Energie

Erstmals Index für Energiegerechtigkeit im globalen Süden entwickelt

slz — Thu, 01 Feb 2024 09:27:36 +0000

Erstmals Index für Energiegerechtigkeit im globalen Süden entwickelt slz Do, 02/01/2024 - 10:27

Sabine Letz

Studie

Maria Apergi

slz

Energiewende

Autorinnen und Autoren um Wissenschaftlerin Maria Apergi des in ‚Renewable and Sustainable Energy Reviews‘ erschienenen Artikels „An energy justice index for the energy transition in the global South“ haben einen Index für Energiegerechtigkeit entwickelt, der einen standardisierten und quantitativen Vergleich der Übergangsprozesse der Energiewende in verschiedenen Ländern ermöglicht. Denn inwieweit diese „Wende“ zugleich Gerechtigkeit impliziert, dafür habe bis dato ein quantitatives Maß gefehlt - und zwar über den globalen Norden hinaus. Der nun entwickelte Index kann ebenso auf andere Länder angewendet werden.

Energiegerechtigkeit - das Konzept dahinter

Das Team versteht Energiegerechtigkeit als Konzept, welches sich mit der Fairness von Energiesystemen befasst und dabei die sozialen sowie entwicklungspolitischen Auswirkungen von Technologien, Politiken und Projekten beurteilt. Ein Großteil der bislang veröffentlichten Studien zu Energiegerechtigkeit bewerte lediglich die Auswirkungen von kohlenstoffarmen Übergängen und erneuerbaren Energien auf den Faktor Gerechtigkeit. Das neu entwickelte Konzept diene als analytischer Rahmen, um Ungerechtigkeiten in Energieprozessen zu identifizieren und Lösungen anzubieten. Der Index wurde erstellt, indem verschiedene Komponenten der Energiegerechtigkeit den drei Kernpunkten Verfahrensgerechtigkeit, Anerkennungsgerechtigkeit und Verteilungsgerechtigkeit zugeordnet wurden.

Fig. 1. Die drei Kernthemen der Energiegerechtigkeit und die entsprechenden Komponenten. Quelle: Autoren

Vier Länder im Fokus

Empirisch ausgewertet wurden vier Länderfallstudien von 2010 bis 2019: Kenia, Jordanien, Chile und Malaysia. Um einen Querschnitt der Weltregionen zu erhalten, welche für den globalen Süden relevant sind, ist die Wahl auf diese Länder gefallen. Zudem sind alle vier Länder als Pioniere der Energiewende in ihren jeweiligen Regionen zu werten.

Die Analyse zeige, wie wenig Sekundärdaten zur Messung der Energiegerechtigkeit vorlägen und wie schwierig es sei, an Informationen über angewandte Verfahren bezüglich des Ausbaus der erneuerbaren Energien zu gelangen, insbesondere im Fall von Malaysia. Dies mache deutlich, wie wichtig eine verbesserte Datenlage sei, so die Autorinnen und Autoren.

Ungerechtigkeiten in allen Ländern

Die Ergebnisse belegten, so das Autorenteam, dass es Ungerechtigkeiten in Energiewendeprozessen aller Fallstudienländer gebe, wozu sie Verteilungs-, Verfahrens- und Anerkennungsgerechtigkeit zählen. Die Indexergebnisse zeigen auch eine erhebliche Streuung der Länderergebnisse bei den verschiedenen Komponenten und Grundsätzen der Energiegerechtigkeit. Das Team stellt heraus, dass die Rangfolge der überprüften Länder im Index nicht immer dem Niveau ihrer wirtschaftlichen Entwicklung entspreche. So schnitten beispielsweise Malaysia und Chile bei der Verteilungsgerechtigkeit besser ab, während Kenia und Jordanien bei der Verfahrensgerechtigkeit besser dastehen. Darüber hinaus schnitt Kenia bei der Generationengerechtigkeit und der Kostenverteilung für die Infrastruktur für erneuerbare Energien besser ab.

Fig. 3. Index der Energiegerechtigkeit für Kenia, Malaysia, Jordanien und Chile: Darstellung der verschiedenen Komponenten nach Grundsätzen im Jahr 2019. Quelle: Berechnung der Autoren

Folgen für die Klimapolitik

Die Empfehlung der Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler: Sowohl nationale Regierungen als auch transnationale Akteure wie multilaterale Institutionen oder Investoren sollten politische Rahmenwerke und Strategien erarbeiten, die systematisch Gerechtigkeitsaspekte berücksichtigten. Gemeint seien damit Regelungen beim Ausgestalten von Energiesystemen wie beispielsweise ordnungsgemäße Verfahren, was den Zugang, die Kosten und andere Verteilungsaspekte beträfe. Ebenso sei unverzichtbar, gefährdete Gruppen zu schützen, etwa durch ländliche Elektrifizierungsprogramme und Mikrofinanzierungen. Wirtschaftliche Anreize, die zu Investitionen in erneuerbare Energien anregen, sollten immer auch soziale Kriterien enthalten. Darüber hinaus könnten die politisch Verantwortlichen von der Einführung von Überwachungs-, Berichterstattungs- und Datenüberprüfungsverfahren für Indikatoren zur Energiegerechtigkeit profitieren, um die Qualität und Verfügbarkeit der Daten zu verbessern.

Mit dem Index ergänzt die Studie die Diskussion um Energiegerechtigkeit, weil diese im Zeitverlauf und zwischen den Ländern bewertbar wird. Der Resultate verdeutlichen die Mehrdimensionalität wie Komplexität des Konzepts einer Energiegerechtigkeit – insbesondere, wenn es auf die Energiewende angewendet wird. Mit mehr Daten angereichert und für jeden online zugänglich, kann der Index Forschende und Entscheidungstragende beim systematischen Untersuchen von Energiegerechtigkeit helfen - im globalen Süden und darüber hinaus.

Publikation:
Maria Apergi, Laima Eicke, Andreas Goldthau, Mustafa Hashem, Sebastian Huneeus, Renato Lima de Oliveira, Maureen Otieno, Esther Schuch, Konstantin Veit: An energy justice index for the energy transition in the global South, Renewable and Sustainable Energy Reviews 192 (2024) 114238. https://doi.org/10.1016/j.rser.2023.114238

Wirtschaftliche Anreize, die zu Investitionen in erneuerbare Energien anregen, sollten immer auch soziale Kriterien enthalten, so das Autorinnenteam. Shutterstock/ Fit Ztudio

Energie Kann der Übergang zur kohlenstofffreien Gesellschaft im globalen Süden die nachhaltige Entwicklung vorantreiben? Ein Team vom Forschungsinstitut für Nachhaltigkeit (RIFS) hat erstmals einen quantitativen Ansatz entwickelt, mit dem messbar wird, inwieweit bei der Energiewende Faktoren der Energiegerechtigkeit berücksichtigt werden. 2401_Solarzellenanlage und Windgeneratoren

Kann der Übergang zur kohlenstofffreien Gesellschaft im globalen Süden die nachhaltige Entwicklung vorantreiben? Ein Team vom Forschungsinstitut für Nachhaltigkeit (RIFS) hat erstmals einen quantitativen Ansatz entwickelt, mit dem messbar wird, inwieweit bei der Energiewende Faktoren der Energiegerechtigkeit berücksichtigt werden.

Politik und Governance der globalen Energiewende Energiewende und gesellschaftlicher Wandel 0

Europa schöpft Wasserstoff-Potenziale derzeit nicht hinreichend aus

slz — Fri, 22 Sep 2023 06:00:00 +0000

Europa schöpft Wasserstoff-Potenziale derzeit nicht hinreichend aus slz Fr, 09/22/2023 - 08:00

Sabine Letz

Studie

rqu

slz

Wind- und sonnenreiche Länder mit hohem Potenzial für die Produktion von günstiger erneuerbarer Energie könnten künftig den europäischen Bedarf nach Wasserstoff weitgehend decken und den Wasserstoff in die europäischen Gegenden liefern, wo wirtschaftliche Potenziale im Vergleich zur künftig erwartbaren Nachfrage nicht ausreichend vorhanden sind, wie in Deutschland oder den Niederlanden. Doch die dort getätigten Investitionen sind aktuell im Vergleich zu Deutschland gering. Stärkere Kooperation auf EU-Ebene könnte helfen, die Investitionen in die richtige Richtung zu lenken.

Die Studie vergleicht zwei Szenarien für verschiedene Anwendungsbreiten von Wasserstoff in Europa mit den regionalen Potenzialen für eine möglichst günstige Produktion von grünem Wasserstoff. Bei der Analyse fokussiert sich die Studie auf die Politikmaßnahmen der EU sowie auf Daten zur Förderung von Wasserstoff-Produktion und –Anwendungen in EU-Ländern. Fragen zur Infrastruktur (Lagerung und Transport) waren nicht Teil dieser Untersuchung.

Europa hat das Potenzial, sich künftig mit Wasserstoff selbst zu versorgen

Die Analyse zeigt, dass Europa seinen künftigen Wasserstoff-Bedarf zu wettbewerbsfähigen Preisen größtenteils aus heimischer Produktion decken könnte Somit besteht die Chance, die europäische Industrie unabhängiger von Importen aus Drittstaaten zu machen. Laut Studie ist das technische Potenzial für die Produktion von erneuerbarem Strom in Europa (EU plus Norwegen, Schweiz und Großbritannien) im Jahr 2050 bei Kosten von bis zu 40 Euro pro MWh selbst bei breiter Anwendung von Wasserstoff hoch genug, um die gesamte Elektrizitätsnachfrage einschließlich der Elektrizitätsnachfrage zur Wasserstoffherstellung zu decken.

Besonders Regionen mit hohem Potenzial für Solar- und Windenergie wären bei der Wasserstoff-Produktion von zentraler Bedeutung. Die größten Potenziale für die Produktion von erneuerbarer Energie im Jahr 2050 haben hier Norwegen (über 1900 TWh), Spanien (über 1760 TWh), Frankreich (über 1700 TWh). Diese Staaten haben selbst bei starker heimischer Nutzung von Wasserstoff mehr Potenzial als sie selbst für ihre eigene Nachfrage benötigen würden. Länder mit höherem Bedarf als eigenem Potenzial, also einem Defizit, müssen den benötigten Wasserstoff importieren.

Deutschland wird trotz hoher Elektrolyse-Ausbauziele auf Wasserstoff-Importe angewiesen sein

Frankreich plant aktuell sechseinhalb Gigawatt Elektrolyse-Kapazität bis 2030, Spanien erhöhte sein Ausbauziel erst kürzlich von vier Gigawatt auf elf Gigawatt und nimmt somit aktuell den Spitzenplatz in Europa ein. Die nationale Wasserstoffstrategie der deutschen Bundesregierung sieht bis 2030 eine Elektrolyse-Kapazität zur Herstellung von Wasserstoff in Höhe von zehn Gigawatt vor. Trotz dieser Ziele wird Deutschland seinen Bedarf nicht allein decken können.

Das deutsche Potenzial für den Ausbau erneuerbarer Energien ist laut der Studie nicht einmal halb so groß wie die künftige Nachfrage. Im Jahr 2050 könnte Deutschland innerhalb der EU das Defizitland mit der größten absoluten Versorgungslücke sein: Hier würden sogar bei geringer Anwendungsbreite über 550 TWh an erneuerbarer Energie fehlen, so die Forschenden (siehe Grafik). Fazit: Deutschland ist langfristig auf Importe von Energie und Wasserstoff angewiesen, um die heimische Wirtschaft zu versorgen. Weitere Länder mit größeren Versorgungslücken sind die Niederlande, Belgien, und Tschechien.

