Der Höllenritt nach Net – Zero1. Februar 2023Viele westliche Industrieländer, vor allem die EU, das Vereinigte Königreich und unter US Präsident Joe Biden auch die USA, haben beschlossen, ihre Klimagasemissionen bis 2050 (oder 2045) auf Null zu reduzieren, die sog. Net – Zero Strategie.Dies sei vorgeblich erforderlich, um die Pariser Klimaziele zu erreichen, vor allem, um die globale Erwärmung auf 1,5° C gegenüber der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts zu begrenzen. Gelänge dies nicht, drohe eine Klimakatastrophe ungeahnten Ausmaßes. Die Proponenten der Net – Zero Strategie behaupten, Net – Zero sei nicht nur physikalisch und technisch möglich, sondern würde auch noch Wohlstandsgewinne für breite Bevölkerungsschichten bringen. Wir wollen in diesem Essay auf sechs Fragen eingehen, die sich im Zusammenhang mit der Net – Zero Strategie bis 2050 stellen: 1. Unter welchen Voraussetzungen sind die Pariser Klimaziele (Begrenzung der globalen Erwärmung auf 1,5° im Vergleich zur zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts) erreichbar? 2. Welche Auswirkungen hat die Umsetzung einer Net – Zero Strategie der Industrieländer auf die Klimaentwicklung der kommenden Jahrzehnte? 3. Ist es physikalisch möglich, das gegenwärtige fossile Energieversorgungssystem der Industrieländer vollständig durch Erneuerbare, im Wesentliche Wind und Sonne zu ersetzen? 4. Ist es technologisch möglich, das gegenwärtige fossile Energieversorgungssystem der Industrieländer vollständig durch Erneuerbare, im Wesentlichen Wind und Sonne zu ersetzen? 5. Welche Kosten würde eine Abschaffung des vorhandenen fossilen Energieversorgungssystems und dessen Ersatz durch Erneuerbare verursachen? 6. Ist es möglich durch die Abschaffung des bestehenden fossilen Energieversorgungssystems und dessen Ersatz durch Erneuerbare Wohlstandsgewinne für die breite Bevölkerung zu erzielen? Zu Frage 1.: Laut dem Weltklimarat IPCC sind die weltweiten Mitteltemperaturen seit Ende des 19. Jahrhunderts um etwa 1,1° C gestiegen. Das IPCC vertritt ferner die Auffassung, dass dieser Temperaturanstieg vollständig durch die vom Menschen emittierten Klimagase verursacht wurde. Dies wird zwar in der Wissenschaft kontrovers diskutiert, aber wenn man sich an der Auffassung des IPCC orientiert, würde das bedeuten, dass die von jetzt an noch zusätzlich zulässige Erwärmung etwa 0,4° C betragen würde. Aus der Klimaforschung weiß man, dass das Klimasystem etwa 2 – 3 Jahrzehnte braucht, um sich vollständig auf den jeweils aktuellen Klimagasgehalt der Atmosphäre einzustellen. Das bedeutet, die bislang eingetretene Erwärmung (die sog. transiente Erwärmung) stellt nicht den Endzustand der Erwärmung (die sog. Gleichgewichtserwärmung) der Atmosphäre in Reaktion auf den gegenwärtigen Klimagasgehalt in der Atmosphäre dar, sondern die Erwärmung wird noch ca. 2 – 3 Jahrzehnte weiter gehen, auch wenn keine zusätzlichen Klimagase in die Atmosphäre mehr emittiert werden. Die globale Erwärmung lag in den vergangenen Jahrzehnten bei etwa 0,15°C pro Jahrzehnt. Man kann abschätzen, dass sie mit etwa diesem Betrag, evtl. etwas weniger, fall die Emissionen auf Null reduziert würden, in den kommenden 2 – 3 Jahrzehnten weiter andauert. Das bedeutet, auch wenn die Klimagasemissionen weltweit sofort eingestellt würden, wird die Erwärmung 1,5° gegenüber der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts erreichen. Das 1,5° C Ziel ist also unter gar keinen Umständen mehr erreichbar, selbst bei einem sofortigem weltweiten Emissionsstopp. In den realistischeren Szenarien, in denen die Emissionen weiter andauern, wird die Erwärmung mit Sicherheit 1,5° C überschreiten. In diesem Sinne sind alle Bemühungen, das Pariser 1,5° Ziel einzuhalten, von vorneherein zum Scheitern verurteilt. Es ist physikalisch gar nicht mehr möglich. Zu Frage 2: Diese Frage hatten wir bereits hier genauer analysiert. Wir sind dort zum Ergebnis gelangt, dass selbst eine sofortige Einstellung der Klimagasemissionen in den OECD-, den Industrieländern, zu keiner nachweisbaren Verringerung der globalen Erwärmung in den kommenden 3 – 4 Jahrzehnten führen würde. Die Begründung hierfür findet sich in einer Analyse der IPCC Berichte 2021 und der weltweiten Emissionsverteilung zwischen den OECD- und den Nicht – OECD Ländern, wie zB China und Indien und den jeweiligen Emissionstrends in diesen Ländergruppen. Aus den Tabellen und Abb. des IPCC Summary for Policymakers ist ersichtlich, dass die Erwärmungsdifferenz zwischen dem Beibehalten der gegenwärtigen weltweiten CO2 Emissionen und einem weltweiten Net – Zero bis 2050 etwa 0,4° C gegenüber heute beträgt. Die Nicht – OECD Länder haben jedoch in der Pariser Klimavereinbarung keine Minderungsverpflichtungen übernommen, sondern nur die OECD Länder. Nimmt man an, dass die OECD Länder ihre Klimagasemissionen bis 2050 auf Null reduzieren, also Net – Zero erreichen, die Nicht – OECD Länder aber im Trend weiter wie bisher ansteigend