.svg)
Der Energiesektor, der in der Europäischen Union direkt für fast ein Viertel der Treibhausgasemissionen (WEF) und für mehr als drei Viertel der indirekten Emissionen verantwortlich ist (EEA), ist der größte Emittent. Dieser Sektor umfasst die Erzeugung, Umwandlung und Verteilung von Energie.
Alle wirtschaftlichen Aktivitäten sind von Energie abhängig. Tatsächlich ist es der Zugang zu reichlich vorhandener und kostengünstiger Energie, der es uns ermöglicht, uns mühelos fortzubewegen, zu heizen und alle Arten von Gütern zu produzieren.
Historisch gesehen war der weltweite Anstieg des Energieverbrauchs direkt mit der Zunahme der Treibhausgasemissionen verbunden: Seit der zweiten industriellen Revolution basierte das Wachstum der wirtschaftlichen Aktivitäten auf einem steigenden Energieverbrauch, der zu einem sehr großen Teil aus fossilen Quellen stammte.
Obwohl der Energiesektor für das Funktionieren der Gesellschaft absolut unverzichtbar ist, welche Hebel gibt es zur Dekarbonisierung dieses Sektors, der die Hauptursache für anthropogene Treibhausgasemissionen darstellt?
Überblick über den Sektor
Der Energiesektor wandelt „Primärenergiequellen“, die in der Natur vorkommen (Erdöl, Wind, Uranvorkommen), in „Endenergie“ um, die verbrauchsfertig ist (Benzin, Strom), und transportiert diese bis zum Verbraucher (Tankstelle, Steckdose).
Seit der zweiten industriellen Revolution ist der Verbrauch fossiler Brennstoffe wie Kohle, Erdöl und Erdgas nahezu ununterbrochen gestiegen. Dies hat einerseits den Aufstieg der modernen Gesellschaft ermöglicht, andererseits aber auch eine beispiellose Menge an Treibhausgasen in die Atmosphäre freigesetzt.
Energie lässt sich nach den verwendeten Quellen kategorisieren:
- fossile Brennstoffe wie Erdöl, Kohle und Erdgas
- spaltbare Brennstoffe für die Kernenergie
- erneuerbare Quellen wie Sonnen- oder Windenergie.
In diesem Zusammenhang ist der Energieverbrauch in den letzten hundert Jahren um das 9,5-Fache gestiegen, was größtenteils auf den Verbrauch fossiler Brennstoffe zurückzuführen ist. Diese machen auch heute noch mehr als 70 % des Energiemixes in der EUaus. Der jüngste Aufschwung der erneuerbaren Energien hat die fossilen Brennstoffe nicht ersetzt, sondern kam zu einem ohnehin stetig wachsenden Energieverbrauch hinzu.
Die Hauptemissionsquellen
Berücksichtigt man alle energiebedingten Emissionen, also sowohl die direkten Emissionen bei der Energieerzeugung als auch die Emissionen aus anderen Verwendungszwecken (Verkehr, Industrie), machen energiebedingte Emissionen 73 % der weltweiten Gesamtemissionen aus, wobei 15 % der weltweiten Gesamtemissionen auf den Verkehr, 13 % auf Industrie und Baugewerbe sowie 13 % auf die Strom- und Wärmeerzeugung entfallen.
Bei der Strom- und Wärmeerzeugung hängen die mit der Produktion dieser Endenergie verbundenen Emissionen stark vom Strommix ab: Ein Kohlekraftwerk erzeugt Energie mit einer deutlich schlechteren CO2-Bilanz als ein Gaskraftwerk, das wiederum deutlich mehr CO2 ausstößt als ein Kernkraftwerk oder Strom aus erneuerbaren Energien.
Wie die nachstehende Grafik zeigt, machte Kohle im Jahr 2021 zwar nur 17 % der Strom- und Wärmeerzeugung in der EU aus, war jedoch für 50 % der Treibhausgasemissionen verantwortlich
Die Dekarbonisierung des Energiesektors
Die Europäische Union hat sich ehrgeizige Ziele zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen gesetzt und strebt bis 2050 die Klimaneutralität an. Seit 1990 sind die Emissionen des Energiesektors tatsächlich um 657 MtCO2e (bzw. -40 %) gesunken, was vor allem auf die Veränderung des Energiemixes zurückzuführen ist (WEF).
