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About this book

Ein renommiertes Autorenteam behandelt in diesem interdisziplinären Studienbuch Probleme der Energiegeschichte, Energiesysteme, Energietechnik und der Potentiale der erneuerbaren Energien: Wasser- und Windkraft, Biomasse, Geothermie, Photovoltaik und Solarthermie; der Verbesserung der Rahmenbedingungen für ihre Markteinführung; Handlungskonzepte und Förderungsschwerpunkte der EU, USA und Japans in diesem Bereich; Aktivitäten der Bundesregierung und Vorschläge nichtstaatlicher Akteure hierzu sowie Strategien zur rationellen Energienutzung; Methoden für einen Energiekonsens und Kriterien zur Beurteilung von Energiesystemen; Handlungskonzepte und Vorschläge für den Ausbau der Sonnenenergie im Mittelmeerraum und in Afrika sowie politische Faktoren bei der Markteinführung in der Triade: USA, Japan und der EU.

Table of Contents

Frontmatter

Energiepolitik im Zeichen der Klimapolitik beim Übergang zum 21. Jahrhundert

1. Energiepolitik im Zeichen der Klimapolitik beim Übergang zum 21. Jahrhundert

Vor hundert Jahren (1896) behauptete der schwedische Physiker und Chemiker Svante Arrhenius (1859–1927) erstmals einen Zusammenhang zwischen der industriellen Kohleverbrennung und der Atmosphärenphysik (v. Weizsäcker/Lovins/ Lovins, 1995: 249). Heute wissen wir, daß die

energiebedingten CO

2

-

Emissionen

für ca. 50% des Treibhauseffekts verantwortlich sind: weitere 20% entfallen auf die chemische Produktion und auf FCKW sowie je 15% auf die Vernichtung des tropischen Regenwaldes und auf die Landwirtschaft (Reisanbau, Rinderhaltung, Düngung, Mülldeponien). Die Enquête-Kommission: „Vorsorge zum Schutz der Erdatmosphäre“ kam in ihrem Bericht: „Schutz der Erde: eine Bestandsaufnahme mit Vorschlägen für eine neue Energiepolitik“ (EK I, 1990c, Bd. I: 47) zu dem Ergebnis:

In den vergangenen beiden Jahrzehnten stieg der weltweite Energieeinsatz jährlich um durchschnittlich rund 2 Prozent, wobei der Anstieg im Jahr 1989 rund 3,5 Prozent betrug. Wenn der Trend des Energieverbrauchs der vergangenen beiden Jahrzehnte sich unverändert fortsetzen würde, würden sich … die weltweiten Emissionen aus dem Energiebereich - bezogen auf das hier verwendete Basisjahr 1987 - bis zum Jahr 2005 um rund 40 Prozent erhöhen und bis zum Jahr 2050 etwa verdoppeln. Die Eindämmung des zusätzlichen Treibhauseffektes erfordert es jedoch, bezogen auf die Werte des Jahres 1987

die Emissionen von Kohlendioxid bis Mitte des nächsten Jahrhunderts zu halbieren, das heißt gegenüber der Trendentwicklung (Verdopplung bis zum Jahr 2050) um 75 Prozent zu vermindern, sowie

die Emissionen der weiteren energiebedingten klimarelevanten Spurengase, in erster Linie von Methan, Stickoxiden, Kohlenmonoxid und flüchtigen organischen Verbindungen (ohne Methan), um mehr als 50 Prozent zu reduzieren.

Hans Günter Brauch

Energiegeschichte und Energiesysteme

Frontmatter

2. Das vorindustrielle Solarenergiesystem

Die Universalgeschichte der Menschheit kann in drei Abschnitte unterteilt werden, denen jeweils ein bestimmtes Energiesystem entspricht. Dieses Energiesystem setzt die Rahmenbedingungen, unter denen sich gesellschaftliche, ökonomische oder kulturelle Strukturen bilden können. Energie ist daher nicht nur ein Wirkungsfaktor unter anderen, sondern es ist prinzipiell möglich, von den jeweiligen energetischen Systembedingungen her formelle Grundzüge der entsprechenden Gesellschaft zu bestimmen.

Rolf Peter Sieferle

3. Energie, Entropie und Umwelt — Worin unterscheiden sich fossile/nukleare und erneuerbare Energiesysteme?

Es gibt vier Hauptsätze der Thermodynamik, die mit 0, 1, 2 und 3 (Nullter Hauptsatz, Erster Hauptsatz…) numeriert sind.1 Dieses Kapitel konzentriert sich auf den 1. und 2. Hauptsatz. Den 3. Hauptsatz, das Nernst’sche Wärmetheorem, übergehe ich hier, da er für diese Argumentation ohne Belang ist.

Carl-Jochen Winter

4. Leitbilder und Wege einer umwelt- und klimaverträglichen Energieversorgung

Die Perspektiven der Menschheit enthalten bei einer Fortsetzung der Trends der Vergangenheit durchaus auch unvorstellbare Katastrophen, ausgelöst durch Hunger und Armut oder durch die Zerstörung der natürlichen Lebensgrundlagen. Zu den zentralen Herausforderungen der Zukunft zählen die Schaffung humaner Lebensbedingungen für eine wachsende Weltbevölkerung, die Vermeidung nicht tolerierbarer Klimaveränderungen sowie die Sicherung der Zukunftsfähigkeit des Wirtschaftsstandorts und Lebensraums Deutschland bei einem gleichzeitigen Übergang auf ein Wirtschafts- und Produktionssystem, das eine dauerhafte Entwicklung ermöglicht und die natürlichen Lebensgrundlagen erhält.