emittieren, lägen deren Emissionen in 2050 bei etwa 36 Mrd t CO2, etwas höher als die heutigen weltweiten Emissionen inkl. der Industrieländer. Gegenwärtig sind die Industrieländer für etwa ein Drittel (ca. 11 Mrd t CO2), die Nicht – OECD Länder für etwa zwei Drittel (etwa 22 Mrd t CO2) der weltweiten Emissionen verantwortlich. Net – Zero in den Industrieländern würde dazu führen (bei einer linearen Absenkung von 11 Mrd t auf Null), dass in den kommenden 30 Jahren etwa 160 Mrd t CO2 von den Industrieländer emittiert würden. Die Gesamtemssionen der Nicht – OECD Länder in den kommenden 30 Jahren (bei einer mittleren jährlichen Steigerungsrate von 1,7% ausgehend von 22 Mrd t heute) würden dann etwa 900 Mrd t CO2 betragen. Ausgehend von den IPCC 2021 Szenarien, denen zufolge die vermiedene Erwärmung durch weltweites Net – Zero bis 2050 im Vergleich zu konstanten Emissionen 0,4° C betrüge, was durch vermiedene Emissionen in Höhe von ca. 500 Mrd t CO2 erreicht würde (bei linearer Absenkung bis 2050), betrüge die vermiedene Erwärmung durch Net – Zero in den Industrieländern allein etwa 160/500 = 0,33 von 0,4° C, also etwa 0,13° C. Diese etwas simplistische Abschätzung dürfte größenordnungsmäßig korrekt sein, da sie einen linearen Zusammenhang zwischen Emissionen und Temperaturanstieg annimmt, was aber gerechtfertigt ist, da die Klimaerwärmung nur mit dem Logarithmus der Treibhausgaskonzentration zunimmt, also weniger als linear. Der Wert von 0,13° C durch Net – Zero in den Industrieländern entspricht auch den hier auf einer anderen Grundlage abgeleiteten Werten, ein weiterer Hinweis, dass er realistisch sein dürfte. 0,13° C liegen jedoch weit innerhalb der natürlichen Schwankungsbreite der globalen Mitteltemperatur. Das bedeutet jedoch, dass die angestrebte Null – Emission in den Industrieländern in den kommenden 30 Jahre keine nachweisbaren Auswirkungen auf das Klima hätte. Sämtliche Anstrengungen, CO2 Emissionen in den OECD Ländern, vor allem in Deutschland, Europa und in den USA auf Null zu reduzieren, wären also völlig vergebens, weil sie zu keinem messbaren Klimaeffekt führen würden. Das scheint kaum jemandem klar zu sein, denn in der klimapolitischen Debatte wird der Eindruck erweckt, als sei in den Industrieländern die CO2 Reduzierung das wichtigste politische Thema überhaupt und man müsse alles tun, ungeachtet aller Kosten, um Net – Zero zu erreichen, weil sonst die Welt untergehen würde. Offenbar scheint auch kaum jemand zu realisieren, dass die befürchtete künftige Erwärmung nicht durch die Emissionen der Industrieländer verursacht werden soll, sondern durch die in vielen Szenarien erwarteten wesentlich höheren Emissionen der Nicht – OECD Länder. Sie sind bereits heute doppelt so hoch. Die Klimapolitik in den Industrieländern steht vor einem schwierigen Lernprozeß. Denn sie geht nach wie vor davon aus, dass man durch drastische CO2 Minderungsmaßnahmen allein in den Industrieländern, auch sogar nur in Deutschland und Europa, das Weltklima retten könne. Dieser Glaube durchzieht zB das Parteiprogramm der Grünen, das Klimaurteil des BVerfG, das offensichtlich auf einer Reihe unzutreffender klimawissenschaftlicher und klimapolitischer Annahmen beruht und natürlich auch die gesamte mediale und politische Debatte überhaupt. An sich könnte man an dieser Stelle die Betrachtungen und Analysen beenden, denn mehr kann man im Grunde nicht sagen. Es gibt keine rationale Grundlage für die gegenwärtige Klimapolitik der Industrieländer, besonders nicht für die Deutschlands und Europas. Jedoch wird sich diese Politik in naher Zukunft kaum verändern, deswegen ist es wichtig, die anvisierten klimapolitischen Maßnahmen ebenfalls einer kritischen Würdigung zu unterziehen. Zu Frage 3: In der Debatte um den Ersatz des gegenwärtigen fossilen Energieversorgungssystems durch Erneuerbare wird häufig argumentiert, Wind und Sonne stünden endlos zur Verfügung und es sei überhaupt kein grundsätzliches physikalisches Problem, das bestehende Energieversorgungssystem durch Erneuerbare, im Wesentlichen Wind und Sonne zu ersetzen. Auf den ersten Blick mag das sogar stimmen. Auf den zweiten Blick tun sich hier und da jedoch einige Probleme auf. Grundsätzlich kommt es darauf an, wo man das fossile System durch Erneuerbare ersetzen will. Denn es gibt je nach geographischer Lokalität, dh je nach Land, physikalische Grenzen für die Verfügbarkeit Erneuerbarer. Die natürlichen, physikalischen Grenzen einer Energieerzeugung mit Wind und Sonne sind die Verfügbarkeit von Wind und Sonne sowie die physikalischen Grenzen der Umwandelbarkeit von Wind- und Sonnenenergie in elektrische Energie (Betz Limit bzw Shockley - Queisser Limit): Wenn kein Wind weht und keine Sonne scheint (wie zB nachts), kann kein Strom erzeugt werden. Was bedeutet, dass diese Form der Erneuerbaren in windschwachen und sonnenscheinarmen Regionen der Welt wenig geeignet erscheint, um fossile Energien zu ersetzen. Hinzu kommt ein Problem, das