Technisches Erzeugungspotential für erneuerbaren Strom nach europäischen Ländern im Jahr 2050. Grafik: HyPat

Investitionen in Wasserstoff sind nicht optimal verteilt

Die Europäische Union schöpft das von der Studie aufgezeigte Potenzial nicht voll aus, um die Ziele für die Produktion von grünem Wasserstoff zu erreichen. Die Investitionen in Wasserstoff-Produktion und -Anwendungen lassen einige der vielversprechendsten Regionen außen vor, so die Forschenden. Deutschland, Frankreich und Großbritannien investieren aktuell am stärksten in den Aufbau einer Wasserstoff-Industrie. Zwar sind auch in Spanien aktuell einige Projekte geplant, beim Investitionsvolumen auf nationaler Ebene fällt das sonnenreiche Land hier aber weit hinter seinem Potenzial zurück. Die Studie bemängelt außerdem, dass die aktuellen Förderprogramme der EU wie z.B. der EU-Innovationsfonds dieses Ungleichgewicht noch verstärken würden.

Die Studie zeigt eine Reihe an Vorschlägen auf, die helfen könnten, die Investitionen in Europa besser zu verteilen und den Markthochlauf der Wasserstoff-Industrie in den Ländern mit hohem Potenzial gezielter zu fördern.

Empfehlung 1: Höhere EU-Subventionen für Wasserstoffprojekte etablieren, sowohl bezogen auf Produktion als auch auf Anwendungen (beispielsweise grüne Produktionsmethoden für Chemieprodukte auf Wasserstoff-Basis statt fossiler Energieträger). Dabei sollte eine Kumulierung mit nationalstaatlichen Fördermitteln vermieden werden, wie es bei der bald startenden EU-Wasserstoffausschreibung bereits umgesetzt wurde.
Empfehlung 2: Grenzüberschreitende Auktionen für grünen Wasserstoff ermöglichen. Das Auktionsmodell »Auctions-as-a-Service« (AaaS), welches die EU als zusätzliche Option im Rahmen ihrer Wasserstoffausschreibungen propagiert, sollte um bilaterale, grenzüberschreitende Auktionen der Mitgliedstaaten erweitert werden, um so gezielt die wettbewerbsfähigsten Projekte und den innereuropäischen Wasserstoffhandel zu unterstützen.
Empfehlung 3: Nationale Ausbauzielpfade für Elektrizität aus erneuerbaren Energien in allen EU-Staaten etablieren. Darüber kann die EU sicherstellen, dass der Ausbau von erneuerbaren Energien für die Wasserstoffproduktion nicht die Dekarbonisierung der nationalen Energiesysteme verlangsamt und gleichzeitig besonders ambitionierte Regionen zusätzlich unterstützen, beispielsweise durch vereinfachte Nachweispflichten bei der Vermarktung von erneuerbarem Wasserstoff.
Empfehlung 4: Entwicklung von bilateralen oder regionalen Wasserstoff-Partnerschaften zwischen Überschuss- und Defizit-Ländern. Die EU-Regulierung erlaubt bei der Zielanrechnung von Wasserstoff und Wasserstoff-Derivaten eine flexible Aufteilung zwischen Produktions- und Nutzungsland. Bilaterale oder regionale Partnerschaften können hier die Grundlage für eine Kooperation zwischen Überschuss- und Defizit-Ländern schaffen.
Empfehlung 5: Fokus der Wasserstoffnutzung in Defizitländern auf die Sektoren, die am schwierigsten zu elektrifizieren sind ("hard-to-electrify"). In gewissen Bereichen der energieintensiven Industrie, des Flugverkehrs und der Schifffahrt gilt die zukünftige Wasserstoffnutzung als no-regret-Option. Um die Versorgungslücken der Defizitländer und damit die Gesamtnachfrage nach Wasserstoff möglichst klein zu halten, können sowohl nationale als auch EU-weite Förderungen des Markthochlaufs auf diese Sektoren beschränkt werden.

Ein großes Problem ist die hohe Komplexität der aktuellen EU-Regulierungen und Unterstützungsprogramme, kritisieren die Forschenden. Im Vergleich dazu seien die steuerbasierten Förderprogramme der US-Regierung durch den US Inflation Reduction Act viel attraktiver für Investoren. Studienautor Prof. Rainer Quitzow vom RIFS sagt dazu: "Die EU kann nicht die Steuervergünstigungen der US-Regierung replizieren. Mit dem neuen Auktionskonzept für die Fördermittelvergabe hat die EU ein zugängliches Instrument geschaffen. Dies muss nun aber auch mit einer umfangreichen Finanzierung ausgestattet werden. Bilaterale Kooperation zwischen Mitgliedstaaten könnte weitere Impulse geben, damit die Potenziale in weniger finanzstarken Mitgliedsländern gehoben werden können."

Eva Schmid, HyPat-Projektleiterin bei der Deutschen Energie-Agentur (dena), bewertet die Situation: "Bis 2030 sollen in Deutschland 10 Gigawatt Elektrolyse-Kapazität installiert sein. Das ist eine enorme Aufgabe, bei der es keine Zeit zu verlieren gilt. Das betrifft neben Erzeugung und Transport auch den Aufbau der dafür notwendigen Wertschöpfungsketten. Außerdem müssen bis zu 70 Prozent des deutschen Wasserstoffbedarfs importiert werden. Für beide Herausforderungen wird die Zusammenarbeit mit internationalen und insbesondere auch europäischen Partnern immer wichtiger. Die vorgestellte HyPat Studie gibt dafür wichtige neue Impulse."

Studienautor Jakob Wachsmuth vom Fraunhofer ISI zieht ein Fazit: "Wasserstoff wird in den kommenden Jahren ein knappes Gut sein. Um den Bedarf der europäischen Wirtschaft nach Wasserstoff zu decken, wird mehr Kooperation zwischen den Ländern nötig sein. Besonders in den großen Industrieländern wie Deutschland könnte dies ein Problem werden, wenn nicht frühzeitig die politischen und finanziellen Weichen für innereuropäischen Handel gestellt werden. Bei der Nutzung von Wasserstoff kann eine klare Prioritätensetzung auf bestimmte Anwendungsbereiche helfen, die vorhandenen, begrenzten Potenziale effizient einzusetzen."

Hintergrund: Das HyPat-Projekt
Das Projekt HyPat wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung BMBF gefördert und durch den Projektträger Jülich betreut. Neben der Projektleitung durch das Fraunhofer ISI sind acht weitere Partner am Projekt beteiligt: Fraunhofer IEG, Fraunhofer ISE, die Ruhr-Universität Bochum, die Energy Systems Analysis Associates – ESA² GmbH, das German Institute of Development and Sustainability IDOS, das RIFS Potsdam, die GIZ Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit sowie die Deutsche Energie-Agentur (dena).

Publikation

Rainer Quitzow, Andrea Triki, Jakob Wachsmuth, Joshua Fragoso Garcia, Niklas Kramer, Benjamin Lux, Almudena Nunez: HYPAT Discussion Paper 05/2023: Mobilizing Europe's Full Hydrogen Potential: Entry-Points for Action by the EU and its Member States.

Grüner Wasserstoff gilt als Energieträger der Zukunft. Shutterstock/petrmalinak

Energie Für die Klimatransformation wird Europas Wirtschaft künftig große Mengen an klimaneutralem Wasserstoff benötigen. Viele europäische Länder, darunter Deutschland, planen hohe Investitionen in die Entwicklung und den Hochlauf der dafür benötigten Wasserstoff-Industrie. Eine neue Studie des RIFS Potsdam, Fraunhofer ISI und der Deutschen Energie-Agentur (dena) innerhalb des Forschungsprojekts HYPAT gibt fünf Empfehlungen an die EU und die Mitgliedstaaten. Grüner Wasserstoff

Für die Klimatransformation wird Europas Wirtschaft künftig große Mengen an klimaneutralem Wasserstoff benötigen. Viele europäische Länder, darunter auch Deutschland, planen hohe Investitionen in die Entwicklung und in den Hochlauf der dafür benötigten Wasserstoff-Industrie. Eine neue Studie des Fraunhofer ISI, RIFS Potsdam und der Deutschen Energie-Agentur (dena) innerhalb des Forschungsprojekts HYPAT gibt fünf Empfehlungen an die EU und die Mitgliedstaaten und zeigt: Beim Verhältnis der aktuellen Investitionsmengen und bei den Potenzialen zur günstigen Wasserstoffherstellung der einzelnen europäischen Regionen besteht ein großes Ungleichgewicht. Und: Trotz aller Anstrengungen bei einer heimischen Herstellung wird Deutschland künftig ein Wasserstoff-Importland sein.

Geopolitik der Energie- und Industrietransformation Energiewende und Public Policy Energiewende und gesellschaftlicher Wandel Agenda 2030, SDGs und die Deutsche Nachhaltigkeitsstrategie 0

Wie wird grüner Wasserstoff zur Entwicklungschance?

slz — Mon, 21 Aug 2023 14:31:47 +0000

Wie wird grüner Wasserstoff zur Entwicklungschance? slz Mo, 08/21/2023 - 16:31

Sabine Letz

Interview

slz

Beatriz Couto Ribeiro

Könnten Sie kurz vorstellen, was Sie hauptsächlich erforschen und wie es dazu kam?
Beatriz Couto Ribeiro: Während meiner Doktorarbeit habe ich vor allem die Innovationspolitik für die Energiewende in Europa untersucht. Traditionell unterliegen Versorgungsunternehmen regulatorischen Beschränkungen, die ihre Anreize und Fähigkeiten zur Innovation beeinträchtigen. Angesichts der kritischen Herausforderungen des Klimawandels, der Dezentralisierung der Energieversorgung, der Digitalisierung und der Notwendigkeit, die CO²-Emissionen zu reduzieren, wächst jedoch der Druck auf die Versorgungsunternehmen, sich weiterzuentwickeln. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, haben einige nationale Regulierungsbehörden begonnen, Innovationsanreize zu bieten, um den technologischen Wandel zu unterstützen. Während meiner Promotion habe ich die Auswirkungen dieser Maßnahmen mit verschiedenen quantitativen Methoden untersucht.

Gegen Ende meiner Doktorarbeit verlagerte sich mein Interesse auf grünen Wasserstoff, weil er eine wesentliche Ressource für die Vollendung der Energiewende sein wird und eine potenzielle Exportchance für Schwellenländer wie mein Heimatland Brasilien darstellen kann. Daher beschloss ich, mich mit einer Forschungsidee für das RIFS-Stipendium zu bewerben, die die Möglichkeiten für lateinamerikanische Volkswirtschaften bewerten soll, in die Wertschöpfungsketten für grünen Wasserstoff einzusteigen.

Was können Sie uns über das Projekt erzählen, das Sie während Ihres Fellowships verfolgen wollen?
B. C. R.: Bei meinem Fellowprojekt geht es darum, die entstehende grüne Wasserstoffwirtschaft zum Vorteil der lateinamerikanischen Länder zu nutzen. In meiner Forschung untersuche ich nicht nur das Endprodukt Wasserstoff, sondern ebenso die bestehenden Kapazitäten und das künftige Potenzial der Länder, andere Komponenten entlang der Wertschöpfungskette für grünen Wasserstoff zu produzieren.