Alfred Voβ

Energietechnik und Potentiale der erneuerbaren Energiequellen

Frontmatter

5. Energietechnik der Wasserkraftnutzung: Globales und nationales Potential der Hydroenergie

Die Wasserkraft nimmt weltweit die dritte Stelle in der Erzeugung von elektrischer Energie (ca. 18%) nach Kohle (40%) und Öl/Gas (24%) ein. Sie ist damit die wichtigste erneuerbare Energiequelle und leistet einen bedeutsamen Beitrag zur Reduktion der CO2-Emissionen und somit zur Minderung der Gefahr einer globalen Klimaveränderung. Durch die Einwirkung der Sonne wird Wasser, wie im Wasserkreislauf beschrieben, auf ein höheres ausnutzbares Energieniveau gehoben. Die Energieumwandlung selbst ist mit keinen oder nur geringen Umweltbelastungen verbunden. Der bei der Errichtung und dem Betrieb einer Wasserkraftanlage ohne Zweifel vorhandene erhebliche Eingriff in den Naturhaushalt kann bei sorgfältiger Planung und Berücksichtigung aller ökologischen Belange sehr abgemindert werden. Dieser Energiequelle kann man die Nachhaltigkeit zuweisen. Die schnelle Bereitstellung der Energie sowie deren wirtschaftliche Speicherung zeichnen darüber hinaus die Wasserkraft aus. Sie trägt insgesamt dazu bei, die elektrische Energie in großen Netzen wirtschaftlicher und sicherer bereitstellen zu können.

Hans-Burkhard Horlacher

6. Stand und Perspektiven der Windkraftnutzung in Deutschland

Von allen Möglichkeiten, regenerative Energien in Deutschland zu nutzen, war die Stromerzeugung aus Windkraft in den letzten Jahren durch die höchsten Zuwachsraten gekennzeichnet. Vor diesem Hintergrund wird im folgenden zunächst kurz der Stand der Technik der Windenergienutzung dargestellt. Darauf aufbauend werden kennzeichnende Größen einer Windstromerzeugung (Flächenverbrauch, Materialeinsatz, Energieaufwands- zu Energieertragsverhältnis, ausgewählte Stofffreisetzungen) sowie die Kosten analysiert. Anschließend wird auf die Potentiale eingegangen und die derzeitige Nutzung diskutiert. Schließlich werden die Perspektiven einer weitergehenden Windkraftnutzung in Deutschland aufgezeigt.

Andreas Wiese, Martin Kaltschmitt

7. Wirtschaftlichkeit und Perspektiven der Windenergietechnik in Deutschland

Die derzeitige Energieversorgung basiert überwiegend auf Techniken, die mit umweltbelastenden und klimabeeinflussenden Emissionen, dem Raubbau an fossilen Ressourcen sowie Sicherheitsrisiken verbunden sind. Eine umweltverträgliche Energiebereitstellung wird vordringlicher. Diese macht gewaltige Anstrengungen in Forschung und Technik sowie in Wirtschaft, Politik und Gesellschaft notwendig.

Werner Kleinkauf

8. Das Potential der CO2-Minderung durch zyklierenden Kohlenstoff als Energieträger — Von der Region zu größeren Einheiten

Kohle, Öl, Torf, Holz und Stroh werden in den unterschiedlichsten geographischen Räumen z.T. seit Urzeiten als Brennstoff zum Heizen oder Kochen genutzt. Alle genannten Kohlenstoffträger besitzen eine gewisse Entstehungszeit: Kohle und Öl bilden sich in Jahrmillionen, Torf kann sich unter Hochmoorbedingungen in wenigen Jahrhunderten aus der Pflanzensubstanz regenerieren, Fichtensetzlinge wachsen unter mitteleuropäischen Klimabedingungen in 100 Jahren zu einem stattlichen Forst heran, und die jährlichen Gräser stellen im Herbst nach ihrer Reifung und Abtrocknung einen Kohlenstoffträger dar, der zwar in seiner Energiedichte den vorhergenannten unterlegen ist, dafür aber einen kurzen Zyklus besitzt.

Christian Ahl

9. Das Potential der geothermischen Energie für Wärme und Strom in Europa und dem Mittelmeerraum

Geothermische Energie wird heute definiert als die in Form von Wärme gespeicherte Energie unterhalb der Oberfläche der festen Erde (Syn.: Erdwärme). Die Temperatur im Erdkörper nimmt zur Tiefe hin zu (vgl. Abb. 9.1). Dies wird wesentlich durch den geothermischen Wärmefluß bestimmt, der ständig vom Erdinneren zur Erdoberfläche fließt und durch den heißen Erdkern sowie radioaktive Zerfallsprozesse im Erdmantel gespeist wird. Im oberflächennahen Bereich beeinflussen auch Sonneneinstrahlung, Sickerund Grundwasser den Wärmehaushalt. Die Wärme im Erdkörper ist Lieferant der geothermischen Energie und kann über verschiedene Methoden, auf die weiter unten eingegangen wird, nutzbar gemacht werden.