in der Literatur als EROI bezeichnet wird, nämlich “Energy returned on energy invested”, also der “Erntefaktor” eines Energiesystems. Ein Energiesystem sollte über seinen Lebenszyklus mehr Energie erzeugen, als zu seiner Erstellung aufgewendet wurde. In der Fachliteratur wird abgeschätzt, dass zur Aufrechterhaltung einer Industriegesellschaft ein Erntefaktor von etwa 10 erforderlich ist. Verschiedene Abschätzungen des Erntefaktors von Stromerzeugungssystemen in der Literatur zeigen, dass die Erntefaktoren von Wind unter 5 und die von Sonne unter 3 liegen. Einige Abschätzungen zur EROI gelangen sogar zum Ergebnis, dass die Photovoltaik im Europa nördlich der Alpen netto keinen Strom erzeugen kann (wegen der geringen Sonnenscheindauer), der über die aufgewandte Energie zur Herstellung der Anlage hinausgeht. Wichtig ist dabei, nicht nur die reine Energieerzeugung ab Anlage zu betrachten, sondern auch den Aufwand der Systemintegration, der den Erntefaktor deutlich verringert. Dazu gehört zB der Netzausbau, um den Strom aus Erneuerbaren Anlagen zu integrieren, das Vorhalten von Back – up Erzeugung, bzw Speicherkapazitäten, für die Zeiten, wenn Wind und Sonne nichts oder zu wenig produzieren. Wind und Sonne weisen zudem gegenüber einem fossilen Energiesystem nur eine geringe Energie- bzw Leistungsdichte (“power density”) auf. Deswegen beanspruchen sie eine erheblich größere Fläche zur Erzeugung einer kWh Strom, als fossile (oder nukleare) Systeme. Abschätzungen in der Literatur zufolge beträgt der kinetische Energiefluss aus der freien Troposphäre zum Erdboden im globalen Mittel etwa 1 W/m2. Dies stellt die Obergrenze dessen dar, was mit Windkraftanlagen pro m2 Flächeninanspruchnahme “geerntet” werden kann. Die tatsächliche Leistungsdichte in bestehenden Windparks in den USA liegt bei etwa 0,5 – 1,0 W/m2 (, Miller und Keith, 2018). Die zitierten Autoren übertragen diese Zahlen auf Deutschland (ohne zu berücksichtigen, dass die Kapazitätsfaktoren von Windkraftanlagen in Deutschland nur etwa halb so groß sind, wie in den USA, nämlich etwa 20% statt knapp 40%) und gelangen zum Ergebnis, dass selbst eine vollständige Bedeckung Deutschlands mit Windkraftanlagen nicht ausreichen würde, um den Primärenergiebedarf Deutschlands zu decken. Die Fläche Deutschlands ist zu klein. Große Flächenstaaten, wie die USA, Kanada, China oder Australien sind da im Vorteil. Aber selbst in den USA wäre es schwierig, allein den Strombedarf mit Erneuerbaren zu decken (zB, Clack et al, 2017) . Clack et al, (2017) betrachten allerdings auch technologische und wirtschaftliche Fragen (" It is important to understand the distinction between physical possibility and feasibility in the real world"), die wir weiter unten betrachten wollen. Wichtig ist es an dieser Stelle festzuhalten, dass es, besonders in einem flächenmäßig kleinen Land wie Deutschland, physikalische Grenzen für den Ersatz einer fossilen Energieversorgung durch Erneuerbare gibt. Dies sind besonders die geringe Leistungsdichte (“power density” ) Erneuerbarer und die vergleichsweise kleine Fläche Deutschlands, aber auch die niedrigen EROI Faktoren der Erneuerbaren, die zu niedrig für die Aufrechterhaltung einer Industriegesellschaft sind. Zu Frage 4: Nicht alles, was physikalisch möglich ist, ist auch technologisch möglich. Es ist natürlich kein technologisches Problem, aus Wind und Sonne Strom zu erzeugen, wie die große Anzahl von Solar- und Windparks zeigt. Die Frage ist allerdings, ob es technologisch möglich sein wird, eine bedarfsgerechte Vollversorgung einer Industriegesellschaft mit Wind und Sonne darzustellen. Dies wird in der Net – Zero Debatte nicht nur häufig behauptet, sondern als gegeben angenommen. Wie wir in Frage 3 gesehen haben, wird es in einem flächenmäßig kleinen Land, wie Deutschland sogar physikalisch nicht möglich sein, eine Energieversorgung (nicht nur von Strom) auf Basis von Wind und Sonne darzustellen. Eines der Probleme ist die intermittierende Stromerzeugung durch Wind und Sonne. Es wird grundsätzlich fast immer einen “Mismatch” zwischen Erzeugung mit Erneuerbaren und dem Strombedarf geben. Zur Stabilität der Stromnetze ist es aber erforderlich, dass Erzeugung und Verbrauch in jedem Augenblick im Gleichgewicht stehen. Das bedeutet, wenn Erneuerbare zu wenig erzeugen, muss der Bedarf aus anderen Quellen gedeckt werden (Back – up Power). Dies könnten fossile Kraftwerke, wie Kohle oder Gas leisten, aber die soll es ja in der Net – Zero Welt nicht mehr geben. Als Optionen für Back – up Power werden deswegen entweder Stromspeicher oder Erzeugung aus Wasserstoff genannt, der durch Elektrolyse aus erneuerbaren Strom gewonnen wurde. Dies ist allerdings keine jetzt schon großtechnisch existierende Technologie und die Aussichten für eine baldige großtechnische Marktdurchdringung, die erforderlich wäre, sind eher sehr verhalten (s. z B. die Diskussion hier, S. 28 ff und hier ). Zudem soll die Erneuerbare Stromerzeugung ja zur