissenschaftlichen Erkenntnisse alarmierten Regierungen der Welt unter Federführung der Vereinten Nationen zusammen. Sie beschlossen feierlich auf Grundlage des ersten Weltklimaberichts, die Treibhausgaskonzentration in der Atmosphäre auf einem Niveau zu stabilisieren, das „eine gefährliche anthropogene Störung des Klimasystems verhindert“ [11].
Danach ist einerseits viel passiert, wenn man auf die Gipfel und Selbstverpflichtungen der Staaten schaut. Einen jüngsten Höhepunkt erreichten die Anstrengungen mit dem Klimagipfel in Paris im Jahre 2015 und dem dort vereinbarten Klimaziel, die globale Erwärmung ggü. dem vorindustriellen Zeitalter unter 2 °C zu halten, sie möglichst sogar auf 1,5 °C zu begrenzen. [12] Auch die Entwicklung der erneuerbaren Energien ist sehr dynamisch verlaufen, vielerorts prägen heute Solaranlagen und Windräder Siedlungs- und Landschaftsbilder. Die erneuerbaren Energien tragen in Deutschland mittlerweile beeindruckende 40% zur Stromerzeugung bei und immerhin 15% zum gesamten Primärenergieverbrauch (s.o.). [13] Andererseits ist die Entwicklung sehr ernüchternd, wenn man auf die Treibhausgasemissionen schaut. Seit dem Erdgipfel in Rio de Janeiro ist 1990 das Bezugsjahr, zu dem die Veränderungen der Emissionen gemessen werden. Im Vergleich dazu sind die Emissionen weltweit bis heute um nahezu 60% gestiegen. [14] Um das in Paris beschlossene Ziel einer Erwärmung um nicht mehr als 1,5 °C zu erreichen, müssten die Treibhausgasemissionen nach Analysen des Weltklimarats bis 2030 vom aktuellen Stand um etwa die Hälfte sinken. [15] Eine Halbierung innerhalb von 10 Jahren wäre unter Klimaaspekten zwar überaus wünschenswert, wird sich selbst mit größten Anstrengungen aber leider nicht realisieren lassen, wenn man Investitionszyklen in emissionsstarken Sektoren und den gleichzeitigen Nachholbedarf von Entwicklungsländern bedenkt. Vielleicht muss man aber ein Ziel von 1,5 °C ausrufen, um anschließend zumindest 2,5 oder 2,9 °C zu erreichen?
‚Erdaufgang‘, ‚Blaue Murmel’ und die Reise in einer Rakete
Die Verwundbarkeit der Erde wird in unzähligen wissenschaftlichen Publikationen untersucht und dargelegt. Um sie intuitiv zu begreifen, genügte ein einziges Bild, das am Heiligabend des Jahres 1968 aufgenommen wurde und das das Selbstbild der Menschheit veränderte. In Vorbereitung der Mondlandung umrundete das Raumschiff Apollo 8 den Himmelskörper und schoss dabei ein Foto, bei dem die strahlend blaue Erde über der öden Mondlandschaft auftaucht und ihre Schönheit und Fragilität inmitten des schwarzen Weltalls offenbart. Der Astronaut William Anders, der das Foto aufnahm, sagte rückblickend: „Wir brachen auf, um den Mond zu erkunden, aber tatsächlich entdeckten wir die Erde.“ Passend firmiert das Bild unter dem Namen „Earthrise“ und wird wenige Jahre später durch die „Blue Marble“ getaufte Photographie der gesamten Erdkugel ergänzt, die Apollo 17 von ihrer Reise mit zurückbrachte. [16]
Eine Rakete veranschaulicht gut den Weg, auf den wir uns mit der Erschließung und massenweisen Nutzung der fossilen Energien vor 200 Jahren begeben haben. Die Herausforderung für eine Rakete ist, sie entgegen der Schwerkraft überhaupt abheben zu lassen. Dafür müssen gewaltige Kräfte mobilisiert werden, die in den Treibstofftanks der ersten Stufe mitgeführt werden, von der sich die Rakete später abkoppelt und ihren Antrieb auf die nächste Stufe umstellt, wenn sie die benötigte Geschwindigkeit aufgenommen und die Schwerkraft ausreichend überwunden hat. Im Zeitraffer betrachtet waren die fossilen Energien der Treibstoff, mit der sich die Menschheit auf eine völlig neue Entwicklungsstufe katapultieren konnte. Das beschwerliche und beschränkte Leben um 1800 war in vielen Bereichen nicht so grundverschieden vom dem Leben zu