Das Projekt läuft in zwei verschiedenen Schritten ab: Erstens führe ich eine umfassende Sekundärforschung durch, bei der ich bestehende Exportprofile der lateinamerikanischen Länder anhand von Kennzahlen zur wirtschaftlichen Komplexität und an Handelsdaten untersuche. Ich werde Produkte identifizieren, die mit Wasserstoffkomponenten verwandt sind und bei denen diese Länder bereits Wettbewerbsvorteile besitzen. Und ich werde potenzielle Bereiche identifizieren, die für Wachstum genutzt werden können.

Ergänzend zu den quantitativen Ergebnissen beabsichtige ich, Experteninterviews zu führen, um zu verstehen, wie lateinamerikanische Entscheidungstragende Investitionen in diesem Sektor fördern wollen und wie die lokale Produktion verschiedener Komponenten durch Vorschriften, Industriepolitik oder internationale Zusammenarbeit gefördert werden kann. Durch die Berücksichtigung dieser breiteren Dynamik soll meine Forschung eine ganzheitlichere Perspektive darauf bieten, wie die lateinamerikanischen Länder den grünen Wasserstoff als Entwicklungschance strategisch nutzen können.

Was ist Ihre derzeitige These über die Rolle von STI-Politiken und -Programmen bei der Förderung von nachhaltiger Entwicklung und Innovation in Infrastrukturbereichen?
B. C. R.: Meine These unterstreicht die zentrale Rolle von Politiken und Programmen in den Bereichen Wissenschaft, Technologie und Innovation (STI) bei der Förderung von nachhaltiger Entwicklung und Innovation in Infrastruktursektoren, insbesondere in Entwicklungsländern.

In der Vergangenheit haben sich die Entwicklungsländer stark auf den Export einer begrenzten Anzahl von Rohstoffen verlassen, um ihre Hauptexporterlöse zu erzielen. Die starke Abhängigkeit von Rohstoffen setzt diese Volkswirtschaften wirtschaftlichen Schwankungen aus, da die Rohstoffpreise im Laufe der Zeit sinken. Die fehlende Differenzierung zwischen den Rohstoffproduzenten verschärft den Wettbewerb auf den Weltmärkten, und die bestehenden Produktivitätsunterschiede verschärfen diese Herausforderungen noch
Um ein nachhaltigeres und weniger schwankungsanfälliges Wachstum zu erreichen, müssen die Entwicklungsländer unbedingt in Innovationen investieren und ihr Exportportfolio diversifizieren, indem sie sich auf komplexe Industriegüter oder hochqualifizierte Dienstleistungen konzentrieren. Untersuchungen zur wirtschaftlichen Komplexität, eine der Methoden, die ich in meinen Projekten anwende, zeigen, dass Länder, die diese hochwertigen Produkte annehmen, im Allgemeinen eine beschleunigte Entwicklung erfahren, während Länder, die an natürlichen Ressourcen festhalten, tendenziell zurückbleiben.

Die Umstellung auf die Produktion dieser fortschrittlichen Güter ist jedoch nicht ganz einfach. Der Wissenstransfer ist aufgrund seiner stillschweigenden Natur oft kompliziert, und die entwickelten Volkswirtschaften neigen dazu, Wettbewerbsvorteile innerhalb ihrer Grenzen zu schützen, was in letzter Zeit immer mehr an Bedeutung gewonnen hat. Diese Vorteile beruhen in der Regel auf spezialisierten Industrien, robusten nationalen Innovationssystemen, akkumuliertem Forschungswissen und qualifizierten Arbeitskräften, und eine gut konzipierte und gezielte STI- oder Industriepolitik in Entwicklungsländern ist wichtig, um die Schaffung dieser Fähigkeiten zu unterstützen.

Welche Forschungsfrage würden Sie gerne nach Ihrem Stipendium hier am RIFS beantworten können?
B. C. R.: Während meines Stipendiums am RIFS möchte ich herausfinden, auf welche Art von Gütern in der neuen Wertschöpfungskette für grünen Wasserstoff sich die lateinamerikanischen Länder spezialisieren könnten. In den Fällen, in denen eine solche Spezialisierung nicht möglich ist, möchte ich die entsprechenden Technologien identifizieren, die in Zukunft die Produktion dieser Exportgüter ermöglichen könnten. Mein Ziel ist es, umsetzbare Erkenntnisse zu liefern, die die lateinamerikanischen Länder in die Lage versetzen, sich in der sich entwickelnden wasserstoffbasierten globalen Landschaft strategisch zu positionieren.

Fellow Beatriz Couto Ribeiro. RIFS/ S. Letz

Energie Weil er eine wesentliche Ressource für die Vollendung der Energiewende sein wird, erforscht Fellow Beatriz Couto Ribeiro grünen Wasserstoff und welche Möglichkeiten es für Länder wie Brasilien gibt, in die Wasserstoff-Produktion einzusteigen. Im Interview erläutert sie ihre Forschungsidee. 2308_Fellow Ribeiro dt

Weil er eine wesentliche Ressource für die Vollendung der Energiewende sein wird, erforscht Fellow Beatriz Couto Ribeiro grünen Wasserstoff und welche Möglichkeiten es für Länder wie Brasilien gibt, in die Wasserstoff-Produktion einzusteigen. Im Interview erläutert sie ihre Forschungsidee.

Weltweite Potenziale zur Erzeugung und zum Export von Grünem Wasserstoff (HYPAT) Geopolitik der Energietransformation: Implikationen einer internationalen Wasserstoffwirtschaft (GET Hydrogen) Energiewende und gesellschaftlicher Wandel Agenda 2030, SDGs und die Deutsche Nachhaltigkeitsstrategie 0

Der richtige Weg, in saubere Technologien zu investieren

slz — Mon, 07 Aug 2023 13:12:35 +0000

Der richtige Weg, in saubere Technologien zu investieren slz Mo, 08/07/2023 - 15:12

Prof. Dr. Andreas Goldthau

Die massive Menge an notwendiger neuer Infrastruktur, um saubere Energie erzeugen, speichern und verteilen zu können, wird Staaten dazu zwingen, bessere Genehmigungsverfahren einzuführen und eine proaktivere Rolle zu übernehmen. Shutterstock/ Joerg Steber

Von Armond Cohen (Clean Air Task Force), Andreas Goldthau (RIFS/WBSPP), und Simone Tagliapietra (Bruegel)

Da die westlichen Regierungen vor der immer dringlicheren Aufgabe stehen, den Übergang zu einer kohlenstoffarmen Wirtschaft zu beschleunigen, hat sich das Pendel von einer starken Abhängigkeit von den Märkten als Innovationsmotor hin zu staatlichen Eingriffen bewegt. Aus Furcht vor Chinas Dominanz der Lieferketten für saubere Technologien und in Anerkennung des Potenzials für das Schaffen von Arbeitsplätzen, haben die Vereinigten Staaten eine breite Palette industriepolitischer Maßnahmen ergriffen, die die Entwicklung und den Einsatz umweltfreundlicher Lösungen unterstützen.

Das US-Gesetz zur Verringerung der Inflation (Inflation Reduction Act) beispielsweise fördert die Standortverlagerung ganz offen durch großzügige staatliche Unterstützung für Unternehmen, die umweltfreundliche Produktionskapazitäten im Land aufbauen. Der Net-Zero Industry Act der Europäischen Union folgt diesem Beispiel und führt eine Zielvorgabe für die inländische Produktion von sauberen Technologien ein, was einen Paradigmenwechsel in Europas Ansatz zur Wirtschaftspolitik darstellt.

Das richtige Gleichgewicht zwischen öffentlichem und privatem Sektor wird jedoch entscheidend sein, um den Übergang zu sauberer Energie effizient und rechtzeitig zu bewältigen als auch einen Rückschlag bei den Klimazielen zu vermeiden.

Die Energiemärkte in ihrer derzeitigen Form haben es eindeutig nicht geschafft, die Einführung grüner Technologien in ausreichendem Umfang und Tempo zu beschleunigen. In Ermangelung von Reformen oder ergänzenden Maßnahmen werden sie weiterhin die billigste verfügbare Energie fördern, was bis vor kurzem an den meisten Orten fossile Brennstoffe waren. Daher ist es nicht verwunderlich, dass die Regierungen die Industriepolitik - die sich in der Vergangenheit als erfolgreich erwiesen hat - überdenken, um Investitionen in saubere Technologien zu fördern. Darüber hinaus könnte die massive Menge an neuer Infrastruktur, die für die Erzeugung, Speicherung und Verteilung sauberer Energie benötigt wird, den Staat dazu zwingen, bessere Genehmigungsverfahren einzuführen und eine proaktivere Planungsrolle zu übernehmen.

Staatliche Eingriffe in den Übergang zu sauberer Energie sind jedoch auch mit Risiken verbunden. Die Auswahl von Gewinnern bei umweltfreundlichen Technologien oder Projekten kann zu Investitionsentscheidungen führen, die kostspielig oder wirtschaftlich ineffektiv sind - Ergebnisse, die die marktwirtschaftlichen Reformen des Energiesektors der vergangenen Jahrzehnte teilweise vorangetrieben haben.

Darüber hinaus besteht im Bereich der erneuerbaren Energien die Gefahr der staatlichen Vereinnahmung - ein ernsthaftes Problem der fossilen Energiewirtschaft. Allgegenwärtige Lobbyarbeit, gepaart mit einem Mangel an Rechenschaftspflicht und Transparenz, könnte zu einer suboptimalen Ressourcenallokation führen. Durch eine grüne Industriepolitik schaffen Regierungen im Wesentlichen Möglichkeiten zur Gewinnmaximierung, die in Systemen mit geringer institutioneller Qualität (gemessen an der Effektivität der Regierung, der Rechtssicherheit, der bürokratischen Qualität, der Korruption, dem regulatorischen Umfeld und anderen damit zusammenhängenden Maßnahmen) tendenziell stärker ausgeprägt sind.

Das Gespenst „nationalistischer“ Klimagesetze

Das Gespenst „nationalistischer“ Klimagesetze geht um, welche die globalen Lieferketten für saubere Technologien fragmentieren. Es war die spontane und unkoordinierte internationale Arbeitsteilung zwischen den Vereinigten Staaten (Innovation), Europa (Subventionen und Zuschüsse für die Installation) und China (Produktionseffizienz durch Größenvorteile), die den Preis für Solarmodule schnell sinken ließ und zu ihrer weltweiten Verbreitung führte. Eine forcierte Verlagerung könnte daher das Tempo der weltweiten Energiewende verlangsamen.

Das richtige Gleichgewicht zwischen staatlichen Eingriffen und dem Vertrauen auf die Marktkräfte ist entscheidend, um voranzukommen. Um sicherzustellen, dass Staat und Markt bei der Entwicklung und Umsetzung grüner Lösungen Partner sind, müssen die politischen Entscheidungsträger drei Schritte unternehmen. Zunächst einmal sollten sich die Regierungen darauf konzentrieren, bahnbrechende Innovationen für die Dekarbonisierung zu fördern. Das bedeutet, dass öffentliche Mittel für die Grundlagenforschung bereitgestellt und stärkere Anreize für Innovationen auf Unternehmensebene durch Kohlenstoffpreise, Steuergutschriften und Umweltvorschriften geschaffen werden müssen. Der Staat sollte auch die Erprobung, Demonstration und den frühen Einsatz neuer sauberer Technologien unterstützen, um die technische Leistungsfähigkeit zu demonstrieren und die Kosten so weit zu senken, dass sie mit fossilen Brennstoffen konkurrieren können.