De- Karbonisierung der Stromversorgung dienen, und jede grün erzeugte kWh kann nur einmal verbraucht werden. Da es zwar Zeiten gibt, wenn mehr grüner Strom erzeugt wird, als verbraucht wird, aber die Elektrifizierung der Wirtschaft insgesamt voranschreiten soll, zB für Wärmepumpen und Elektromobilität, werden die Zeiten, in denen überschüssiger Strom erzeugt wird, abnehmen bzw der Strom wird überhaupt nicht mehr reichen. Hinzu kommt, dass grün erzeugter Wasserstoff, der später zur Stromerzeugung verbrannt wird, ca Dreiviertel der eingangs erzeugten Energie vergeudet: Wasserstoff durch Elektrolyse erzeugen um ihn anschliessend zur Stromerzeugung zu verbrennen, ist energetischer Wahnsinn. Batterien in der erforderlichen Größenordnung (“utility scale”), um längere Zeitabschnitte zu überbrücken, wenn Erneuerbare nichts oder zu wenig liefern gibt es allerdings nicht und wird es absehbar auch in näherer oder fernerer Zukunft nicht geben (s. u a die Diskussion hier). Das schwerwiegendere und grundsätzlichere Problem Net – Zero zu erreichen, sind jedoch die Bereiche außerhalb der Stromerzeugung. Strom deckt nur etwa 20% des Endenergiebedarfs ab. Obwohl viele Anwendungsbereiche fossiler Energien durch Strom ersetzt werden können, muss man daran erinnern, dass Strom gegenwärtig nur für etwa 20% des Endenergiebedarfs verantwortlich ist. Die schwierigste Aufgabe der Dekarbonisierung der Wirtschaft stellt sich in den übrigen Bereichen fossiler Energienutzung, wie zB im Kfz- und Gebäudebereich und ferner im industriellen Anwendungsbereichen. Obwohl in Europa eine vollständige Umstellung auf Elektromobiliät für Neufahrzeuge ab 2035 beschlossen wurde, werden auch in den 2040er Jahren noch etliche Millionen Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren auf den Strassen unterwegs sein. Ferner ist auch die Elektromobilität nicht CO2 neutral, da die Herstellung eines Elektrofahrzeugs wegen der erforderlichen Batterien erheblich mehr CO2 freisetzt, als die Herstellung von Verbrennerfahrzeugen. Im Gebäudebereich sind zwar drastische Maßnahmen zur Isolierung des Gebäudebestands geplant, allerdings ist nicht abzusehen, ob und wie sie umsetzbar sein werden. Wesentlich schwieriger wird die De – Karbonisierung in vielen industriellen Bereichen sein. Die vier Säulen der Industriegesellschaften und der Zivilisation schlechthin sind Kunstdünger, Stahl, Zement und Plastik (nach Vaclav Smil ). Für all diese Bereiche sind fossile Energieträger unerläßlich, da sie in einigen Bereichen nicht nur als Energie-, sondern als Rohstoffträger zum Einsatz kommen, wie zB bei der Kunstdünger- und Plastikherstellung (s. dazu auch hier). Auch im energetischen Bereich sind fossile Energien wegen der erforderlichen hohen Prozesstemperaturen alternativlos, wie zB bei der Kalk, Zement, Ziegel, Glas und Stahlerzeugung. Zwar gibt es Überlegungen, Koks bei der Stahlherstellung durch Wasserstoff zu ersetzen, aber es gibt bislang keine Erfahrungen mit dem großtechnischen Einsatz (s. zB die Diskussion hier und hier ). Auch eine Skalierung auf den großtechnischen Einsatz von Wasserstoff in diesen Bereichen würde Jahrzehnte dauern (s. auch hier ). Fossile Energien werden ferner im Flugverkehr auf viele Jahre hinweg unverzichtbar sein, da weder Batterien noch Wasserstoff in der Lage sein werden, die Rolle von Flugturbinenkraftstoff zu übernehmen. Modernste Li/Io Batterien haben nur etwa ein fünfzigstel der Energiedichte pro kg, wie Kerosin. Am Wasserstoffantrieb für Flugzeuge wird zwar gearbeitet, vor allem für Kurzstreckenflüge, aber bis zur technologischen Einsatzreife werden noch viele Jahre vergehen. Zusammenfassend kann man sagen, dass es gegenwärtig keine im großtechnischen Maßstab verfügbare Speichertechnologien für Strom auf Basis der heutigen Erzeugungsmenge gibt, dass eine Hochskalierung der erneuerbaren Stromerzeugung, um Strom auch dort einzusetzen, wo heute fossile Energieträger eingesetzt werden (dh nicht nur die heutige Stromerzeugung) und die hierfür erforderlichen Speicherkapazitäten in Form von entweder Wasserstoff oder Batterien im großtechnischen Maßstab erst recht nicht verfügbar sind. In vielen energie- und rohstoffintensiven industriellen Anwendungsbereichen ist ein Ersatz fossiler Energieträger technologisch und verfahrenstechnisch nicht oder kaum machbar. Zu Frage 5: Was physikalisch und technisch möglich ist, muss wirtschaftlich nicht unbedingt sinnvoll sein. Wir kommen jetzt zu der wirklich entscheidenden Frage, nachdem wir die klimawissenschaftlichen, physikalischen und technologischen Aspekte von Net – Zero etwas beleuchtet haben: Wieviel soll es eigentlich kosten, Net – Zero zu erreichen? Und wer soll es bezahlen? Wie soll es finanziert werden? Wer profitiert davon? Wir sind dieser Frage bereits in der Vergangenheit mehrfach nachgegangen. Das Ergebnis war durchgehend: Es wird sehr teuer werden. Wir müssen dabei grundsätzlich zwischen zwei Kostenblöcken unterscheiden: Erstens, die Entwertung