römischen Zeiten. Die Annehmlichkeiten und Möglichkeiten 200 Jahre später stellen dagegen eine neue Dimension dar. Um 1800 war der allergrößte Teil der Menschen in mühevoller Arbeit in der der Landwirtschaft tätig und sah nicht viel von der Welt außer seiner unmittelbaren Umgebung. Keine Fotos, kein Radio, kein Fernsehen, kein Internet. Die durchschnittliche Reisegeschwindigkeit selbst für Menschen, die sich Kutschfahrten leisten konnten, lag aufgrund der miserablen Wege-Verhältnisse und der vielen Hindernisse bei der eines gemächlichen Spaziergängers, um die 3 Kilometer pro Stunde. [17] Dann entdeckte und nutzte die Menschheit sukzessive das, was in der Natur in Millionen von Jahren an fossilen Energiereserven entstanden war und erarbeitete sich Wohlstand, Kommunikation, Mobilität und Medizin für Milliarden von Menschen auf einem Niveau, von dem selbst Kaiser und Könige zu früheren Zeiten nur träumen konnten. Mittlerweile ist es höchste Zeit, die Subvention durch die fossilen Energien zu überwinden. Die Vorräte sind zwar noch lange nicht erschöpft, aber die Nebenfolgen in Form des Klimawandels verlangen, sich von der ersten Stufe zu trennen und den fortgesetzt immensen Energiebedarf anders zu decken. Der Unterschied zu einer Rakete ist allerdings, dass die nächste Stufe noch nicht fertig ist. Sie entsteht gerade erst inmitten der Reise. Die grundsätzlichen Techniken sind vorhanden, einiges ist bereits ausprobiert und umgesetzt, aber vieles auch noch ungeklärt und offen. Energiewirtschaft war nie herausfordernder und spannender.
Fußballfelder voller Rechner
Frankfurt gilt als deutsche Hauptstadt der Rechenzentren. Hier befindet sich mit DE-CIX der Internetknotenpunkt mit dem weltweit größten Datenfluss, an den sich große Rechenzentren gerne direkt anschließen. Die über 40 internationalen Rechenzentren der Mainmetropole verbrauchen mittlerweile mehr Strom als der Frankfurter Flughafen, der zuvor den größten Bedarf hatte. Zunehmende Cloud-Lösungen und steigender Online-Handel treiben die Nachfrage nach Rechenkapazitäten weiter. [18] Frankfurt 1 Data Center des Unternehmen NTT ist das größte Rechenzentrum der Stadt und zugleich das größte Europas. Es liegt an der Eschborner Straße, seine Anlagen umfassen über 60.000 Quadratmeter oder 10 Fußballfelder. [19] Ich fahre an einem gesicherten Gebäudekomplex entlang, auf dem sich moderne Bürogebäude und große graue Hallen mit viel Klimatechnik auf den Dächern ausmachen lassen. Digitale Infrastruktur ist wenig spektakulär. Dafür aber energieintensiv. Rechenzentren und Datennetze zusammen verbrauchen weltweit so viel Strom wie ganz Frankreich. [20]
Die großen Informations- und Kommunikationskonzerne wissen um die prüfenden Blicke, die aus der Gesellschaft aufgrund des hohen Stromverbrauchs auf sie gerichtet sind, und reagieren entsprechend mit umfassenden Investitionen in erneuerbare Energien. Die Hälfte des weltweit von privaten Unternehmen bezogenen Stroms aus erneuerbaren Energien ist auf Informations- und Kommunikationskonzerne zurückzuführen. Google und Apple kommen für ihre Rechenzentren mittlerweile auf eine Erneuerbaren-Quote von 100%. [21]
Bulle und Bär in grünem Gewand
Es sind nicht nur engagierte Klimaschützer, die auf die CO2-Bilanz von Unternehmen schauen, sondern zunehmend auch professionelle Finanzanalysten und Anleger. Unmittelbar hinter der Stadtgrenze Frankfurts liegt Eschborn, das die Deutsche Börse mit niedrigeren Steuern vor einigen Jahren zum Umzug der meisten Unternehmensteile anreizen konnte. In Frankfurt halten zwar immer noch Bulle und Bär vor dem historischen Börsengebäude in der Innenstadt die Stellung, aber der frühere Saal-Handel ist längst auf Online-Plattformen gewandert und wird nun am Eschborner Hauptsitz der Deutschen Börse gemanagt.