Zweitens spielt der Staat eine wichtige Rolle, wenn es darum geht, durch eine Reihe politischer Maßnahmen wie Standards für saubere Energie, technologiespezifische Steueranreize, staatlich gelenkte Beschaffung und Kohlenstoffpreise umfangreiche Privatinvestitionen in grüne Lösungen anzustoßen und zu lenken. Gleichzeitig ist die öffentliche Unterstützung von entscheidender Bedeutung, um die Kapitalkosten für saubere Energieprojekte zu senken, ihre soziale Akzeptanz zu gewährleisten und die so genannten "Ermöglichungsinvestitionen" bereitzustellen, die eine Voraussetzung für die Beteiligung des Privatsektors sind. Eine direkte öffentliche Beteiligung an der Entwicklung, dem Eigentum oder dem Betrieb ausgereifter Technologien wie der Stromübertragung könnte in einigen Fällen ebenfalls sinnvoll sein, um die Entwicklung zu beschleunigen und die Kosten zu senken.

Schließlich gestalten Regierungen die Märkte und den ihnen zugrunde liegenden institutionellen Rahmen. Das bedeutet, dass der Staat die Energiesysteme so planen muss, dass sie die Voraussetzungen für das Erreichen der Klimaziele schaffen. Ehrgeizige und verlässliche Wege zu Netto-Null-Emissionen sollten mit flexiblen Energiemarktregulierungen kombiniert werden, die darauf abzielen, wirksame Anreize zu schaffen, um privates Kapital zu mobilisieren und saubere Energietechnologien in großem Maßstab einzusetzen.

Der Übergang von unverminderten fossilen Brennstoffen zu kohlenstofffreier Energie kommt einer industriellen Revolution gleich, wenn auch unter dem Druck einer festen Frist. Die Zeit wird nicht nur knapp, sondern die politischen Entscheidungen müssen auch vor dem Hintergrund volatiler globaler Energiemärkte, anhaltender öffentlicher Bedenken gegenüber bestimmten grünen Technologien und zunehmender geopolitischer Spannungen, vor allem zwischen China und dem Westen, getroffen werden.

Angesichts dieser Unwägbarkeiten müssen die politischen Entscheidungsträger bereit sein, bei der Schaffung von Anreizen für saubere Technologien, bei der Förderung von Investitionen in die Entwicklung und Einführung dieser Technologien und bei der Gestaltung der Energiemärkte Risiken einzugehen. Sie sollten aber auch bedenken, dass Staat und Markt Partner sein müssen und dass der grüne Übergang unweigerlich - und in zunehmendem Maße - zu komplexen Kompromissen führen wird, die sorgfältig gesteuert werden müssen; andernfalls wird die Zukunft der sauberen Energie unerreichbar bleiben.

An diesem Kommentar war auch Bruce Phillips beteiligt, Senior Adviser bei der NorthBridge Group. Der Kommentar wurde zuerst bei Project Syndicate veröffentlicht.

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Andreas Goldthau Geopolitik der Energie- und Industrietransformation Energiewende und gesellschaftlicher Wandel

Weitaus mehr Menschen als angenommen befürworten Klimaschutz

slz — Tue, 04 Jul 2023 18:15:00 +0000

Weitaus mehr Menschen als angenommen befürworten Klimaschutz slz Di, 07/04/2023 - 20:15

Sabine Letz

Barometer

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slz

Soziale Gerechtigkeit

Ergebnisse des Sozialen Nachhaltigkeitsbarometers 2023

Die Menschen im Land sparen bewusst im eigenen Haushalt Energie und stimmen trotz vieler Unsicherheiten der Energie- und Verkehrswende weiter zu. Sie äußern sogar den Wunsch nach Lösungen, die sowohl zum Klimaschutz beitragen als auch die finanziellen Auswirkungen der gestiegenen Energiepreise abmildern. Das verdeutlichen jetzt veröffentlichte Zahlen des aktuellen Sozialen Nachhaltigkeitsbarometers, das forsa im Auftrag von einem Ariadne-Team des Forschungsinstituts für Nachhaltigkeit – Helmholtz-Zentrum Potsdam (RIFS) durchgeführt hat.

Für 41 Prozent der Befragten hat das Thema Klimaschutz sogar an Bedeutung gewonnen. „Trotz aller Zustimmung zur Energiewende sind die Bürgerinnen und Bürger mit den bisherigen Entlastungsmaßnahmen zur Abfederung der Inflation und gestiegener Energiepreise jedoch unzufrieden,“ ordnet Ingo Wolf vom RIFS die aktuellen Umfragewerte ein. „Die Mehrheit empfindet die Verteilung der Entlastungen als insgesamt ungerecht und bemängelt insbesondere, dass Menschen mit niedrigen Einkommen nicht ausreichend entlastet werden.“

Menschen unterschätzen die Befürwortung von Klimaschutz bei Mitmenschen

Interessant ist auch der Blick auf die tatsächliche und wahrgenommene Befürwortung von Klimaschutzmaßnahmen. So wird etwa die Zustimmung zum Ausbau von Windenergieanlagen im Wohnumfeld unterschätzt. Während die Befragten glauben, dass die Befürwortung für den Windausbau vor Ort in Gesamtdeutschland durchschnittlich bei einem Drittel (32 Prozent) liegt, ist es tatsächlich mehr als die Hälfte (59 Prozent). Ebenso wenn es um die Frage nach der Bereitschaft zum Energiesparen geht, meinen sie, dass nur knapp über die Hälfte der Mitmenschen bereit sei, weniger Strom und Gas zu verbrauchen – dabei liegen die Zustimmungswerte bei 77 Prozent.

„Eine verzerrte Wahrnehmung der tatsächlichen Meinungsverhältnisse zum Ausbau Erneuerbarer Energien kann sich negativ auf die Genehmigung solcher Anlagen auswirken und der Politik einen falschen Eindruck vermitteln, nach dem Motto: Vor Ort will keiner mitmachen, wenn es um die Umsetzung der Energiewende geht,“ warnt Ortwin Renn vom RIFS. „Die Aufklärung über Mehrheits- und Minderheitsverhältnisse zu einzelnen Maßnahmen der Strom- und Verkehrswende ist also sehr wichtig für den politischen Diskurs und Entscheidungsprozess.“

Der persönliche Beitrag zur Energiewende ist ausgeschöpft – jetzt sind Industrie und Politik dran

Um die Energieeinsparziele zu erreichen, haben ein Großteil der Bürgerinnen und Bürger selbst aktiv ihr Verhalten nach eigenen Angaben geändert. Auch die privaten Investitionen in klimafreundliche Technologien wachsen der Befragung zufolge. So hat sich zum Beispiel der Anteil der Menschen, die sich ein E-Auto gekauft haben von 2021 bis 2023 auf zehn Prozent verdoppelt und der Anteil der Personen, die angeben privat Solaranlagen installiert zu haben, stieg von 17 Prozent auf 28 Prozent an.

Für eine deutliche Mehrheit der Menschen scheint allerdings das Einsparpotential im eigenen Haushalt ausgeschöpft und für knapp die Hälfte von ihnen sind Investitionen in Elektromobilität aktuell nicht machbar. Gleichzeitig sehen die Menschen eine stärkere Handlungsverantwortung bei der Industrie und in der Politik und stören sich am mangelnden Tempo bei der Umsetzung der Instrumente für mehr Klimaschutz. Die Menschen kritisieren die hohen Kosten für grüne Energie sowie einen falschen Fokus bei der Umsetzung klimaneutraler Mobilität und nehmen außerdem eine soziale Ungleichheit in Chancen und Lastenverteilung der Strom- und Verkehrswende wahr.

Wie die Forschenden die Ergebnisse einordnen:

Ko-Autorin Benita Ebersbach vom RIFS: „Die Bürgerinnen und Bürger wünschen sich eine gerechte Verteilung der Lasten, die durch die Energie- und Verkehrswende entstehen. Dabei geht es ihnen nicht nur um finanziellen Ausgleich, sondern um eine gleichberechtigte Teilhabe am Verkehrssystem, wie die Umfragewerte des Sozialen Nachhaltigkeitsbarometers zeigen.“

Ko-Autor Jean-Henri Huttarsch vom RIFS: „Selbst vor dem Hintergrund von Krieg und Inflation halten die Menschen in Deutschland den Klimawandel für eines der drängendsten gesellschaftlichen Probleme. Verantwortlich für die Lösung dieses Problems sind in den Augen der BürgerInnen alle - die Bevölkerung selbst, aber neben Wirtschaft und Industrie vor allem auch die Politik. Ein klarer Appell, weiter an wirksamen und sozial ausbalancierten Klimaschutzmaßnahmen zu arbeiten.“

Das Soziale Nachhaltigkeitsbarometer kurz erklärt

Ariadne-Forschende des Forschungsinstituts für Nachhaltigkeit – Helmholtz-Zentrum Potsdam (RIFS) haben das Soziale Nachhaltigkeitsbarometer der Energie- und Verkehrswende als Längsschnittstudie so konzipiert, dass die Anliegen, Erwartungen und Erfahrungen der deutschen Bevölkerung rund um die Ausgestaltung und Umsetzung der Transformationsprozesse im jährlichen Abstand wiederholt erhoben werden. So lassen sich über die Zeit Entwicklungen und Veränderungen aufzeigen sowie direkte Bezüge zu bestimmten Politikmaßnahmen und gesellschaftlichen Ereignissen herstellen. Zudem können durch die detaillierte Erfassung der soziodemographischen, psychologischen und Verhaltensmerkmale der mehr als 6.500 befragten Bürgerinnen und Bürgern eine Vielzahl von sozialwissenschaftlichen Zusammenhängen untersucht werden. Das Soziale Nachhaltigkeitsbarometer der Energie- und Verkehrswende ist eine Panelstudie, die im jährlichen Rhythmus seit 2021 durchgeführt wird. Die Befragungen des Sozialen Nachhaltigkeitsbarometers werden als Onlineerhebung von Forsa (forsa.omninet) durchgeführt.

Publikationen:

Ingo Wolf, Benita Ebersbach, Jean-Henri Huttarsch: Soziales Nachhaltigkeitsbarometer der Energie- und Verkehrswende 2023. Was die Menschen in Deutschland bewegt – Ergebnisse einer Panelstudie zu den Themen Energie und Verkehr. Kopernikus-Projekt Ariadne, 2023 Potsdam.

Das Soziale Nachhaltigkeitsbarometer 2023 online entdecken: Interaktive Datenvisualisierung

Anne-Kathrin Fischer, Jean-Henri Huttarsch, Ingo Wolf: Soziales Nachhaltigkeitsbarometer
der Energie- und Verkehrswende 2021 — Daten- und Methodenbericht. Kopernikus-Projekt Ariadne, 2022 Potsdam.