Burkhard Sanner

10. Solarthermie und Photovoltaik — Technische Grundlagen und Potential

Solarthermie und Photovoltaik sind - neben der Solarchemie - direkte Wege der Konversion von Sonnenlicht in technisch nutzbare Energie. Die erzeugten Energieformen sind bei Photovoltaik elektrischer Strom und bei der solarthermischen Energiewandlung Niedertemperaturwärme (z.B. für Brauchwasser und die Heizung von Wohnungen), Prozeßwärme und Hochtemperaturwärme, die in thermischen Kraftwerken in elektrische Energie umgewandelt werden kann. Aus Platzgründen und wegen des hohen Anwendungspotentials in Mitteleuropa wird hier nur die Niedertemperaturwärme näher behandelt. Solarthermische Kraftwerke werden umfassend von Winter et al. (1991) diskutiert.

Joachim Luther, Wolfram Wettling, Volker Wittwer

Verbesserung der Rahmenbedingungen für die Markteinführung erneuerbarer Energien

Frontmatter

11. Steuerliche Besserstellung von Alternativen zum Verbrauch fossiler Energieträger im regionalen Vorausgang

Erneuerbare Energien stellen eine unter mehreren Alternativen zum Verbrauch fossiler und also CO2-haltiger Energieträger dar. Die übrigen Alternativen sind im wesentlichen Techniken der rationellen Energieverwendung (vgl. Kap. 25–27); CO2-freie Energieträger (Kernenergie); Aufbau von CO2-Senken in Form von rezenter Biomasse (vgl. Kap. 8) und die Speicherung von technisch abgeschiedenem CO2. Diese Auflistung zeigt, daß die erneuerbaren Energien klimapolitisch nicht alternativlos sind. Eine klimaverträgliche Energieversorgung, selbst eines deutlich verminderten Bedarfs an Energiedienstleistungen, ist ohne einen erhöhten Anteil erneuerbarer Energien kaum vorstellbar. Die Förderung ihrer Markteinführung ist deshalb eine klimapolitisch zentrale Aufgabe. Bei den erneuerbaren Energien gibt es unterschiedliche Energieformen (vgl. Teil II). Angebotsseitige Maßnahmen zur Förderung der Markteinführung müssen zwischen den verschiedenen Technologien regenerativer Energien unterscheiden.

Hans-Jochen Luhmann

12. Umweltzertifikate und die ökologische Umgestaltung moderner Gesellschaften

In der umweltpolitischen Debatte haben marktwirtschaftliche Instrumente in den letzten Jahren zunehmend an Aufmerksamkeit gewonnen. Grundsätzlich muß bei den marktwirtschaftlichen Instrumenten zwischen preisorientierten Ansätzen, wie CO2-Steuern oder Energiesteuern (vgl. Kap. 11), und mengenorientierten Ansätzen, wie Zertifikatslösungen, unterschieden werden. In Europa standen vor allem erstere im Mittelpunkt der politischen Debatten, während letztere weitgehend vernachlässigt wurden. Ein wichtiger Grund scheint darin zu liegen, daß Zertifikatslösungen in der praktischen Umsetzung auf vielfältige Schwierigkeiten stoßen. Im vorliegenden Kapitel werden wir zeigen, daß Zertifikatslösungen in Zukunft eine steigende praktische Bedeutung zukommen dürfte. Mit Hilfe moderner Informationstechnologien können heute flexible, dezentrale und effiziente Zertifikatsmärkte für nahezu jede Art von Umweltbelastung systematisch implementiert werden.

Franco Furger, Bernhard Truffer

13. Energie-Einspar-Contracting — Beispiele zum Energie-Management über Drittfinanzierung

Contracting oder auch Energie-Einspar-Contracting steht bei LTG für ganzheitliches Energie-Management über Drittfinanzierung. Der Begriff Contracting leitet sich ab von Contract (Vertrag) und steht für „einen Vertrag schließen“. Unter Energie-Einspar-Contracting wird hier der Abschluß eines Vertrages über die Beteiligung an einer Energieeinsparung verstanden. Hierbei übernimmt ein Dritter die finanzielle, wirtschaftliche und technische Verantwortung für EnergieEinspar-Maßnahmen. Dies bedeutet, daß die erforderlichen Umbauten und Ergänzungen an den technischen Anlagen nach Abstimmung mit dem Kunden durchgeführt und diese Maßnahmen durch den Contracting-Geber vorfinanziert werden. Die durchgängige Verantwortung kann übernommen werden, weil der Contracting-Geber das notwendige Know-how besitzt, um das Energie-Einsparpotential zu ermitteln, die erforderlichen Maßnahmen zu planen und auszuführen. Der Kunde benötigt also keine eigenen Investitionsmittel und trägt kein technisches und finanzielles Risiko. Der „dritte Partner“ bekommt sein Geld aus den tatsächlich erreichten Einsparungen der nächsten Jahre während einer vertraglich vereinbarten Laufzeit. In den meisten Fällen kann ein Anteil der Einsparung an den Kunden weitergegeben werden. Die Vertragslaufzeit beträgt maximal acht Jahre. Raumkonditionen und Komfort im Gebäude bleiben erhalten bzw. werden verbessert.