der bestehenden fossilen Infrastruktur. Zweitens, den Aufbau einer neuen, nicht fossilen, nach heutigen Vorstellungen auf Wind und Sonne basierenden erneuerbaren Infrastruktur. Die Entwertung der bestehenden Infrastruktur umfasst u. a. die vorzeitige Abschaltung von Kernkraft, Kohle und Gaskraftwerken, das Verbot von bestehenden Öl- und Gasheizungen, die Stillegung von Industrieanlagen, die mit fossiler Energie betrieben werden, eine Gebäude – Isolierungspflicht, deren Kosten den Wert der Immobilie übersteigen kann etc. Am optimalsten wäre ein Ersatz der bestehenden Energieinfrastruktur im Rahmen der normalen Investitionszyklen, um Kapitalvernichtungen zu vermeiden. Das interessiert die Klimapolitik aber nicht, sie orientiert sich aus einer Reihe von Gründen an festen Zielmarken und Zeitpunkten. Der zweite Kostenblock umfasst den Aufbau einer erneuerbaren Energiezeugungsinfrastruktur, dh die Kosten des Ausbaus Erneuerbarer, die Systemintegrationskosten, wie Netzausbau, Back – up Systeme, wie Batteriespeicherung oder Wasserstofferzeugung, Speicherung und Transport, Anlagenumbau, um Wasserstoffeinsatz zu ermöglichen etc. Häufig wird argumentiert, die Umstellung auf erneuerbare Energiesysteme würde sehr viele Chancen bieten, die Wirtschaft würde moderner, sauberer und die Energieversorgung mit Erneuerbaren würde kostengünstiger, als das bestehende fossile System werden. Wer so argumentiert, könnte auch behaupten, die besten Chancen für Wirtschaft, Wohlstand und Beschäftigung hätten sich in Deutschland 1945 geboten, als das Land in Schutt und Asche lag und alles neu aufgebaut werden musste. Der Unterschied zu 1945 liegt zunächst einmal darin, dass die bestehende Infrastruktur nicht durch Bomben und Panzer zerstört werden soll, wie im 2. Weltkrieg, sondern per Ordre de Mufti durch die klimapolitischen Maßnahmen, nämlich durch das Quasi – Diktat des Erreichens der “Klimaziele” bis zu eine bestimmten Zeitpunkt, was notwendigerweise zu einer drastischen Kapitalvernichtung durch die damit verbundene Entwertung des bestehenden Kapitalstocks führen wird. Es gibt in der Literatur eine Reihe von Net - Zero Kostenabschätzungen, wie zB die von McKinsey. McKinsey veranschlagt die weltweiten Kosten von Net – Zero bis 2050 mit ca 275 Billionen USD, also etwa 9 Billionen USD pro Jahr. Im Abschlussdokument von COP27 in Sharm – el Sheikh 2022 werden Zahlen von ca 4 – 6 Billionen USD pro Jahr genannt. In den einzelnen Bereichen der Volkswirtschaft, wie zB der Stromerzeugung und der erforderlichen Stromspeicherung intermittierender erneuerbarer Erzeugung werden die nachfolgenden Zahlen genannt. Die Kosten einzelner Technologien zur Stromspeicherung werden zB hier hier und hier analysiert. Wichtig ist dabei zu berücksichtigen, dass die erneuerbare Stromerzeugung gegenüber heute massiv ausgeweitet werden soll, da Bereiche der Wirtschaft elektrifiziert werden sollen, die heute noch mit fossiler Energieversorgt werden. So wird zB hier abgeschätzt, dass die Kosten für die erforderliche Stromspeicherung, um Ausfälle der erneuerbaren Erzeugung zu überbrücken in den USA bei etwa 23 Billionen USD liegen könnten und wenn man die übrigen Sektoren der Wirtschaft mit berücksichtigt, die ja auch elektrifiziert werden sollen, bei etwa 70 Billionen USD. 23 Billionen USD entspricht etwa der jährlichen Wirtschaftsleistung der USA. Grüner Wasserstoff, der aus erneuerbaren Strom gewonnen wird, soll dieser Analyse zufolge etwa 5 – 10 mal so teuer sein, wie Erdgas. Würde man also Grünen Wasserstoff statt Erdgas oder Kohle in industriellen Anwendungsbereichen, wie der Stahlerzeugung und der Stromerzeugung, verwenden, muss man von dramatischen Kostensteigerungen ausgehen. Das weiß offenbar auch die Stahlindustrie, die sich zwar bereit erklärt hat, mit Wasserstoff zu experimentieren, aber beim Staat hierfür um Subventionen nachsucht. Net – Zero im industriellen Bereich scheint tatsächlich so zu funktionieren, dass viele Unternehmen sagen, ja, das können wir vielleicht machen, aber wir brauchen dafür Subventionen. Auch auf diesem Wege wird die freie bzw. soziale Marktwirtschaft schleichend abgeschafft und in eine von staatlichen Subventionen abhängige Staatliche Planwirtschaft umgewandelt. Mariana Mazzucato, die Lieblingsvolkswirtschaftlerin der Grünen, würde sich freuen. Aber man fragt sich dann: Wer bleibt eigentlich übrig, um das Geld zu verdienen, mit denen diese Subventionen verteilt werden sollen? Die Antwort wird wohl lauten: Immer weniger Leute und Unternehmen, aber wir können das erforderliche Geld ja drucken, wie zB schon während der Corona Massnahmen, bzw mit dem “Wumms” bzw. “Doppelwumms” zur Abfederung der gegenwärtigen Energiepreiskrise. Das heißt, die “Energiewende”, oder Net – Zero bis 2050 bzw. 2045 in Deutschland, wird wohl absehbar auf Pump, oder durch Gelddrucken finanziert, wenn die EZB die Staatsanleihen wieder aufkauft, wie seit der Eurokrise 2012. Die Folge wird ein weiterer, längerfristiger