Weblink zur Projektseite: https://ariadneprojekt.de/

Das Soziale Nachhaltigkeitsbarometer, das forsa in 2023 im Auftrag von einem Ariadne-Team des Forschungsinstituts für Nachhaltigkeit – Helmholtz-Zentrum Potsdam durchgeführt hat, erscheint seit 2017. Ariadne/ G. Wollenweber

Narrative & Grundhaltungen Energie Erst die Pandemie, dann die Energiekrise – hat das die Haltung der Bevölkerung in Deutschland zum Klimaschutz verändert? Eher nicht: Die Zustimmung für eine ambitionierte Klimapolitik ist weiterhin stark, auch wenn die Menschen zunehmend am politischen Willen und einer sozial gerechten Transformation zweifeln. Die Befragten schätzen die Veränderungsbereitschaft ihrer Mitmenschen geringer ein, als sie tatsächlich zu sein scheint. Das zeigt das neue Soziale Nachhaltigkeitsbarometer, eine jährliche repräsentative Befragung von deutschlandweit mehr als 6.500 Personen zu Themen der Energie- und Verkehrswende, durchgeführt im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projekts Ariadne. 230704_Barometer 2023 Cover

Erst die Pandemie, dann die Energiekrise – hat das die Haltung der Bevölkerung in Deutschland zum Klimaschutz verändert? Eher nicht: Die Zustimmung für eine ambitionierte Klimapolitik ist weiterhin stark, auch wenn die Menschen zunehmend am politischen Willen und einer sozial gerechten Transformation zweifeln. Die Befragten schätzen die Veränderungsbereitschaft ihrer Mitmenschen geringer ein, als sie tatsächlich zu sein scheint. Das zeigt das neue Soziale Nachhaltigkeitsbarometer, eine jährliche repräsentative Befragung seit 2017 (siehe auch die Erhebungen des Nachhaltigkeitsbarometers seit 2017) von deutschlandweit mehr als 6.500 Personen zu Themen der Energie- und Verkehrswende, durchgeführt im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projekts Ariadne.

Kopernikus-Projekt Ariadne Soziales Nachhaltigkeitsbarometer der Energiewende Wissenschaftsplattform Nachhaltigkeit 2030 Soziale Nachhaltigkeit von Klimaschutz und Energiewende Plattformen für Wissenschaft und Gesellschaft Agenda 2030, SDGs und die Deutsche Nachhaltigkeitsstrategie 1

Was halten Ihre Nachbarn von der Energiewende?

slz — Wed, 19 Apr 2023 13:58:35 +0000

Was halten Ihre Nachbarn von der Energiewende? slz Mi, 04/19/2023 - 15:58

Sabine Letz

#PTDW23

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Wissenschaftler Jean-Henri Huttarsch informiert über die Forschung des Projektes Ariadne am 'Sozialen Nachhaltigkeitsbarometer der Energie- und Verkehrswende'. Inzwischen wissen wir alle, dass der Weg zur klimafreundlichen Energieerzeugung und Mobilität unser aller Alltag beeinflussen wird. Mithilfe des 'Sozialen Nachhaltigkeitsbarometers der Energie- und Verkehrswende' werden die gesellschaftlichen Dimensionen dieser Transformation bundesweit untersucht. Über eine Datenvisualisierung kann nachgeschaut werden, wie das bei den Bürgerinnen und Bürger ankommt. Es lassen sich Bezüge erkennen zu einzelnen Politikmaßnahmen und Ereignissen wie dem Krieg in der Ukraine.

Neben dem "Barometer" präsentiert Wissenschaftler Huttarsch die Arbeit „Lokale Meinungskarten – Einstellungen zu Maßnahmen für die Energie- und Verkehrswende“. Dabei können bundesweit Steckbriefe zu einzelnen Gemeinden erstellt werden, indem mit dem interaktiven Tool die verschiedenen Themen durchgeklickt werden: Wie viele Menschen in Ihrer Heimat fürchten sich vor den spürbaren Folgen des Klimawandels? Wollen Ihre Nachbarinnen und Nachbarn Solarpaneele auf Dächern? Befürwortet jemand das Verbrennerverbot bei Autos? Wie steht's mit dem Einbauverbot für Ölheizungen? Ist Erdwärme ein Thema?

Außerdem hat das RIFS-Team das Spiel ‚CO2 – was hat das mit mir zu tun?‘ dabei. Es soll Jugendlichen und Erwachsenen spielerisch veranschaulichen, wie sich Alltagsentscheidungen und -gewohnheiten, Ernährung, Mobilitäts- und Reiseverhalten auf den individuellen CO2-Ausstoß auswirken. Jeder und jede kann seinen persönlichen CO2-Fußabdruck erstellen und Wege zur Emissionsreduktion beim eigenen Verhalten erkennen.

Ein Steckbrief zu verschiedenen Energie- und Verkehrsthemen für die Stadt Potsdam. Levi at al 2022

Ein Steckbrief zu verschiedenen Energie- und Verkehrsthemen für die Stadt Berlin. Levi at al 2022

Der Potsdamer Tag der Wisssenschaften 2023 findet am Campus Griebnitzsee statt, denn 2023 ist die Universität Potsdam die Gastgeberin. PTDW

Energie Klima & Luftqualität Am 6. Mai 2023 findet in der Zeit von 13 bis 19 Uhr der Potsdamer Tag der Wissenschaften (PTDW) statt. Dieses Jahr ist der Campus Griebnitzsee der Schauplatz, denn 2023 ist die Universität Potsdam die Gastgeberin. Auch das Forschungsinstitut für Nachhaltigkeit (RIFS) ist mit einem Stand im Forschercamp vertreten: Es geht um die Energie- und Verkehrswende, aber auch um die Meinung der Bevölkerung in Gemeinden bundesweit. Potsdamer Tag der Wisssenschaften 2023

Am 6. Mai 2023 findet in der Zeit von 13 bis 19 Uhr der Potsdamer Tag der Wissenschaften (PTDW) statt. Dieses Jahr ist der Campus Griebnitzsee der Schauplatz, denn 2023 ist die Universität Potsdam die Gastgeberin. Auch das Forschungsinstitut für Nachhaltigkeit (RIFS) ist mit einem Stand im Forschercamp vertreten: Es geht um die Energie- und Verkehrswende, aber auch um die Meinung der Bevölkerung in Gemeinden bundesweit.

Soziales Nachhaltigkeitsbarometer der Energiewende Kopernikus-Projekt Ariadne Soziale Nachhaltigkeit von Klimaschutz und Energiewende Energiewende und gesellschaftlicher Wandel Agenda 2030, SDGs und die Deutsche Nachhaltigkeitsstrategie 0

Vorteile der Netto-Null-Emissionsstrategie für Nepal

slz — Mon, 13 Mar 2023 09:00:00 +0000

Vorteile der Netto-Null-Emissionsstrategie für Nepal slz Mo, 03/13/2023 - 10:00

Sabine Letz

Studie

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Nepal ist eines der zehn Länder, die am stärksten durch klimawandelbedingte Risiken gefährdet sind. Dabei leistet das Land nur einen geringen Beitrag zu den globalen Treibhausgasemissionen. Da Nepal bis 2030 aus der Kategorie der am wenigsten entwickelten Länder in die der Länder mit mittlerem Einkommen aufsteigen wird, der Verbrauch fossiler Brennstoffe zu.

Das Nachbarland Indien versorgt das Land größtenteils mit fossilen Brennstoffen. Die Exporteinnahmen Nepals reichen jedoch nicht aus, um ausreichend Erdölprodukte zu bezahlen, was eine sichere Energieversorgung gefährdet. Zugleich ist Nepal immer noch dabei, hundert Prozent seiner Bevölkerung überhaupt Zugang zu Elektrizität zu ermöglichen und andere wirtschaftliche Entwicklungsziele zu erreichen. Gleichzeitig hat Nepal die internationalen Bemühungen zur Eindämmung des Klimawandels und zur Anpassung daran kontinuierlich und aktiv unterstützt. 2020 hat es seinen zweiten national festgelegten Beitrag (Nationally Determined Contribution - NDC) mit quantifizierten Minderungszielen und unterstützenden Maßnahmen zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen vorgelegt. Im Jahr 2021 hat das Land seine „Langfristige Strategie für Netto-Null-Emissionen“ (LTS) eingeführt, die darauf abzielt, bis 2045 nachhaltig Netto-Null-CO2-Emissionen zu erreichen.

Herangehensweise bei dieser Studie

Für die Studie „Environmental, energy security, and energy equity (3E) benefits of net-zero emission strategy in a developing country“ haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die vor kurzem in Nepal verabschiedete LTS mithilfe der Low Emissions Analysis Platform (LEAP) untersucht. LEAP ist ein vom Stockholmer Umweltinstitut entwickeltes Modellierungstool. Es erfasst sowohl energiebezogene als auch nicht-energiebezogene Emissionen innerhalb einer einzigen Modellierung: Es bezieht Treibhausgas- und andere Umweltschadstoffemissionen gemäß einer IPCC-Richtlinie für nationale Treibhausgasinventare mit ein. Darüber hinaus analysierten die Forschenden die Wechselwirkungen und deren Auswirkungen zwischen dem Energie- und Nichtenergiesektor, der Wirtschaft und der Umwelt.

Die Studie soll eine Forschungslücke schließen, indem zum ersten Mal die Zusatznutzen, die sogenannten „Co-Benefits“, von Nepals langfristiger Strategie für Netto-Null-Emissionen einbezogen wurden:

Es sind neben den Treibhausgasen (CO2, CH4 und N2O) die Emissionen von sieben weiteren Luftschadstoffen berücksichtigt worden (Kohlenmonoxid (CO), Stickstoffoxide (NOX), flüchtige organische Verbindungen ohne Methan (NMVOC), Schwefeldioxid (SO2), Feinstaub (PM2.5), Ruß und organischer Kohlenstoff (OC)).
Die Energiesicherheit wurde analysiert bezogen auf Zugänglichkeit, Verfügbarkeit und Erschwinglichkeit.
Wie sich die Netto-Null-Strategie auf die Energiegerechtigkeit auswirkt, wurde anhand des Zuganges zu ausreichend Elektrizität bemessen, wie im SDG-7 vorgesehen.

Mit all diesen Parametern sind zwei große politische Interventionsszenarien betrachtet worden im Vergleich mit einem Referenzszenario (REF). Letzteres bedeutet, dass die derzeitigen Trends fortgesetzt werden, ohne dass kürzlich beschlossene politische Maßnahmen berücksichtigt werden. Das weitere Szenario wäre dasjenige mit bestehenden Maßnahmen (WEM), die in den bis 2020 angenommenen Plänen und Politiken erwähnt werden. Und das dritte Szenario wäre dasjenige mit zusätzlichen Maßnahmen (WAM), die über die unter WEM aufgeführten Maßnahmen hinausgehen und für das Land machbar sind.

Werden diese nun verglichen mit dem Referenzszenario (REF), so führen beide zu einer großen Verringerung der Luftschadstoffemissionen und zur besseren Energiesicherheit als auch -gerechtigkeit.

Luftschadstoffe: Um rund 70 Prozent reduzierbar

In Zahlen: Mit dem WEM-Szenario würden beispielsweise die Emissionen von sieben verschiedenen Luftschadstoffen bis zum Jahr 2050 um mindestens 40 Prozent reduziert. Beim WAM-Szenario würde sich diese Reduktion nochmals erhöhen auf etwa 70 Prozent oder mehr. Die Reduktion der Luftschadstoffe, einschließlich kurzlebiger klimawirksamer Schadstoffe (SLCP) wie Ruß und Methan, bringen zusätzliche Vorteile, weil gesundheitliche Beeinträchtigungen und Ernteeinbußen vermieden werden können; auch Einwirkungen auf die Gletscherschmelze und das Klima ließen sich verringern.