Michael Schreiber

Handlungskonzepte und Förderungsschwerpunkte der Europäischen Union, der USA und Japans bei erneuerbaren Energien

Frontmatter

14. Erneuerbare Energien als Teil der Energiestrategie der Europäischen Gemeinschaft: Entwicklung, Stand und Perspektiven

In den 15 Mitgliedstaaten der Europäischen Union werden bereits heute viele Politikbereiche nicht mehr allein auf nationaler Ebene entschieden, sondern direkt oder indirekt zu einem wesentlichen Teil durch Vorgaben, Absprachen und Rechtsmittel auf europäischer Ebene bestimmt. Gerade für die Energiepolitik, die ja ursprünglich (Gründung der EGKS 1951/1952) den Grundstein für die europäische Integration bildete, ist ein solches Zusammenwirken auf europäischer Ebene ein konstituierendes Element. Auch für die erneuerbaren Energien (e. E.) werden heute vielfältige Entscheidungen und Weichenstellungen nicht mehr im rein nationalen Rahmen getroffen, sondern auch auf europäischer Ebene. Der vorliegende Beitrag versucht deshalb, einen Überblick über die erneuerbaren Energien als Teil einer im Entstehen begriffenen Energiestrategie der Europäischen Union (EU) zu geben. Hierbei wird auch auf die energiepolitischen Konzeptionen der EU und den institutionellen Rahmen eingegangen. Der Begriff der erneuerbaren Energien soll im folgenden sehr weit gefaßt werden; auch die rationelle Energienutzung wird daher neben der Nutzung regenerativer Energiequellen (REN- und REG-Politik) behandelt.

Peter Palinkas, Andreas Maurer

15. Forschung, Entwicklung, Markteinführung und Exportförderung für erneuerbare Energien in den USA

Eine zentrale Voraussetzung für das amerikanische Industrialisierungs- und Wohlfahrtsmodell und für die Weltmachtrolle der USA im 20. Jahrhundert war der leichte, unbegrenzte Zugang zu nationalen und internationalen fossilen Energiequellen. Diese Voraussetzung wurde durch die politische Verknappung des Erdölangebots durch die arabischen OAPEC-Staaten nach dem Yom-Kippur-Krieg von 1973 und die signifikante Erhöhung des Ölpreises in den 70er Jahren erstmals gefährdet. Die Nixon-Administration reagierte hierauf, u.a. mit ihrem Programm „Independence“ (1974), mit einer politischen Gegenstrategie: dem Aufbau einer strategischen Ölreserve in den USA;der Zusammenarbeit mit ihren OECD-Partnern im Rahmen der Internationalen Energie-Agentur (IEA);der Entwicklung engerer politischer und militärischer Beziehungen zu den Anrainerstaaten am Persischen Golf (zunächst mit dem Iran und später mit Saudi-Arabien) durch Entsendung von Militärberatern und Rüstungsexporte;der Entwicklung von Interventionsszenarien zur Sicherung des Zugangs zu den Erdölquellen;dem forcierten Ausbau der Kernenergie undder Förderung von Forschung und Entwicklung erneuerbarer Energiequellen.

Hans Günter Brauch

16. Japanische Energiepolitik

Dieses Kapitel behandelt folgende Fragen: (1) In welcher institutionellen Szenerie kommt die japanische Energiepolitik zustande? (2) Welches sind japanische Besonderheiten im internationalen Gleichlauf? (3) Welche Ziele sind in den öffentlichen Programmen formuliert? (4) Was wurde erreicht?

Helmar Krupp

Aktivitäten der Bundesregierung bei erneuerbaren Energien und zur rationellen Energienutzung

Frontmatter

17. Forschungsschwerpunkte der Bundesregierung in den Bereichen erneuerbarer Energien und rationeller Energienutzung

Drei Hauptgründe haben zur Förderung erneuerbarer Energien (e. E.) durch die Bundesregierung geführt: Erstens das durch den Ölpreisschock von 1973/74 ausgelöste Streben nach Energiesicherheit, zweitens die zunehmende Akzeptanzkrise der Kernenergie seit Ende der 70er Jahre und vor allem seit den Unfällen von Three Miles Islands und Tschernobyl sowie drittens die Einsicht über die Folgen der Verbrennung fossiler Energieträger für das Weltklima seit Ende der 80er Jahre.

Walter Sandtner, Helmut Geipel, Helmut Lawitzka

18. Verbesserte Rahmenbedingungen für den Einsatz erneuerbarer Energien

Erneuerbare Energien (e. E.) sind die ältesten vom Menschen genutzten Energiequellen. Bis zum Anbruch des Kohlezeitalters und damit der Industrialisierung waren sie sogar die einzigen verfügbaren Energiequellen überhaupt (Segelschiffe, Wassermühlen, Windmühlen, Rauchzeichen etc.). Insoweit lebte die Menschheit bis vor etwa 250 Jahren in einer Solarzeit (vgl. Kap. 2).