Um ihre Ziele zu erreichen, muss die Europäische Union alle ihr zur Verfügung stehenden Hebel in Bewegung setzen.
Die Energienachfrage beeinflussen
Wir können es nicht oft genug betonen: „Die sauberste Energie ist die, die gar nicht erst verbraucht wird.“ Der beste Weg, energiebedingte Emissionen zu senken, ist die Reduzierung des Energieverbrauchs. Hierfür gibt es verschiedene Ansatzpunkte:
Energieeinsparung
Die Senkung des Endenergieverbrauchs in all seinen Formen ist der wichtigste direkte Hebel zur Emissionsminderung. Die Anstrengungen müssen sowohl von privaten Haushalten als auch von Unternehmen unternommen werden.
Dieses Thema hat seit 2021 nochmals an Bedeutung gewonnen, da die hohe Energienachfrage nach der Corona-Pandemie und der anschließende russisch-ukrainische Konflikt zu erheblichen Spannungen bei der weltweiten Energieversorgung geführt haben. Diese Situation hat die Europäische Union dazu veranlasst, sich des Themas anzunehmen und nach optimalen Lösungen zur Senkung des Energieverbrauchs auf dem alten Kontinent zu suchen.
Energieeffizienz
Effizienz zielt darauf ab, bei geringerem Energieverbrauch die gleiche Leistung zu erbringen, sei es durch technische und technologische Verbesserungen oder durch optimierte Vertriebswege, die Energieverluste minimieren.
Elektrifizierung der Anwendungen
Durch den Ersatz fossiler Brennstoffe durch Strom für verschiedene Anwendungen lassen sich die mit dem Energieverbrauch verbundenen Emissionen drastisch senken (z. B. Elektrifizierung des Verkehrs oder industrieller Prozesse).
Nutzung neuer Energiequellen
In diesem Zusammenhang ist eine weitere Lösung der Einsatz neuer Energiequellen, die weniger CO2 ausstoßen und dennoch die gleiche Endenergie liefern. Beispiele hierfür sind Geothermie zur Wärmeerzeugung oder Wasserstoff.
Die Energiegewinnung weiterentwickeln
Seit dem Industriezeitalter basiert die Entwicklung unserer Gesellschaften hauptsächlich auf der Energiegewinnung aus fossilen Brennstoffen. Diese Energiequellen haben zahlreiche Nachteile: Sie sind nicht erneuerbar und vor allem stoßen sie in hohem Maße Treibhausgase aus.
Um unseren Energiebedarf zu decken, müssen wir daher kurzfristig unsere Methoden der Energiegewinnung umstellen.
Ausstieg aus der fossilen Energiegewinnung
Der Ausstieg aus der fossilen Energiegewinnung erfordert zwei Dinge:
- Massive Investitionen in die CO2-freie Energiegewinnung
- Keine Investitionen in neue Projekte für fossile Energien.
Auch die Idee, bestehende Anlagen zur Förderung fossiler Brennstoffe schrittweise und noch vor Ablauf ihrer geplanten Betriebsdauer stillzulegen, wird regelmäßig diskutiert.
Dies ist ein hochaktuelles Thema, da mehrere Öl- und Gasunternehmen weiterhin die Erschließung künftiger „Klimabomben“ oder „Kohlenstoffbomben“ ankündigen – Lagerstätten, deren Förderung jeweils mehr als eine Gigatonne CO2 freisetzen würde.
Entwicklung neuer Energien
Nicht alle Anwendungen lassen sich elektrifizieren. Daher müssen alternative Lösungen zu Energien aus fossilen Brennstoffen gefunden werden, die maßgeblich zu den Treibhausgasemissionen beitragen.
In diesem Zusammenhang besteht eine Lösung darin, die Produktion von Kraftstoffen aus Biomasse (Biokraftstoffe, Biogas) zu entwickeln, die die nicht steuerbare Stromerzeugung ergänzen.
Emissionen an den Produktionsstandorten reduzieren
Laut Weltbank werden jährlich etwa 150 Milliarden Kubikmeter Erdgas durch „Flaring“ oder „Abfackeln“ vernichtet, das bei der Förderung fossiler Energieträger anfällt.