Die Energieversorgungssicherheit würde sich verbessern, denn der Anteil der Erneuerbaren im Land steige, während die Einfuhren von Energie sinken. Somit fallen auch die Kosten für importierte Brennstoffe im Verhältnis zum Bruttoinlandsprodukt (BIP).

Die Ausgangsfrage für diese Studie war: Können Strategien zu Netto-Null-Emissionen von Treibhausgasen, in diesem Fall in Nepal, vielfältige Nebeneffekte haben? Die genannten Zusatznutzen wie bessere Gesundheit oder sichere Energieversorgung gehören bewertet, so das Autorenteam und bei der Wahl der Dekarbonisierungsarten einbezogen. Auf diese Weise kann dies dazu beitragen, die Einschränkungen der kohlenstoffarmen Optionen zu überwinden im Zusammenhang mit Wettbewerbsfähigkeit, Akzeptanz und Nachhaltigkeit.

Die Erkenntnisse dieser Studie sollen fürs Ausloten bestehender und künftiger politischer Optionen in Entwicklungs- und Schwellenländern die ausschlaggebenden Hinweise liefern für Investitionsentscheidungen, für eine Priorisierung von Forschungs- und Entwicklungsbedürfnissen, um den gesellschaftlichen Wandel auf dem Weg zu einer nachhaltigen Entwicklung voranzubringen. Weitere Studien könnten nun genauer analysieren, wie groß der gesundheitliche Nutzen oder der Einfluss auf die landwirtschaftlichen Erträge ausfallen würde aufgrund von geringeren Emissionen auf dem vorgenommenen Netto-Null-Pfad Nepals.

Publikation:
Shakya, S. R., Nakarmi, A. M., Prajapati, A., Pradhan, B. B., Rajbhandari, U. S., Rupakheti, M., & Lawrence, M. G.: Environmental, energy security, and energy equity (3E) benefits of net-zero emission strategy in a developing country: A case study of Nepal. Energy reports, 9, 2359-2371. doi:10.1016/j.egyr.2023.01.055

Nepal: Patan, laut Überlieferungen soll sie die älteste Stadt im Kathmandu-Tal sein. Shutterstock/ Skreidzeleu

Klima & Luftqualität Luftqualität Energie Um die Pariser Klimaziele zu erreichen, müssen alle Nationen wie auch Unternehmen dazu beitragen. Wie kann ein Entwicklungsland, welches Wirtschaftswachstum und verbesserte Lebensstandards anstrebt, zugleich Klimaneutralität und Klimaresilienz erreichen? In einer Studie des Forschungsinstituts für Nachhaltigkeit (RIFS) wurden am Beispiel Nepal die Vorteile von Netto-Null-Emissionen analysiert. 2303_Nepal Patan Alte Stadt im Kathmandu

Um die Pariser Klimaziele zu erreichen, müssen alle Nationen wie auch Unternehmen dazu beitragen. Wie kann ein Entwicklungsland, welches Wirtschaftswachstum und verbesserte Lebensstandards anstrebt, zugleich Klimaneutralität und Klimaresilienz erreichen? In einer Studie des Forschungsinstituts für Nachhaltigkeit (RIFS) wurden am Beispiel Nepal die Vorteile von Netto-Null-Emissionen analysiert.

Bewertung des Einflusses von Ruß auf die Luftqualität und das Klima im Kathmandutal und Umgebung - eine Modellstudie Netzwerk für neue Ansätze zur Luftreinhaltung - Himalaya Umwelt und gesellschaftlicher Wandel Luftverschmutzung und Klimawandel 0

Warum die Golfstaaten auf Wasserstoff setzen

slz — Fri, 02 Dec 2022 09:00:00 +0000

Warum die Golfstaaten auf Wasserstoff setzen slz Fr, 12/02/2022 - 10:00

Sabine Letz

Diskussions Papier

slz

Natalie Koch

Wie abhängig die Wirtschaft der öl- und gasproduzierenden Länder des Golf-Kooperationsrates (GCC) vom Kohlenwasserstoffsystem ist, scheint klar, denn die Haupteinnahmequelle der Golfstaaten beruht auf dem Export von Öl und Gas. Der Golf-Kooperationsrat, auch kurz Golfrat genannt, wurde 1981 in Abu Dhabi durch Bahrain, Katar, Kuwait, Oman, Saudi-Arabien und die Vereinigten Arabischen Emirate gegründet. Der Golfrat arbeitet gemeinsam in der Außen- und Sicherheitspolitik und fördert die wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Beziehungen der Mitgliedsstaaten untereinander.

In den Staaten des Golfrates existiere ein breiter Widerstand gegenüber einem Beenden der Öl- und Gaswirtschaft, schreibt IASS-Fellow Natalie Koch, Professorin für Humangeographie an der Universität Heidelberg und bis vor kurzem Fellow am IASS. Doch gebe es zugleich die Suche nach alternativen Energien – vor allem von der jüngeren Generation.

Die meiste Unterstützung vom GCC floss im vergangenen Jahrzehnt in die Solarenergie, schreibt Koch. Insgesamt jedoch sei der Umfang der nicht-fossilen Energieerzeugung in den Golfstaaten nach wie vor sehr gering: Ende 2020 erzeugte die Region Strom von 146 Gigawatt, wovon 3271 Megawatt auf erneuerbare Energien entfielen. Davon sei die PV-Solartechnologie mit rund 70 Prozent die vorherrschende Technologie, gefolgt von CSP-Solartechnologien mit 23 Prozent, vier Prozent des erneuerbaren Stroms entstehe über Biomasse und zwei Prozent über Wind.

Und nun liege der Fokus der arabischen Golfregion auf Wasserstoff – weshalb? Die lokal Verantwortlichen hätten sowohl ein wirtschaftliches als auch ein politisches Interesse daran, sich dem Ruf nach Wasserstoff anzuschließen. Koch belegt dies mit einem Zitat der Dubai Future Foundation, die laut eines Berichtes aktiv dazu beitragen will, dass die Wasserstoffenergie „vom Hype zur Realität“ werde.

Golfstaaten: 96 Prozent Wasserstoff aus fossilen Quellen

Aus fossilen Brennstoffen werden momentan 96 Prozent des Wasserstoffs hergestellt. Der Bärenanteil aus Erdgas durch „Steam Methane Reforming“ (SMR, Dampfmethanreformierung), was „grauer Wasserstoff“ genannt wird, während „brauner Wasserstoff“ der Kohlevergasung entspringt. Beide Herstellungsarten sind Treibhausgas-intensiv. So genannter „blauer Wasserstoff“ wird ebenfalls aus Erdgas-SMR gewonnen. Da sein Produktionsprozess mit Kohlenstoffabscheidung und -speicherung (CCS) einhergeht, wird er anders kategorisiert. Da bislang wenig produzierter Wasserstoff „grün“ ist, gilt blauer Wasserstoff gemeinhin als Brücke in eine grüne Zukunft.

Die Kapazität der erneuerbaren Energien in der Golfregion ist derzeit begrenzt. Deshalb gilt blauer Wasserstoff als Zwischenziel auf dem Weg zum grünen Wasserstoff: Kein grüner Wasserstoff ohne Erneuerbare. Jedoch laut Wissenschaftlerin Koch seien die Solarparks kaum mehr als ein Tropfen auf den heißen Stein im gesamten Energiemix der Golfstaaten, der weiterhin von Öl und Gas dominiert werde.

Sie gibt zu bedenken, wenn sich der Mythos, blauer Wasserstoff sei ein kleiner Umweg auf dem Weg zu grünem Wasserstoff, international durchsetze - wie es in einigen Teilen der Welt der Fall zu sein scheint -, dann seien diese privilegierten Industrien besonders gut positioniert, um ihre bestehenden Infrastrukturen einzusetzen und blauen Wasserstoff für möglicherweise Jahrzehnte zu produzieren. Sobald eine Infrastruktur erst einmal vorhanden sei, zeigten Studien, habe die Pfadabhängigkeit die Kraft, die Menschen zum Kauf zu bewegen, selbst wenn sie längst erkannt hätten, dass der Mythos einer „grünen“ Zukunft von Anfang an eine Lüge war.

Mit neuer Wasserstoffwirtschaft alte Produktionsstätten erhalten

Mit einer neuen Wasserstoffwirtschaft könne ein Großteil der bereits vorhandenen Öl- und Gasinfrastruktur der Golfstaaten weiterhin genutzt werden – es gebe bereits eine etablierte Praxis, Wasserstoff in Erdölraffinerien zu produzieren. Er könne über viele der gleichen Infrastrukturen, gespeichert und transportiert werden. Gleichzeitig wird die heimische Wasserstoffproduktion in der Golfregion als Möglichkeit gesehen, andere lokale Industrien zu erhalten. Diese seien heute nur deshalb wirtschaftlich lebensfähig, weil sie Zugang zu billiger fossiler Energie haben wie etwa die Stahl-, Luftfahrt- und Schifffahrtsindustrie.

Kochs Warnung: Die Staats- und Regierungschefs am Golf könnten mit all ihren Wasserstoffinitiativen zeigen, dass sie die Herausforderungen ihrer Länder erkennen, dass sie „etwas tun“ und demonstrierten damit eine „paternalistische Fürsorge“ - ein wichtiger Teil ihrer lokalen Legitimität. Deshalb bestehe die Gefahr, dass der Wasserstofftraum vom Golfrat als strategisches Instrument zur Aufrechterhaltung des Autoritarismus missbraucht werde. Denn er ermögliche es - trotz einer globalen Energiewende - die wirtschaftlichen und politischen Machtstrukturen weitgehend zu erhalten. Dringend zu stellende und zu lösende Fragen nach einer Energiegerechtigkeit blieben jedoch bestehen.

Publikation:
Koch, Natalie: Wasserstoffzukünfte in der Golfregion. Warum setzen Öl- und Gasproduzenten am Golf auf Wasserstoff? IASS Discussion Paper, November 2022. DOI: 10.48481/iass.2022.044

Warum wollen die Verantwortlichen der Golfregion vor Ort Wasserstoff-Energiesysteme fördern? Shutterstock/ petrmalinak

Energie Warum wollen die Verantwortlichen der Golfregion vor Ort Wasserstoff-Energiesysteme fördern? Dieser Frage widmet sich ein Diskussionspapier von Fellow Natalie Koch am Institut für transformative Nachhaltigkeitsforschung (IASS). Das Fazit: Für die Akteure am Golf dient Wasserstoff dem Erhalt des sozialen, politischen und wirtschaftlichen Status quo. Fragen der Energiegerechtigkeit blieben jedoch ungelöst. 2211_Wasserstoffproduktion

Warum wollen die Verantwortlichen der Golfregion vor Ort Wasserstoff-Energiesysteme fördern? Dieser Frage widmet sich ein Diskussionspapier von Fellow Natalie Koch am Institut für transformative Nachhaltigkeitsforschung (IASS). Das Fazit: Für die Akteure am Golf dient Wasserstoff dem Erhalt des sozialen, politischen und wirtschaftlichen Status quo. Fragen der Energiegerechtigkeit blieben jedoch ungelöst.