Paul-Georg Gutermuth

19. Förderung der deutschen Entwicklungszusammenarbeit für erneuerbare Energien

Erneuerbare Energiequellen — Biomasse, Solarenergie, Kleinwasserkraft und Windenergie — befriedigen die energetischen Grundbedürfnisse von zwei Milliarden Menschen vor allem in ländlichen Gebieten der Entwicklungsländer. Um die bedürfnisorientierte und effiziente Nutzung der regenerativen Energiequellen (REG) der ländlichen Bevölkerung verstärkt zu ermöglichen, fördert die deutsche Entwicklungszusammenarbeit (EZ) die dezentrale Energieversorgung seit 20 Jahren. Die unterstützten Programme und Projekte fügen sich in die Förderung des Energiesektors ein, der ein Schwerpunkt der EZ ist.

Holger Liptow

20. Internationale Erfahrungen bei der Durchführung von Sonderenergieprogrammen der GTZ am Beispiel Marokkos

In Kap. 19 wurden Grundzüge der Sonderenergieprogramme (SEP) der Deutschen Gesellschaft für Technische Zusammenarbeit (GTZ) entwickelt. In der GTZ befaßt sich vornehmlich die Abt. 415 Energie und Transport mit Energieprojekten und -programmen, aber auch in anderen Organisationseinheiten spielt die Frage der Energiebereitstellung und -verwendung, insbesondere für die ländliche Bevölkerung in Entwicklungsländern, eine oft wichtige Rolle. In der Abt. 4020 Umwelt- und Ressourcenschutz werden reine Umweltschutzprojekte bearbeitet. Umweltschutzkomponenten sind zudem in vielen Projekten enthalten. In den Abteilungen 411 Bildung und Wissenschaft und 405 Berufliche Bildung und Personalentwicklung werden die Partnerländer beim Auf- und Ausbau ihrer eigenen wissenschaftlich-technischen Kompetenz gestärkt. Die GTZ arbeitet dabei eng mit Programmen nationaler und internationaler Institutionen zusammen.

Rolf-p. Owsianowski

Handlungskonzepte und Vorschläge nichtstaatlicher Akteure zur Reduzierung von CO2-Emissionen

Frontmatter

21. Der Beitrag der deutschen Stromversorger zur Verringerung der CO2-Emissionen

Das Klimarisiko erfordert globale Vorsorgemaßnahmen zur Verringerung der Emissionen klimarelevanter Spurengase, vor allem CO2. Sie bedingen die zunehmende Abkehr von der Verbrennung als Grundlage der Energieversorgung. Hierzu müssen sowohl die Energieintensität der Volkswirtschaft durch „Sparen“ als auch ihre Kohlenstoffintensität durch „Substituieren“ verringert werden. Das heißt: Die fossilen Energieträger Kohle, Öl und Gas sind in einer Übergangsphase effizienter einzusetzen und in einem säkularen Prozeß durch die CO2-freien nuklearen und regenerativen Energien zu ersetzen.

Joachim Grawe

22. Beeinflussung des Entwicklungs- und Exportpotentials der erneuerbaren Energien in Deutschland durch Förderung

Die in Deutschland genutzten Potentiale erneuerbarer Energien sind je nach Art der Energiequelle sehr unterschiedlich. Wie die Abb. 22.1 zeigt, werden Wasserkraft und Klärgas zu etwa 78%, Restholz zu 50%, Deponiegas zu 43%, Waldrestholz zu 10% genutzt. Das Windenergiepotential wird zu 3 bis 4% genutzt und alle anderen solaren Energien zu unter 1%. Dabei weist die Windenergie durch die Förderung des Bundesforschungsministeriums und des Stromein-speisungsgesetzes in den letzten vier Jahren erhebliche Zuwachsraten auf (vgl. Abb. 22.2 und 22.3). In Abb. 22.4 sind die in Deutschland in 1994 erzielten Umsätze durch Investitionen im Bereich der erneuerbaren Energien dargestellt.

Uwe Thomas Carstensen

23. Das Energiememorandum 1995 der Deutschen Physikalischen Gesellschaft

Als Folge der Atombombenentwicklung sehen sich viele Physiker zur Auseinan-dersetzung mit globalen Gefahren verpflichtet. Wo unsere fachliche Kompetenz keine besonderen Voraussetzungen schafft, können wir allerdings mit keinem größeren Gewicht sprechen als jeder beliebige Bürger. Die Deutsche Physikalische Gesellschaft (DPG) hat deshalb nur in ausgewählten Bereichen, dann aber mit Nachdruck, Stellung genommen.

Werner Nahm

24. Sonnenstrategie: Handlungskonzepte und -optionen für die Energiepolitik der Bundesrepublik Deutschland

Eine zukunftsfähige Energieversorgung wird sich auf drei Säulen stützen müssen: erstens auf die erneuerbaren Energien, zweitens auf eine effiziente Nutzung der verfügbaren Ressourcen und drittens auf eine bewußte Entscheidung über Grenzen des Konsums, die Suffizienz. Sonne - Effizienz - Suffizienz sind die Eckpfeiler einer zukunftsfähigen Energiewirtschaft.