Anstieg der Inflation sein. Die hier zitierten Kostenabschätzungen sind mit großen Unsicherheiten behaftet, da überwiegend Technologien zum Einsatz kommen sollen, die es entweder noch gar nicht gibt (zB der großtechnische Einsatz von Batterien oder Wasserstoff), oder die sich allenfalls im Labor oder kleintechnischen Maßstab befinden, oder in einer anfänglichen technischen Entwicklungsphase (wie zB Kurzstreckenfliegen mit Wasserstoff). Hinzu kommt, dass die Erfahrung zeigt, dass anfängliche Kosteneinschätzungen von technischen Entwicklungen und öffentlichen Bauvorhaben letzten Endes fast immer deutlich übertroffen wurden, wie zB der Bau der Elbphilharmonie, des BER Flughafens oder des Bahnhofs Stuttgart 21 gezeigt hat. In einigen Ländern ist ein massiver Ausbau der Kernenergie geplant, um Net – Zero zu erreichen. Der Bau von Kernkraftwerken leidet jedoch - vor allem in einigen Industrieländern - in besonderer Weise unter Kostenüberschreitungen. Generell kann man als Faustregel davon ausgehen, dass der Bau mindestens doppelt so teuer wird und mindestens doppelt so lange dauert, wie geplant. Allerdings zeigen sich sehr starke Unterschiede bezüglich Kosten und Bauzeiten von Land zu Land . Die stärksten Verzögerungen und Kostensteigerungen gab es in der Vergangenheit in den USA und in einigen europäischen Ländern, wie Finnland, während in Frankreich, Japan, Indien oder Südkorea derartiges nicht zu beobachten war (s. zB hier ). Aus deutscher Perspektive wäre vielleicht der Hinweis interessant, wie viel hier bereits bis heute für “Klimaschutzmaßnahmen” ausgegeben wurde. Denn “Klimaschutz” ist ja kein Zukunftsprojekt, sondern steht bereits seit dem Beschluss der Kohl Regierung im Jahre 1990, die CO2 Emissionen bis 2005 gegenüber 1990 um 25% zu reduzieren, hoch auf der Agenda. Abschätzungen zufolge soll die “Energiewende”, dh der Ausbau erneuerbarer Energien in der Stromerzeugung, im Wesentlichen Wind und Sonne, bis 2025 durch die bereits feststehenden Subventionszahlungen ca. 500 Mrd EUR betragen. Das DIW hat abgeschätzt (DIW Wärmemonitor 2019), dass die Investitionen in Gebäudeisolierungsmaßnahmen (um CO2 einzusparen) zwischen 2010 und 2019 etwa bei 40 Mrd EUR pro Jahr lagen, also bei etwa 400 Mrd EUR im Gesamtzeitraum. Seither dürften diese Investitionen kaum geringer geworden sein, sodass man durchaus noch einmal von 100 Mrd EUR bis heute ausgehen kann. Durch die vorzeitige Abschaltung von Kern- und Kohlekraftwerken werden in Summe Entschädigungszahlungen von etwa 50 – 60 Mrd EUR…fällig . Insgesamt dürfte die “Energiewende” demnach bislang bereits jetzt etwa 1000 Mrd EUR gekostet haben. Wieviel CO2 Emissionen wurden seit dem Jahr des Atomausstiegbeschlusses, 2011, in Deutschland eingespart? Bis 2021 ca. 130 Mio t, ausgehend von 810 Mio t, also etwa 16%. Man kann sich also die Frage stellen, wie viel ein vollständiger Umbau des Wirtschaftssystems auf Net – Zero kosten würde, wenn bereits für eine 16%ige Reduktion Investitionen von ca 1000 Mrd EUR erforderlich waren (wobei die in Deutschland eingesparten Emissionen in der Stromerzeugung wegen des EU – ETS noch nicht einmal zu tatsächlichen Emissionsminderungen geführt haben). Abschätzungen zufolge soll Net - Zero in Deutschland etwa 6 Billionen EUR kosten. Diese Zahl darf man angesichts der bislang aufgelaufenen Kosten als sehr optimistisch bezeichnen. Zu Frage 6: Entscheidend und wichtig ist nun, wer das bezahlen soll und wer davon profitiert. Wie weiter oben bereits gesagt, war die Zerstörung Deutschlands durch den 2. Weltkrieg ein grandioses Konjunkturprogramm für den Wiederaufbau. So wird es auch jetzt sein, wenn auf Beschluss der Politik die bestehende Energieinfrastruktur abgeschafft und wieder neu aufgebaut werden soll. Wer gewinnt, wer verliert? Die offensichtlichen Gewinner werden Wirtschaftsunternehmen sein, die die erneuerbare Infrastruktur aufbauen, wie die Hersteller von Windkraft- und Photovoltaikanlagen, Bauunternehmen, die Gebäudesanierungen vornehmen, Hersteller von Wärmepumpen und Heizungssanierungen, bzw Betriebe der Heizungsinstallation, Elektroautobauer, die Rohstoffwirtschaft, wie Bergbauunternehmen, die die für die “Energiewende” erforderlichen Rohstoffe fördern etc. Die offensichtlichen Verlierer werden energieintensive Unternehmen sein, deren Energierechnung sich durch Net – Zero vervielfachen wird ( zB Stahlherstellung mit Wasserstoff fünfmal so teuer wie mit Koks), aber auch die Chemie, die Pharmazeutische Industrie, die Metall verarbeitende Industrie, Kalk, Zement, Ziegel, Glas, Aluminiumherstellung, Maschinen- und Anlagebau, Straßenfahrzeugbau usw. Aber auch die Reisebranche (“Urlaub muss teurer werden” ), die Landwirtschaft (“Fleisch ist klimaschädlich”) , (“der Kunstdüngereinsatz ist klimaschädlich”) ) werden unter Net – Zero massiv leiden. Schlussendlich werden die größten Verlierer die Durchschnittsbürger sein, die Endverbraucher, die das letzten Endes alles bezahlen müssen und deren verfügbare