Ein EU-Fahrplan für grünen Wasserstoff Geopolitik der Energie- und Industrietransformation Energiewende und gesellschaftlicher Wandel 0

Wo die Energiewende längst Realität ist

slz — Tue, 22 Nov 2022 10:04:04 +0000

Wo die Energiewende längst Realität ist slz Di, 11/22/2022 - 11:04

Sabine Letz

Feldheim: Windräder herbstlichen Abendlicht. IASS/ S. Letz

Es ist vielen schon länger klar, dass etwas geschehen müsste. "Man müsste mal...". Eigentlich. Doch mit dem Energieversorgungsengpass durch den Ukrainekrieg zieht nun bei den meisten die Krise endgültig als lästiger Mitbewohner ein, sitzt als Mahnmal auf dem Sofa, erinnert im schlecht geheizten Zimmer oder während der kurzen, lauwarmen Dusche, dass da was war, was längst hätte… So wird nun aus, „man müsste mal... eine Alternative zur Gas- oder Ölheizung suchen", plötzlich Top eins der nächsten Wohnungseigentümer-Versammlung. Geht doch!

Dabei gibt es sie längst, die Beispiele von denjenigen, die sich hierzulande schon vor über einem Jahrzehnt aufgemacht haben, die Energiewende umzusetzen und auf eine kohlenstoffneutrale Produktion von Wärme und Strom zu setzen. Wer oder was waren dort die Treiber oder Treiberinnen? Worauf haben sie gesetzt? Wie ist es gelungen, dafür die ganze Kommune oder das ganze Dorf zu begeistern? Die IASS-Forschungsgruppe "Energiewende und Public Policy" um Prof. Johan Lilliestam hat sich mit weiteren Kolleginnen und Kollegen vom IASS im 50 Kilometer entfernten Feldheim bei Berlin umgeschaut und informiert.

Franziska Mey erklärt ihren Kolleginnen und Kollegen, was es an dem Nachmittag zu sehen geben wird. IASS/ S. Letz

Lilliestams Gruppe erforscht, mit welchen wissenschaftlichen Ergebnissen Politikerinnen und Politiker unterstützt werden können, um einen schnellen und gerechten Übergang zu einem Energiesystem ohne fossile Quellen zu bewerkstelligen. Dabei untersucht die Gruppe alle politischen Schritte der Energiewende, von der Bereitstellung kohlenstofffreier Technologien bis zur Anpassung der Institutionen an die neue Situation.

Vor Ort in Feldheim wird die Gruppe erwartet: Kathleen Thompson vom Förderverein Neue Energien Forum Feldheim stellt die Gemeinde in Zahlen vor: Seit 2010 hat sich Feldheim mit damals 130 Bewohnerinnen und Bewohnern (Heute: 150) auf ihre Reise in eine fossilfreie Zukunft begeben. Seither sind 55 Windkraftanlagen mit einer Leistung von 123 Megawatt entstanden, deren Gesamtjahresertrag bei 250 Millionen Kilowattstunden liegt.

Windkraftanlagen in Feldheim

Ein Regelkraftwerk mit zehn Megawatt gleicht Frequenzschwankungen aus. Dieses ist ein Speicher, der eine Reserveleistung für das Übertragungsnetz zur Verfügung stellt. Diese wird benötigt, um kurzfristige Schwankungen im Netz auszugleichen. Bei einem Stromüberangebot entlastet das Regelkraftwerk (RRKW wird es abgekürzt) kurzfristig das Netz, umgekehrt wird innerhalb von Sekunden Leistung abgegeben, was das Netz stabilisiert. Diese Batteriebank besteht aus rund 3000 Speichermodulen.

Wobei dies das öffentliche Stromnetz in Ostdeutschland betrifft, denn die knapp 40 angeschlossenen Feldheimer Haushalte verbrauchen nur einen kleinen Teil des erzeugten Windstroms. Der Bärenanteil fließt ins öffentliche Stromnetz: 55.000 Haushalte werden jedes Jahr versorgt.

Kathleen Thompson (Mitte mit azurblauer Jacke) führt die Gruppe über das Areal in Feldheim. IASS/ S. Letz

Die Wärmeversorgung wiederum geschieht über eine Biogasanlage, die mit Schweine- und Rindergülle gefüttert wird, aber auch Maissilage und Getreideschrot von den Agrarbetrieben vor Ort, sogenannte Nachwachsende Rohstoffe (NaWaRo). Wenn es eng wird, kann eine Holzhackschnitzelheizung hinzugezogen werden. Und was am Ende aus der Biogasanlage herauskommt, dient auf den Feldern als Dünger.

Über das Nahwärmenetz Feldheim werden die knapp 40 Haushalte Feldheims, eine Industrieeinheit, zwei kommunale Gebäude und vier landwirtschaftliche Betriebe beheizt. Das Besondere: Sie alle sind zugleich mit der Stadt Treuenbrietzen die Gesellschafter und Gesellschafterinnen der Feldheim Energie GmbH & Co. KG. „Sie konnten sich mit einem Partnerbeitrag von 3000 Euro an der GmbH beteiligen und werden von fünf Repräsentanten vertreten“, sagt Thompson, dies führe zugleich zu einer höheren Akzeptanz des Gesamtprojekts.

Warum kam dieses Areal für einen Windpark dieser Dimensionen in Betracht, lautet eine Frage aus der IASS-Besuchergruppe. „Weil es Flachland ist und nur 150 Meter über dem Meeresspiegel liegt“, erklärt Thompson. Schon früher habe es hier Windmühlen gegeben, um das Korn der Bauern zu mahlen; eine dafür prädestinierte Region von jeher. Die Agrarbetreibenden hatten zu Beginn Angst, dass ihre Felder durch Wege zu den Windrädern zerteilt würden. Indem sie von Anfang an bei der Planungsphase beteiligt wurden, konnte das vermieden werden - so stieg die Akzeptanz.

Schautafel, die das Prinzip der Windturbinen erklärt. IASS/ S. Letz

Ein weiterer, großer Meilenstein auf dem Weg zur Energieautarkie der Feldheimer und Feldheimerinnen: Der Solarpark Selterhof. Dies war ein ehemaliges 45 Hektar großes Militärgelände und diente 40 Jahre lang bis 1994 als Nachrichtenknoten und Depot. Bevor die Energiequelle GmbH auf dem Gelände einen Solarpark bauen konnte, übernahm sie zunächst den umweltgerechten Rückbau von 85 Gebäuden und einer Tankstelle. Mit dem Aufbau des Solarparkes konnte 2008 begonnen werden. Inzwischen erzeugen 9844 Photovoltaik-Module einen jährlichen Ertrag von rund 2700 Megawattstunden. Damit wird der jährliche Strombedarf von rund 600 Vier-Personen-Haushalten gedeckt.

Eines der Photovoltaikmodule ist hier sichtbar im Vordergrund, welches sich alle 15 Minuten nach der Sonne ausrichtet und dadurch effizienter arbeitet. IASS/ S. Letz

Biogasanlage, die mit Schweine- und Rindergülle gefüttert wird, aber auch mit Maissilage und Getreideschrot von den Agrarbetrieben vor Ort. IASS/ S. Letz

Blick von unten hinauf in den Turm der Windturbine. IASS/ S. Letz

Die Gruppe pilgert schließlich gemeinsam über das Gelände, vorbei am großen Speicher für Energie, der Biomasseanlage, Photovoltaikmodulen bis zu einer Windturbine. Sie misst 149 Meter, ist von der Marke Enercon und mit dem Fahrstuhl würde die Fahrt nach oben eine Viertelstunde dauern, aber das Hochfahren im Turm ist nicht erlaubt, bleibt der Blick durchs Sicherheitsnetz nach oben ins Dunkle. Wer draußen unter der Turbine steht, muss staunen, wie leise sie doch ist (Video - quasi zum An- bzw. Nachhören). Im Maschinenraum wiederum sind Wörter kaum zu verstehen.

Im Maschinenraum. IASS/ S. Letz

Der Ausflug nach Feldheim zeigt: Die Technologien sind vorhanden, sogar die Speicher, an denen es oft mangeln soll. Und im Vergleich mit ähnlichen Kommunen wie etwa Saerbeck in NRW oder Uckerland in Brandenburg wird deutlich, dass es oft das Engagement Einzelner ist, das ein solches Projekt der „Energiewende vor der Haustür“ vorantreibt, so dass es durch die Beteiligung der Menschen vor Ort eine hohe Akzeptanz, ja sogar Identifikation erreichen kann.

Jedoch eines waren diese Einzelnen wohl nie: zögerlich und von der Kategorie „man müsste mal“…

Die „Treibenden“ dieses Ausflugs: Das Forschungsteam „Energiewende und Public Policy“ mit Germán Bersali, Diana Süsser, Franziska Mey, Johan Lilliestam und Richard Thonig (v.l.n.r.). IASS/ S. Letz

Exkursion nach Feldheim 2211_Feldheim Windräder Abendlicht

Kommentare

Ihre Aussage "Die Technologien sind vorhanden, sogar die Speicher, an denen es oft mangeln soll." ist illusionär. Es nützt nichts, dass Stromspeichertechnologien (im Labormaßstab) vorhanden sind, wenn sie trotzdem nicht eingeführt werden können.
Bei Batterien kostet die kWh derzeit mindestens einige € (Sie nennen den Preis in Feldheim nicht) und für den deutschlandweiten Bedarf von ca. 20 TWh (für 2 Wochen) wird es nicht weniger werden. Die Batterien von hinreichend vielen (einige Millionen) Elektroautos würden für den Bedarf reichen, aber leider können wir dann nicht mehr fahren (die Autos müssten alle am Netz hängen).
Pump-Wasserspeicher sind zwar billiger (pro kWh) aber sie liefern Strom für weniger als 1 h und wir haben keinen Platz für Neubauten.
Am aussichtsreichsten ist aus heutiger Sicht noch die Gewinnung von Wasserstoff mittels Wasserelektrolyse aber auch das ist für die Rückverstromung viel zu teuer und auf viele Jahre (Jahrzehnte ?) wird der Wasserstoff für etwas anderes dringender benötigt.
Fazit: Das Beispiel Feldheim hilft der Politik leider nicht. Für Strom aus Wind und PV brauchen wir konventionelle Kraftwerke mit gleicher Leistung als back-up oder wir werden darben und die Industrie vertreiben (die es in Feldheim nicht gibt).
PS: Die Bauern waren seinerzeit froh, dass sie nicht mehr auf Windmühlen angewiesen waren.