Harry Lehmann

Rationelle Energienutzung, erneuerbare Energiequellen, Kernenergie und CO2-arme fossile Energieträger - Kurz-, mittel- und langfristige CO2-Reduktionspotentiale

Frontmatter

25. Strategien zur Minderung energiebedingter Treibhausgasemissionen — Die Rolle der Kernenergie und des Erdgases

Die großen Umwälzungen, denen wir uns an der Schwelle zum dritten Jahrtausend gegenübersehen, sind durch Komplexität und Vernetzung sowie eine immer stärkere internationale und globale Dimension gekennzeichnet. Die Energieprobleme und die mit ihnen eng verknüpften Belastungen von Umwelt und Natur sowie die Gefahren einer Veränderung des Klimas sind angesichts einer weiter wachsenden Weltbevölkerung zentrale Aspekte der globalen Problematik. Allerdings ist der Beweis, daß die eingetretene Erwärmung die Wirkung des zusätzlichen Treibhauseffekts ist, noch zu erbringen, da sich die Temperaturerhöhung und die daraus resultierenden Klimaänderungen noch im Rahmen statistischer Klimaschwankungen bewegen. Trotzdem warnen die meisten Wissenschaftler vor einem weiteren Hinauszögern von Maßnahmen, bis der letzte Beweis erbracht worden ist. Ganz im Gegenteil werden mit allem Nachdruck weitreichende und unmittelbar wirkende Konzepte zur Reduktion der Emissionen von Treibhausgasen gefordert (Schönwiese, 1996a; 1996b; Stock, 1996). Dabei steht in der öffentlichen Diskussion über Umweltbelastungen seit geraumer Zeit das Risiko einer Klimaveränderung im Vordergrund. Zusätzlich sieht sich die deutsche Energiewirtschaft und Energiepolitik der zukünftigen Regelung für die deutsche Stein-und Braunkohle, der Sicherung des Wirtschaftsstandortes Deutschland, der europäischen Integration, ordnungspolitischen Neuorientierungen und veränderten energiepolitischen Rahmenbedingungen (z.B. Deregulierung und Wettbewerb, Energiekonsens, Ökosteuerreform) und den Bedingungen für eine nachhaltige Entwicklung als Herausforderungen gegenüber, die einen direkten bzw. indirekten Bezug zur Reduktion von Treibhausgasemissionen haben.

Alfred Voβ, Ulrich Fahl, Peter Schaumann

26. Zukünftige Energiepolitik — Vorrang für rationelle Energiewandlung und -nutzung und regenerative Energiequellen

Im Mai 1994 hat die Niedersächsische Energieagentur auf Initiative des niedersächsischen Ministerpräsidenten Gerhard Schröder sowie in Abstimmung mit der VEBA AG und der HEW die Gruppe Energie 2010 beauftragt, in Vorbereitung auf die im Laufe des Jahres 1995 wieder aufzunehmenden „Energiekonsensgespräche“ eine diskursorientierte Projektstudie zu Potentialen und Handlungsfeldern im Bereich der rationellen Energiewandlung und -nutzung (REN) und dem Einsatz von regenerativen Energiequellen (REG) zu erarbeiten (Altner et al., 1995).

Günter Altner, Hans-Peter Dürr, Gerd Michelsen, Joachim Nitsch

27. Potentiale und Strategien zur CO2-Reduktion durch Energieeinsparung

Ein umfassender Klimaschutz erfordert ganz erhebliche Reduktionen der Emissionen von Treibhausgasen. So liegen Zielformulierungen vor, die für Deutschland bis zum Jahr 2005 eine Reduktion der CO2-Emissionen um 25% gegenüber 1990 fordern, mittel- bzw. langfristig werden CO2-Minderungen von 50 bzw. 80% angestrebt. Da die CO2-Emissionen Deutschlands im wesentlichen durch die Verbrennung fossiler Energieträger verursacht werden, stellt sich die Frage, in welchem Ausmaß eine verstärkte Energieeinsparung zu ihrer Verminderung beitragen kann und welche Umsetzungsstrategien zu ergreifen sind.

Rainer Walz

28. Mut zum Handeln: Hinweise zur Abschöpfung von Energieeinspar- potentialen in Privathaushalten

Für die Energieeinsparung sind die Haushalte wichtig, in Heidelberg werden z.B. 44% der im Stadtgebiet umgesetzten Energie in Privathaushalten verbraucht (Weber, 1996: 273). Der Anteil des Energieverbrauchs der Haushalte am Primärenergieverbrauch der Bundesrepublik wurde bereits (Kap. 25 und 27) ausführlich dargelegt. In jedem Haushalt sind Einsparressourcen mit mehr oder weniger viel Aufwand abschöpfbar. Sie sind in den Benutzergewohnheiten der Energiedienstleistungen und den technischen Gegebenheiten zu finden. An den Gewohnheiten kann jeder einzelne etwas ändern. Die technischen Eingriffsmöglichkeiten jedoch sind für den Endanwender beschränkt.