Dieses Verfahren vernichtet nicht nur eine wertvolle Energiequelle, sondern setzt auch enorme Mengen an CO2 frei (275 Mt im Jahr 2018, was 0,85 % der weltweiten Emissionen entspricht) sowie Methan, das eine 28-mal stärkere Wirkung auf die globale Erwärmung hat als CO2. Hinzu kommen eine starke Luftverschmutzung in der Nähe der Fackeln sowie eine Belastung der Böden und Wasserressourcen in der Umgebung.
Es gibt verschiedene Methoden, um die Auswirkungen des Abfackelns zu verringern. Dazu gehören die Reduzierung des bei der Förderung fossiler Brennstoffe anfallenden Begleitgases sowie dessen Rückführung oder Speicherung im Boden. Das Gas kann auch verflüssigt gelagert werden, um es zu vermarkten oder direkt vor Ort zur Energiegewinnung zu nutzen.
Dekarbonisierung der Endenergie
Die dritte Option besteht in der Dekarbonisierung der Endenergie. Dies erfordert ein Umdenken bei unseren Energieerzeugungs- und Verbrauchsmodellen sowie massive Investitionen in diese neuen Verfahren.
Dekarbonisierung der Stromerzeugung
Die Elektrifizierung aller Bereiche ist kein Allheilmittel. Das Emissionsniveau hängt entscheidend von der Quelle der Stromerzeugung ab.
Damit eine vollständige Elektrifizierung tragfähig ist, muss der Strom aus dekarbonisierten Quellen stammen und somit der Ausbau erneuerbarer Energien, Biomasse usw. vorangetrieben werden.
Auch wenn die Nutzung der Kernkraft nach wie vor umstritten ist, stellt sie eine dekarbonisierte Energiequelle dar, auf die viele Länder, allen voran Frankreich, zurückgreifen.
Umstellung auf eine dekarbonisierte Wärmeversorgung
Die Wärmeerzeugung für den Dienstleistungs- und Wohnsektor ist in Frankreich für fast ein Fünftel der Treibhausgasemissionen verantwortlich. Die Hälfte davon stammt noch immer aus fossilen Brennstoffen. Dies ist daher ein zentraler Ansatzpunkt, um unsere energiebedingten Treibhausgasemissionen zu senken.
Um den Anteil der emissionsträchtigen Wärmeerzeugung zu reduzieren, stehen uns mehrere Lösungen zur Verfügung:
- Ausrichtung der Produktion auf neue Energien (Geothermie, Wasserstoff), einschließlich der mittlerweile bekannten Wärmepumpen
- Bevorzugung einer Versorgung durch dekarbonisierten Strom
- Nutzung von Biomasse aus kontrollierter Herkunft
Koordinierung der Bemühungen zur Maximierung der Energieeffizienz und Sicherung der Resilienz
Ein Beispiel hierfür ist der Ausbau von Wärmenetzen. Dabei wird die von bestimmten Industriestandorten erzeugte Abwärme genutzt, um sie von den Erzeugungsorten zu den Endverbrauchern zu leiten und dort zu verwerten.
Diese Netze können auch für zahlreiche andere Wärmequellen genutzt werden: Geothermie, Solarenergie usw.
Parallel zum Ausbau von Wärmenetzen können Infrastrukturen zur Wärmespeicherung geschaffen werden. Diese tragen dazu bei, die Abhängigkeit von steuerbaren fossilen Energieträgern zu verringern.
Massive Investitionen in F&E
Laut einer Studie von Nathaniel Bullard für Bloomberghaben sich die F&E-Investitionen der IEA-Mitgliedstaaten (Internationale Energieagentur) in die Energieerzeugung in den letzten Jahren enorm entwickelt und orientieren sich an den Anforderungen der Dekarbonisierung des Sektors. Die IEA-Mitgliedsländer geben heute so viel für F&E im Energiebereich aus wie nie zuvor in den letzten 50 Jahren.
Während die F&E-Ausgaben für Kernkraft und fossile Energien in den 80er Jahren ihren Höhepunkt erreichten, fließen heute immer mehr Mittel in erneuerbare Energien und Energieeffizienz.