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0 slz Energiewende und Public Policy Energiewende und gesellschaftlicher Wandel Nachhaltigkeit in Brandenburg

Das Wasserstoff-Dilemma

slz — Tue, 25 Oct 2022 11:53:53 +0000

Das Wasserstoff-Dilemma slz Di, 10/25/2022 - 13:53

Sabine Letz

Fellowship

Aliaksei Patonia

slz

Energiewende

Sie erforschen die Möglichkeiten des Wasserstofftransports über große Entfernungen. Zu welchem Schluss kommen Sie?
Aliaksei (Alex) Patonia: Nun, es scheint keine Einzellösung zu geben, die alle Herausforderungen im Zusammenhang mit Wasserstoff erfolgreich bewältigen kann. Es handelt sich um eine Substanz, die nicht leicht zu transportieren ist. In unserer jüngsten Studie haben wir die vier gängigsten Optionen für den Wasserstofftransport über transozeanische Entfernungen untersucht wie etwa von Chile nach Deutschland oder von Australien nach Japan. In diesen Fällen funktionieren Pipelines nicht. Der Wasserstoff muss mit Schiffen transportiert werden.
Die vier wichtigsten Optionen sind derzeit flüssiger Wasserstoff, flüssiges Ammoniak, Toluol/Methylcyclohexan (MCH, ein "flüssiger organischer Wasserstoffträger") und Methanol. Eine der Schlussfolgerungen unserer Untersuchung ist, dass keine dieser Optionen in allen notwendigen oder kritischen Kategorien gut abschneidet. Es gibt weder eine einzige noch eine Patentlösung, denn wir müssen sowohl die thermodynamischen und wirtschaftlichen Merkmale jedes Wasserstoffträgers als auch die sozialen, geopolitischen und strategischen Gründe berücksichtigen. Von den vier von uns untersuchten Optionen sind Ammoniak und Methanol die billigsten und effektivsten Möglichkeiten, Wasserstoff über große Entfernungen zu transportieren. Das heißt aber nicht, dass sie ideal sind.

Welche Schwierigkeiten gibt es denn dabei?
Patonia: Einige der Schwierigkeiten hängen mit zusätzlichen Schritten im Prozess der Wasserstoffbereitstellung zusammen. Bei flüssigem Wasserstoff und bei Wasserstoff im Allgemeinen scheint die größte Herausforderung derzeit die Verflüssigung zu sein, die eine Abkühlung auf -253 °C, also fast den absoluten Nullpunkt, erfordert. Das ist eine kryogene (sehr niedrige) Temperatur, deren Aufrechterhaltung sehr viel Energie benötigt. Dann muss der verflüssigte Wasserstoff gelagert und über einen langen Zeitraum bei dieser extrem niedrigen Temperatur gehalten werden. Bei Ammoniak ist die Situation mehr oder weniger ähnlich. Er muss auf -33 °C abkühlen. Obwohl es viel weniger Energie benötigt, muss Ammoniak am Endpunkt gecrackt werden, das bedeutet dehydriert, damit der Wasserstoff verwendet werden kann. Toluol/MCH ist ein sehr schwerer Stoff mit einem relativ geringen Wasserstoffgehalt. Es ist sogar der am wenigsten effektive Wasserstoffträger der vier. Auch wenn das Toluol nach der Dehydrierung der MCH wiederverwendet werden könnte, muss es zum Lieferanten geliefert werden, was weitere Kosten verursacht. Methanolmoleküle enthalten ihrerseits Kohlenstoff. Wenn also Methanol dehydriert wird, muss der Kohlenstoff ordnungsgemäß gehandhabt werden, das bedeutet entweder entfernt und gelagert oder verwendet werden. Wie gesagt, keiner der Kraftstoffe, keine der Optionen scheint ideal - und keine von ihnen beseitigt alle Probleme.

Kann Wasserstoff uns Europäern aus der derzeitigen kritischen Gasversorgungssituation heraushelfen?
Patonia: Zum jetzigen Zeitpunkt nicht. Im Prinzip wäre die Idee, Erdgas durch etwas wie Wasserstoff zu ersetzen, was bei der Verbrennung kein Kohlendioxid erzeugt. Wasserstoff könnte in anderen Sektoren als nur als Ersatz für Erdgas verwendet werden: Nicht nur zum Heizen und zur Stromerzeugung, sondern als Rohstoff für bestimmte Industriezweige wie die Ölraffination.
Eines der Hauptprobleme mit Wasserstoff ist jedoch, dass er zu 99 Prozent aus fossilen Brennstoffen hergestellt wird. Und Erdgas ist der wichtigste Rohstoff für seine Produktion. Obwohl die EU die Notwendigkeit betont, die Erzeugung von kohlenstofffreiem „grünem“ Wasserstoff auszubauen, der mit Wasser und erneuerbarem Strom hergestellt wird, ist der aktuelle Produktionsumfang viel geringer als der von herkömmlichem „umweltschädlichem“ Wasserstoff aus fossilen Brennstoffen. Selbst wenn Europa beschließt, anderswo produzierten grünen Wasserstoff zu importieren, sind die mit seinem Transport und seiner Speicherung verbundenen Herausforderungen noch nicht vollständig gelöst, so dass der Ersatz von Erdgas durch Wasserstoff derzeit nicht machbar scheint.

Aber selbst wenn wir Wasserstoff über große Entfernungen transportieren könnten, wie umweltfreundlich wäre das am Ende? Wenn Wasserstoff zum Beispiel von Australien nach Japan geliefert wird, ist das überhaupt sinnvoll?
Patonia: Das ist eine gute Frage. Bislang gibt es nur Pilotlieferungen von Wasserstoff und Wasserstoffderivaten zwischen verschiedenen Orten. So wurde beispielsweise 2020 blaues Ammoniak von Saudi-Arabien nach Japan verschifft, im selben Jahr wurde MCH von Brunei nach Japan geliefert. Im Februar 2022 wiederum wurde flüssiger Wasserstoff von Australien nach Japan gebracht. Bei all diesen Projekten handelte es sich um die ersten ihrer Art, so dass ihr Hauptziel darin bestand, die Möglichkeit der Lieferung von Wasserstoff in der jeweiligen Form an den Endverbraucher zu demonstrieren. Gleichzeitig ist über die rein wirtschaftliche und ökologische Seite dieser Projekte nicht allzu viel bekannt. Natürlich war keines der Unternehmen billig. Die Lieferung der Kraftstoffe auf dem Seeweg verursachte einen Kohlenstoff-Fußabdruck, denn Schiffskraftstoffe verursachen Emissionen. In dieser Hinsicht könnte die Entwicklung nachhaltiger Kohlenstoffmanagement-Technologien zur potenziellen Verringerung der Emissionen aus fossilen Brennstoffen die Notwendigkeit, sich mit der Komplexität des transozeanischen Wasserstofftransports zu befassen, minimieren oder gänzlich eliminieren.

Im Juli 2020 schlug die Europäische Kommission eine Wasserstoffstrategie für ein klimaneutrales Europa vor, die darauf abzielt, die Entwicklung von sauberem Wasserstoff zu beschleunigen und seine Rolle als Eckpfeiler für ein klimaneutrales Energiesystem bis 2050 sicherzustellen. Warum glauben Sie, dass dies optimistisch ist?
Patonia: Es ist aus mehreren Gründen optimistisch. Zunächst einmal werden zwar Ziele für die Wasserstoffkapazitäten festgelegt, aber die Strategie liefert keine stichhaltigen Argumente dafür, wie diese erreicht werden könnten. In dem Dokument wird offen zugegeben, dass die EU den Wasserstoff importieren muss, weil die interne Produktionskapazität in Europa begrenzt ist. Der REPowerEU-Nachfolgeplan geht davon aus, dass bei ausreichender Entwicklung von Elektrolyseurtechnologien und dem Ausbau der erneuerbaren Energien bis 2030 zehn Millionen Tonnen erneuerbarer Wasserstoff in der EU produziert werden und weitere zehn Millionen Tonnen importiert werden müssen. Angesichts der Tatsache, dass der größte (10 MW) PEM-Elektrolyseur, der derzeit in Europa in Betrieb ist, nur etwa 1.300 Tonnen grünen Wasserstoff pro Jahr produzieren kann, wird Europa viel mehr Anlagen dieser Art benötigen. Außerdem muss mehr erneuerbare Energie für diesen speziellen Zweck erzeugt werden. Wenn wir davon ausgehen, dass dies durch neue, speziell für diesen Zweck errichtete Windparks und Solarzellen geschehen wird, verfügt die EU dann über den erforderlichen Platz für all diese Anlagen?
Und schließlich: Wird Europa in der Lage sein, die Infrastruktur für den Transport und die Lagerung all dieses Wasserstoffs zu entwickeln? Im Moment ist dies alles noch fraglich. Aufgrund der unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften von Wasserstoff würde beispielsweise die Ersetzung der unterirdischen Erdgasspeicher in Europa durch Wasserstoff die Energiemenge, die wir nutzen könnten, drastisch reduzieren. Anstelle der 1.200 TWh, die wir aus Erdgas gewinnen, würden wir etwa 60 TWh erhalten. Um eine wasserstoffbasierte Wirtschaft zu schaffen, muss Europa einige solide Lösungen für diese Herausforderungen finden.

Wenn Wasserstoff so problematisch ist, sollte Europa dann nicht die erneuerbaren Energien aktiver vorantreiben?
Patonia: Erneuerbare Energien sind großartig, aber das Hauptproblem bei Energiequellen wie Wind und Sonne ist ihre Unbeständigkeit: Sie erzeugen keinen stabilen Strom und können daher keine stabile Last in das Netz einspeisen. Da das Stromnetz jederzeit ausgeglichen sein muss, geht es bei der Produktion von grünem Wasserstoff auch darum, erneuerbare Energie zu speichern, wenn es einen Überschuss gibt, sie zu entladen, wenn es einen Mangel gibt.

Könnte die Lösung auch darin liegen, dass Regionen wie Europa gemeinsam an einer regionalen Wasserstofflösung arbeiten und nicht an einer globalen Lösung wegen dieses Transportdilemmas?
Patonia: Die Entwicklung von Wasserstoff findet weltweit bereits in regionalen Clustern statt. Das liegt zum Teil an den Problemen, die mit dem Wasserstofftransport verbunden sind. Es liegt aber auch daran, dass die regionale Zusammenarbeit - aus historischen, wirtschaftlichen und anderen Gründen - einen schnelleren Wissensaustausch und die allgemeine Entwicklung bestimmter Nischen in diesem Sektor erleichtern kann. So ist Europa derzeit weltweit führend in der Forschung und Entwicklung sowie in der Herstellung von PEM-Elektrolyseuren, die sich am besten für den Anschluss an variable erneuerbare Energiequellen eignen. Damit Wasserstoff jedoch zu einem globalen „Ding“ wird, muss es letztlich über regionale Grenzen hinausgehen. Es ist jedoch nicht klar, ob dies geschehen wird. Zumindest nicht zum jetzigen Zeitpunkt.

Bei flüssigem Wasserstoff, wie auch bei Wasserstoff im Allgemeinen, scheint eine der größten Herausforderungen derzeit die Verflüssigung zu sein, die eine Abkühlung auf -253 °C erfordert. Shutterstock/ petrmalinak

Energie Einer der neuen Fellows am IASS ist Aliaksei (Alex) Patonia. Er ist Forschungsstipendiat im Bereich der kommerziellen Wasserstoffentwicklung bei der Energy Transition Research Initiative (ETRI), die vom Oxford Institute for Energy Studies organisiert wird. Er befasst sich mit den Herausforderungen der sich entwickelnden Wasserstoffwirtschaft. 2210 Wasserstoff H2

Einer der neuen Fellows am IASS ist Aliaksei (Alex) Patonia. Er ist Forschungsstipendiat im Bereich der kommerziellen Wasserstoffentwicklung bei der Energy Transition Research Initiative (ETRI), die vom Oxford Institute for Energy Studies organisiert wird. Er befasst sich mit den Herausforderungen der sich entwickelnden Wasserstoffwirtschaft.

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