Daniel Nottarp

Strategien und Methoden für einen Energiekonsens in Deutschland und Kriterien zur Beurteilung von Energiesystemen

Frontmatter

29. Energiekonsens in Deutschland? Eine politikwissenschaftliche Analyse der Konsensgespräche — Voraussetzungen, Vorgeschichte, Verlauf und Nachgeplänkel

Dieser Beitrag untersucht den Verlauf der Energiekonsens-Gespräche, die im Jahr 1993 zwischen Vertretern der in Bund und Ländern in Regierungsverantwortung stehenden politischen Parteien, erweitert um ein Beratergremium aus Repräsentanten von Stromwirtschaft, Gewerkschaften sowie Industrie- und Umweltverbänden, stattgefunden haben. Mit der energiepolitischen Option, durch die Integration der Antagonisten in die Politikarena einen Konsens über die Zielvorstellungen und somit Kompromisse im Streit um den Kurs der zukünftigen Energiepolitik zu ermöglichen, wurde in Deutschland seit Mitte der 70er Jahre experimentiert.

Lutz Mez

30. Technikfolgenabschätzung und Entwicklung von Energiezukünften: Beispiele computerunterstützter Analysen

Wie können wir radikal neue Energiezukünfte mit einem hohen Grad an öffentlicher Zustimmung und Effizienz entwerfen und realisieren, z.B. die Transformation der bestehenden fossilen Wirtschaft in eine solare Wasserstoffwirtschaft? In dieser in Zukunft möglichen Ökonomie würde der Verbrauch über Jahrtausende gespeicherter solarer Energie durch verfügbare Solarenergie ersetzt werden, die sofort als Wärme oder Elektrizität umweltverträglicher eingesetzt werden kann und nur Wasserdampf und keine Treibhausgase (CO2, NOx, SO2) hinterläßt. Um einen so gravierenden Übergang in unserer Energiewirtschaft einzuleiten, ist nicht nur die Entwicklung eines breiten Spektrums von Systemen zur Energieerzeugung, zum Transport und von Systemen für Energienutzer erforderlich, sondern all diese Elemente müssen in ein effizientes, technologisch und sozial realisierbares System integriert werden, das tatsächlich die erwarteten Vorteile einlöst. Die Einführung einer Wasserstoffwirtschaft birgt neben technologischen Herausforderungen auch soziopolitische Hindernisse. Die anstehenden Schwierigkeiten können aus früheren Erfahrungen antizipiert werden, die hier an drei Beispielen erörtert werden, die alle auf wahren Begebenheiten beruhen, von denen nur ein Fall einen Wandel behandelt, der mit dem Übergang zu einer Wasserstoffwirtschaft vergleichbar wäre.

John Grin

31. Kriterien für die Bewertung zukünftiger Energiesysteme

Wie sehen die Energiesysteme des 21. Jahrhunderts aus? Es gibt gute Gründe anzunehmen, daß sie nicht aus einer einfachen Fortschreibung und Ausweitung derzeitiger Energieversorgungssysteme bestehen werden. Der Verbrauch fossiler Brennstoffe, die derzeit noch den überwiegenden Anteil der Energieversorgung ausmachen, stößt an die Grenzen der ökologischen Belastbarkeit. Aber auch die Erschöpfung der natürlichen Reserven von Erdöl, Erdgas und Kohle - insbesondere der nach heutigen Maßstäben wirtschaftlichen Vorkommen - macht auf Dauer den Übergang auf andere Energieträger nötig. Verschärfend kommt hinzu, daß der Bedarf an Energiedienstleistungen weltweit stark ansteigen wird. Grund hierfür ist zum einen das anhaltende Wachstum der Weltbevölkerung und zum anderen die Notwendigkeit, das Wohlstandsgefälle in der Welt abzubauen. Durch verbesserte Effizienz bei den Nutzungs- und Umwandlungstechniken kann man zwar erreichen, daß der Primärenergieverbrauch nicht im gleichen Maße wächst wie der Bedarf an Energiedienstleistungen, dennoch wird man auch für den Weltprimärenergieverbrauch im kommenden Jahrhundert mit einem Anstieg rechnen müssen.

Matthias Eichelbrönner, Hermann Henssen

Handlungskonzepte und Vorschläge für den Ausbau der Sonnenenergie im Mittelmeerraum und in Afrika

Frontmatter

32. Perspektiven eines solaren Energieverbundes für Europa und den Mittelmeerraum

Eine der vielversprechendsten Optionen für eine klimaverträgliche und dauerhafte Energieversorgung stellen solare Anlagen zur Strom-und Prozeßwärmebereitstellung in einstrahlungsreichen Ländern dar. Neben einem hohen Strahlungsangebot von bis zu 2 400 kWh/m2 pro Jahr stehen in zahlreichen südlichen Ländern beträchtliche, kaum besiedelte Flächen für die Errichtung derartiger Anlagen zur Verfügung. Allein in den Anrainerländern des Mittelmeeres könnte, unter Beachtung sehr weitgehender Restriktionen hinsichtlich Verfügbarkeit und Eignung von Flächen für größere Solaranlagen, auf insgesamt 500 000 km2 (6% der gesamten Gebietsfläche) das Vierfache der derzeitigen Weltstromerzeugung mittels solarer Kraftwerke erzeugt werden (Klaiß/Staiß, 1992). Einstrahlungsreiche Länder können also in Zukunft nicht nur ihren eigenen Energiebedarf weitgehend solar decken, sondern sind in der Lage, sich mit dem Export solar erzeugter Energie in Form von Elektrizität, Wasserstoff oder anderen chemischen Energieträgern ein wichtiges Handelsgut zu erschließen. Prinzipiell eröffnen sich so für viele Entwicklungsländer Perspektiven, wie sie heute für öl-oder gasexportierende Länder gelten. Versehen mit einem praktisch unbegrenzten Energievorrat erlaubt der verantwortungsbewußte Einsatz der damit erzielbaren Erlöse die Entwicklung ihrer Volkswirtschaften und schafft die Voraussetzungen für den Wohlstand der eigenen Bevölkerung.