Die Ausgaben für Forschung und Entwicklung im Bereich Energieeffizienz sind von 2 Milliarden Dollar Anfang der 2000er Jahre auf 6 Milliarden im Jahr 2021 gestiegen. Dies ist heute der größte Empfänger von F&E-Ausgaben der IEA-Mitgliedsländer.
Diese Entwicklung unterstreicht die Bedeutung der Energiefrage im aktuellen Kontext des Klimawandels, der eine rasche Dekarbonisierung dieses Sektors mit seinen hohen Treibhausgasemissionen erfordert. Ein Wettlauf, an dem sich sowohl Staaten als auch Unternehmen beteiligen.
Einige Beispiele für bewährte Verfahren
ENGIE: Dekarbonisierung des Stromerzeugungsmixes
Engie hat eine Strategie zur Erreichung von „Net Zero“ bis 2045 eingeführt, die die Scopes 1, 2 und 3 seiner Emissionen abdeckt. Diese Strategie ist „auf die Vision und Strategie der Gruppe ausgerichtet“. Ihr Ziel ist es, sämtliche Emissionen zwischen 2017 und 2045 um 90 % zu reduzieren und die verbleibenden 10 % anschließend zu neutralisieren.
Für Scope 1 kündigt ENGIE an, die Stromerzeugung aus Kohle bis 2027 einzustellen und die installierte Leistung erneuerbarer Energien bis 2030 gegenüber 2020 zu verfünffachen (Faktor 2,6). Zudem plant das Unternehmen Investitionen in Speichertechnologien und den Ausbau von grünem Gas.
Da das Unternehmen entlang der gesamten Wertschöpfungskette handeln möchte, hat es angekündigt, seine Kunden zu sensibilisieren und seine Lieferanten bei der Transformation zu unterstützen, indem es ihnen hilft, ihre CO2-Bilanzen zu erstellen und Dekarbonisierungsstrategien zu integrieren, damit sie auf die Ziele der SBTiausgerichtet oder zertifiziert sind.
Ørsted: Neuausrichtung des Kerngeschäfts
Ørsted, ehemals ein bedeutender dänischer Produzent fossiler Energieträger (Gas und Öl), hat sein Geschäftsmodell grundlegend gewandelt. Das Unternehmen zog sich schrittweise aus dem fossilen Sektor zurück, den es 2018 vollständig verließ, und investierte anschließend 26 Milliarden Euro in die Erzeugung erneuerbarer Energien, um heute zum Weltmarktführer im Bereich Offshore-Windkraft aufzusteigen. (Ørsted)
Dieser vollständige Wandel des Produktionsmodells vollzog sich in weniger als 15 Jahren. Während 2009 noch 85 % der Produktion auf fossilen Energieträgern basierten, stammen heute 98 % der Einnahmen aus der Erzeugung erneuerbarer Energien.
Das Ziel ist es, bis 2025 die Klimaneutralität für die Scopes 1 und 2 zu erreichen und bis 2040 auch für den Scope 3 klimaneutral zu sein.
Quellen:
- „Carbon Bombs: Diese fossilen Projekte gefährden die Klimaziele“, Léa Sanchez, Raphaëlle Aubert, Thomas Steffen, Elsa Delmas, Maxime Vaudano und Maxime Ferrer, Le Monde, 31.10.2023
- „Orsted: Die Geschichte der erzwungenen ökologischen Transformation eines dänischen Energieversorgers“, Anne-François Hivert, Le Monde, 22.10.2021
- „Could our green transformation inspire yours?“, Orsted
- „Alles, was Sie über unseren Net-Zero-Fahrplan wissen müssen“, ENGIE
- „Dekarbonisierung der Wärmeerzeugung“, CEA, 22.04.2022
- „Infografik – Wie wird der Strom in der EU erzeugt und verkauft?“, Europäischer Rat
- „EEA greenhouse gases“, Europäische Umweltagentur
- „Global Gas Flaring Tracker Report“, Weltbank, 29.03.2023
- „Gasabfackelung“, IEA
- „Kernkraft raus, Wasserstoff rein: Wohin Länder ihr Geld für Energieforschung stecken“, Nathaniel Bullard, Bloomberg, 09.11.2023