Einkommen dadurch erheblich geschmälert werden und die dann weniger Einkommen für die übrigen Lebensbereiche zur Verfügung haben. Denn sie werden die höheren Energiepreise, die mit Net – Zero einhergehen, bezahlen müssen – und alles andere, was sich nach den Vorstellungen der Klimapolitik noch verteuern muss... Die Kosten für Gebäudesanierungen, die Kosten für Wärmepumpenpflicht, die Kosten für Photovoltaikanlagen auf Dächern von Wohnhäusern, die Kosten für E- Mobility, die Kosten für den Ausbau der Ladeinfrastruktur, öffentlich und privat, höhere Preise für Fleisch, wenn es nicht sowieso verboten wird, höhere Preise für Reisen (Fliegen mit Wasserstoff ist mindestens fünfmal so teuer wie mit Kerosin), individuelle Mobilität, egal, ob mit Wasserstoff oder Strom (weil die Strompreise für E- Mobility stark steigen werden, bzw bereits gestiegen sind) kurz gesagt, alle Produkte des täglichen Bedarfs, für deren Herstellung Energie verwendet wird und Treibhausgase emittiert werden. Klimaschutz bedeutet, für den Durchschnittsbürger wird alles teurer. Er wird sich massiv einschränken müssen. Der Lebensstandard wird massiv sinken. Das ist vielen vielleicht noch nicht ganz klar, vor allem wohl jenen nicht, die sich Umfragen zufolge für stringenteren Klimaschutz aussprechen. Die gegenwärtige Energiekrise hat uns bereits einen Vorgeschmack darauf gegeben, was uns mit Net –Zero bevorsteht: Eine massive Erhöhung der Energiepreise und allgemeine Steigerung der Lebenshaltungskosten, also eine deutliche Verringerung des Lebensstandards. Deutschland – und andere Länder, die sich Net – Zero verschrieben haben – wird in eine Lage geraten, bei der durch die klimapolitischen Beschlüsse (“Erreichen der Klimaziele”), eine Reihe von Wirtschaftszweigen massiv profitieren wird, andere Wirtschaftszweige massiv leiden werden, und der Durchschnittsbürger massive Wohlstandseinbußen hinnehmen muss. Für ihn wird Net – Zero zu einem Höllenritt werden. Abschließend noch einige grundsätzliche Betrachtungen zum zivilisatorischen Fortschritt und den Grundlagen für steigenden Wohlstand in einer Gesellschaft. Grundlage für steigenden Wohlstand sind Innovation und wissenschaftlich - technischer Fortschritt. Beides sind Grundvoraussetzungen für steigende Produktivität in der Wirtschaft. Wohlstand, der verteilt werden kann, kann nur dann geschaffen werden, wenn die Produktivität, die sog. Total Factor Productivity TFP(s. auch die Diskussion hier ), zunimmt, dh heißt, wenn pro eingesetzter Einheit von Arbeit, Kapital, Energie und Rohstoffen ein Mehrwert geschaffen wird. Wenn zB durch die Mechanisierung der Landwirtschaft mit Traktoren und Erntemaschinen (statt Zugtiergespannen und Sensen) bei geringerem Einsatz aller Faktoren ein größerer Ernteertrag erzielt werden kann, steigt die TFP und es wird ein Mehrwert erwirtschaftet, der verteilt werden kann. Gleiches gilt für den Düngemitteleinsatz. Wenn ein Düngemitteleinsatz zu höheren Ernteerträgen führt, steigt die TFP und es wird ein Mehrwert geschaffen, der verteilt werden kann. Die Geschichte der zivilisatorischen Entwicklung seit Beginn der industriellen Revolution ist die Geschichte von wissenschaftlich – technischen Innovationen, mit denen Mehrwert geschaffen wurde, der verteilt werden konnte. Wohlstandsmehrung und Innovation sind eng miteinander verbunden. Einer der Faktoren ist die Energie. Energiewenden der Vergangenheit wurden durch einen Übergang von einem Energieträger mit geringer Energie- und Leistungsdichte zu einem Energieträger mit einer höheren Energie- und Leistungsdichte gekennzeichnet (zB Smil, 2016). So wurde Holz durch Holzkohle, Holzkohle durch Kohle, Kohle durch Öl, Öl durch Erdgas und teilweise durch den Energieträger mit der höchsten Energie- und Leistungsdichte, die Kernenergie ersetzt. Die Energiewenden von Energieträgern mit geringer Leistungsdichte zu Energieträgern mit höherer Leistungsdichte waren einer der wichtigsten Faktoren der wirtschaftlichen und zivilisatorischen Entwicklung der letzten 200 Jahre, weil dadurch die TFP gesteigert werden konnte. Beispiele sind, neben der bereits erwähnten Landwirtschaft, die Eisenbahn (statt Pferdefuhrwerke), das Dampfschiff (statt Segelschiff), das Automobil (statt Pferd), Elektrizität in vielen Bereichen, oder weitere Beispiele für Fortschritt durch Innovation, CD Spieler (statt Plattenspieler), Flachbildschirm (statt Röhrenfernseher), Handy (statt Wählscheibentelefon). Die Beispiele sind endlos. Die Energiewende oder die Net – Zero Strategie will einen Weg beschreiten, in dem die Energie- und Leistungsdichte der Energieerzeugung im Vergleich zum bestehenden System nicht zunimmt, sondern deutlich abnimmt. Zur Erzeugung einer kWh Energie in erneuerbaren Energiesystemen ist ein wesentlich höherer Kapital-, Rohstoff- und Arbeitsaufwand erforderlich, als im bestehenden System, das zudem noch abgeschafft werden soll. Ferner ist die Fächeninanspruchnahme erheblich höher, sodass viele Flächen nicht mehr