Joachim Nitsch, Frithjof Staiβ

33. Energieoptionen für eine langfristige Nord-Süd-Energiepartnerschaft im westlichen Mittelmeer

In dem Grünbuch der Europäischen Kommission zur Energiepolitik der EU (1995) wurden zwei Kernziele genannt: die Versorgungssicherheit und die Vereinbarkeit mit dem Umweltschutz, d.h. auch mit den Verpflichtungen aus der Klimarahmenkonvention (vgl. Kap. 14). Owsianowski (Kap. 20) hat am Beispiel Marokkos das Potential erneuerbarer Energien dargestellt und Nitsch/Staiß (Kap. 32) haben einige technische Perspektiven eines solaren Energieverbundes für Europa und den Mittelmeerraum entwickelt, mit denen beide Ziele auch in Zukunft im Rahmen einer kooperativen Politik lösbar sind. Mit der Realisierung dieser Perspektiven könnte auch - so lautet die Kernthese dieses Beitrages - ein Beitrag zur Eindämmung der neuen Herausforderungen geleistet werden, mit denen die Staaten Nordafrikas und damit auch indirekt die Staaten der Europäischen Union (EU) im 21. Jahrhundert konfrontiert sein werden.

Hans Günter Brauch

34. Sonnenenergie in Afrika: Von der Meerwasserentsalzung zur Begrünung des Sahel

Die weltweite Veränderung des Klimas gehört heute zu den größten Herausforderungen der internationalen Politik. Hauptauslöser dafür sind die Kohlendioxidemissionen, die besonders in den letzten Jahren drastisch zugenommen haben. Die globale Emissionsproblematik wurde auf der ersten Weltklimakonferenz 1979 in Genf kontrovers diskutiert. Wissenschaftler aus verschiedenen Ländern nutzten diese Gelegenheit, um die Weltöffentlichkeit über die Ursachen und Folgen der klimatischen Veränderungen aufmerksam zu machen. Nach dieser Konferenz wurde die ökologische Krise allmählich wahrgenommen. In fast allen Ländern änderte sich zusehends das Umweltverhalten der Bürger. In letzter Zeit hat die Umwelttechnologie mehr und mehr an Bedeutung gewonnen, was sich zumindest durch ihre zunehmende Förderung nachweisen läßt.

Jacob Emmanuel Mabe

35. Wirtschaftspolitische Rahmenbedingungen der Förderung von kleinen und dezentralen Energieprojekten in Afrika

Trotz umfassender wirtschaftspolitischer Reformen in vielen Staaten des afrikanischen Kontinents, gemessen an Zahl und Volumina der Strukturanpassungsfinanzierungen seit Ende der 70er Jahre, ist die Reform im Bereich der Energiepolitik jedoch kaum vorangekommen (vgl. Wohlmuth, 1993b, 1994a, 1994b). Trotz großer Potentiale im Bereich der Energieressourcen und auch der Möglichkeiten, die konventionellen Energieträger (Rohöl, Kohle, Naturgas und Großanlagen der Wasserkraftnutzung) durch erneuerbare und dezentrale Energietechnologien (Photovoltaik, Solarthermik, Biogas, Windenergie, Kleinwasserkraft) zu ergänzen bzw. zu ersetzen, ist der Stand der energiepolitischen Umsteuerung („energy transition“) in Afrika äußerst unbefriedigend (vgl. ADB, 1993; ADF, 1991; Wohlmuth, 1993a).

Karl Wohlmuth

Schlußfolgerungen

Frontmatter

36. Markteinführung und Exportförderung erneuerbarer Energien in der Triade: Politische Optionen und Hindernisse

Die globale Energiepolitik steht im 21. Jahrhundert vor dem Dilemma einer wachsenden Weltbevölkerung und damit einer Verdopplung des Weltenergiebedarfs und der Notwendigkeit, die energiebedingten Treibhausgase (vor allem CO2) um die Hälfte zu reduzieren. Die von der 1. Klima-Enquête-Kommission des Deutschen Bundestages geforderte Reduzierung der CO2-Emissionen um 75% bzw. um einen Faktor Vier (v. Weizsäcker/Lovins/Lovins, 1995) verlangt zum einen eine Ausschöpfung der Energiesparpotentiale (durch Effizienzsteigerung bei der Energieerzeugung und beim Energieeinsatz und durch ein Energiesparbewußtsein bei den Verbrauchern) und zum anderen eine Substitution fossiler durch nicht fossile Energiequellen.

Hans Günter Brauch

Backmatter

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