Die Aktienkurse, die an den Börsen entstehen, sind weltweit auf die Zukunft gerichtet. Und diese Zukunft, so die aktuelle Einschätzung, ist tendenziell grün, auf jeden Fall digital beziehungsweise elektrisch. Tesla, der Elektroauto-Pionier aus Kalifornien, hatte Ende 2019 Produktionskapazitäten von einer halben Million Autos im Jahr, die nicht komplett ausgelastet waren. Der Volkswagen-Konzern hat im gleichen Jahr fast elf Millionen Autos verkauft, Daimler knapp drei Millionen und BMW zweieinhalb Millionen. Und doch ist Tesla an der Börse mehr wert als die drei deutschen Autokonzerne zusammen. [22] Autos ‚Made in Germany‘ hatten schon einmal mehr Strahlkraft.
Mittlerweile zehn Jahre ist es her, dass ExxonMobil, der größte private Ölkonzern der Welt, auch das wertvollste Unternehmen der Welt war. Zuvor hatte es diesen Platz regelmäßig eingenommen. Mit PetroChina und Gazprom oder Royal Dutch Shell standen häufig weitere fossil geprägte Energiekonzerne in den Top Ten. 2012 hat Apple den Spitzenplatz übernommen und seitdem nur gelegentlich an Microsoft abgegeben. In 2020 taucht kein einziges Energieunternehmen mehr in den Top Ten auf, dafür sind mit Apple, Microsoft, Amazon, Alphabet (Google) und Facebook die Big Five der US-Digitalkonzerne vertreten. [23]
Quo vadis Kranich
Turbolenzen an der Börse stehen im Zusammenhang mit meinem nächsten Stopp, an dem es derzeit vergleichsweise beschaulich zugeht. Nach einer kurzen Weile des Wartens landet aber tatsächlich ein Flugzeug. Der Frankfurter Flughafen befindet sich seit knapp einem Jahr in einer Art Basisbetrieb. Die mit Abstand größte deutsche Fluggesellschaft Lufthansa hat aufgrund des weltweit eingebrochenen Fluggastaufkommens so dramatisch an Wert verloren, dass sie noch im ersten Halbjahr 2020 aus dem deutschen Börsen-Leitindex DAX herausgefallen ist, der die 30 größten börsennotierten Unternehmen umfasst und in dem sie Mitglied war, seitdem der DAX im Jahr 1988 etabliert wurde. Dass es das Unternehmen mit dem markanten Kranich als Symbol überhaupt noch gibt, ist einem neun Milliarden Euro schweren Rettungspaket des deutschen Staates zu verdanken. [24]
Der Grund für die Implosion des Flugverkehrs liegt nicht darin, dass die Menschen plötzlich Ernst gemacht hätten mit ihrem persönlichen Beitrag zum Klimaschutz. Das wäre immerhin vorstellbar, wenn man bedenkt, dass der Duden mittlerweile das Wort ‚Flugscham‘ listet und Greta Thunberg zwei Wochen unter Verzicht auf Sanitärkomfort über den Atlantik zum New Yorker Klimagipfel gesegelt ist, weil Fliegen in besonderer Weise zur Klimaerwärmung beiträgt. Der Flugverkehr verursacht nicht nur große Mengen CO2, sondern ruft zusätzlich Cirrus-Wolken hervor, die zu einer verstärken Reflexion von Wärme zurück zur Erde führen. [25]
Tatsächlich liegt der Grund in der Corona-Pandemie, die die Welt spätestens seit März 2020 prägt. Währenddessen wird weiter am neuen Terminal 3 gebaut, um die zukünftig erwarteten Fluggaststeigerungen bewältigen zu können. Im letzten Normaljahr vor Corona starteten oder landeten mehr als 70 Millionen Passagiere am Frankfurter Flughafen. Von dort, wo momentan eine riesige Baustelle zu sehen ist, sollen im Vollausbau bis zu 25 Millionen Passagiere im Jahr reisen. [26]
Beim Klimaschutz möchte die Luftfahrtbranche gleichwohl nicht im Abseits stehen und verweist auf Möglichkeiten, Kerosin aus Biomasse oder synthetisch aus Strom herzustellen, wenn nicht gar Flugzeuge elektrisch anzutreiben. Diese Optionen werden erforscht und Bio-Kerosin stellenweise auch bereits in geringem Maße beigemischt. [27] Eine Anwendung in größerem Umfang liegt jedoch noch in der Zukunft, während mich der weitere Weg den Main und dann südlich den Rhein entlang führt. ♦
Autor: Sebastian Herold, Hochschule Darmstadt, Beitrag veröffentlicht am 30.11.2020 als Teil 1 von 4 der Energie-Tour 2020.
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