anderweitig genutzt werden können, wie zB mit Photovoltaikanlagen belegtes Ackerland, das als landwirtschaftliche Nutzfläche dann ausfällt. Das heißt, es müssen zur Energieerzeugung (pro kWh) wesentlich mehr gesellschaftliche Ressourcen aufgewendet werden, als bislang. Diese Ressourcen an Arbeit, Kapital und Rohstoffen werden der restlichen Wirtschaft entzogen und stehen für andere Aufgaben nicht mehr zur Verfügung. Das hat zur Folge, dass die TFP nicht zunimmt, sondern abnimmt. Es kommt dadurch zu keiner Schaffung eines wirtschaftlichen Mehrwerts, sondern zu einer Verringerung. Dadurch wird also kein Wohlstand geschaffen, der verteilt werden kann, sondern es kommt zu Wohlstandsverlusten. Die geplante Net – Zero Strategie wird deswegen auch aus grundsätzlichen volkswirtschaftlichen Überlegungen heraus fast schon naturgesetzlich zu Wohlstandsverlusten führen. Zusammenfassende Bewertung Zu Frage 1: Das 1,5° Ziel kann physikalisch überhaupt nicht mehr erreicht werden, da sich das Klimasystem noch nicht vollständig an den aktuellen Treibhausgasgehalt in der Atmosphäre angepasst hat Zu Frage 2: Eine auf die Industrieländer, die OECD Staaten, begrenzte Net – Zero Strategie wird in den kommenden 3 – 4 Jahrzehnten zu keiner messbaren Verringerung der globalen Erwärmung führen, weil ihr Anteil an den weltweiten Emissionen nur bei etwa einem Drittel liegt,Tendenz abnehmend, und der Anteil der Nicht – OECD Länder bei etwa Zweidrittel, Tendenz steigend. Nur die OECD Länder haben Minderungsverpflichtungen übernommen, aber nicht die Nicht – OECD Länder Zu Frage 3: Es gibt physikalische Grenzen für den Ausbau einer Energieversorgung auf der Basis von Wind und Sonne, die von Region, Flächenverfügbarkeit, dem Dargebot von Wind und Sonne und der Umwandlungseffizienz von Wind und Sonne in Elektrizität abhängen Zu Frage 4: Es gibt technologische Grenzen für den Ausbau einer Energieversorgung auf der Basis von Wind und Sonne. Vor allem gibt es keine Speicherkapazitäten im erforderlichen großtechnischen Maßstab, die zur Überbrückung von Zeiten erforderlich sind, in denen Wind und Sonne nichts, oder zu wenig produzieren. Der energetische Erntefaktor EROI erneuerbarer Systeme ist absehbar zu niedrig, um eine Energievollversorgung einer Industriegesellschaft zu gewährleisten, vor allem nicht in windarmen und sonnenscheinarmen Regionen Zu Frage 5: Nicht alles, was physikalisch und technologisch machbar ist, ist auch wirtschaftlich sinnvoll und bezahlbar. Vielen Analysen zufolge ist eine Abschaffung des existierenden fossilen Energieversorgungssystems und der Aufbau einer Energievollversorgung auf Basis von Wind und Sonne mit exorbitanten Kosten verbunden, die die Industriegesellschaften vor eine extreme Zereißprobe stellen werden Zu Frage 6: Die extremen Kosten eines Umbaus der Energieversorgung von Industriegesellschaften auf Wind und Sonne werden die Durchschnittsbürger auf vielerlei Weise schultern müssen, deren Lebensstandard deutlich sinken wird. Dies ist aus volkswirtschaftlichen und energiewirtschaftlichen Überlegungen zwangsläufig der Fall, weil ein Übergang zu einem Energiesystem mit einer geringeren Energie- und Leistungsdichte als das gegenwärtige ein Mehr an gesamtwirtschaftlichen Ressourcen erfordert (dh Energie wird erheblich teurer und knapper), die dann anderweitig nicht mehr zur Verfügung stehen (um Wohlstand zu schaffen). Dies führt zu einer geringeren Total Factor Productivity, weswegen dadurch kein Wohlstand mehr geschaffen wird, der verteilt werden kann. Die Gesellschaft als Ganzes wird ärmer. Gleichwohl wird es viele Gewinner des Umbaus der Industriegesellschaften geben, nämlich Wirtschaftszweige, die vom politisch gewollten Ausbau der Erneuerbaren profitieren, wie Hersteller und Installateure Erneuerbarer Energieanlagen, Batteriehersteller, Produzenten von Rohstoffen, die für die Energiewende benötigt werden, aber auch Handwerksbetriebe und Bauunternehmen. Fazit: Die Behauptung, Net – Zero bis 2050 wäre problemlos möglich und würde auch noch zu steigendem Wohlstand führen, ignoriert grundlegende physikalische, technologische und ökonomische Zusammenhänge. In den Worten eines der weltweit führenden Energieexperten, Vaclav Smil ( 2019 ): “Designing hypothetical roadmaps outlining complete elimination of fossil carbon from the global energy supply by 2050 (Jacobson et al. 2017) is nothing but an exercise in wishful thinking that ignores fundamental physical realities.”. Und am wichtigsten: Net – Zero, begrenzt auf die Industrieländer, führt in den kommenden 3- 4 Jahrzehnten zu keiner messbaren Verringerung der globalen Erwärmung. Keine Auswirkung auf das Klima, aber extreme wirtschaftliche Belastungen und Wohlstandseinbußen für breite Bevölkerungsschichten. Ein weiteres Mal bestätigt sich, was wir auf diesen Seiten seit mehr als 10 Jahren postulieren: Nicht der Klimawandel bedroht Deutschland, sondern die Klimapolitik! |
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