Der Energiesektor ist mit direkten Emissionen von fast einem Viertel der Treibhausgase in der Europäischen Union (WEF) und indirekten Emissionen von mehr als drei Vierteln(EEA) der größte Emittent. Dieser Sektor umfasst die Erzeugung, Umwandlung und Verteilung von Energie.
Alle wirtschaftlichen Aktivitäten sind von Energie abhängig, und in der Tat ist es dem Zugang zu reichlich und kostengünstiger Energie zu verdanken, dass wir uns problemlos fortbewegen, heizen und alle Arten von Gütern herstellen können.
Historisch gesehen stand der weltweite Anstieg des Energieverbrauchs in direktem Zusammenhang mit dem Anstieg der freigesetzten Treibhausgase: Seit der zweiten industriellen Revolution stützte sich das Wachstum der Aktivitäten auf einen steigenden Verbrauch von Energie, die ganz überwiegend fossilen Ursprungs war.
Wenn der Energiesektor für das Funktionieren der Gesellschaft absolut unerlässlich ist, welche Hebel gibt es dann für die Dekarbonisierung dieses Sektors, der die erste direkte Ursache für die anthropogenen Treibhausgasemissionen ist?
Branchenübersicht
Im Energiesektor werden "primäre" Energiequellen, die in der Natur vorkommen (Öl, Wind, Uranvorkommen), in "Endenergie" umgewandelt, die verbrauchsfertig ist (Benzin, Elektrizität), und transportiert, damit sie bis zum Ort des Verbrauchs verteilt werden kann (Zapfsäule, Steckdose).
Ab der zweiten industriellen Revolution stieg der Verbrauch von fossilen Energieträgern wie Kohle, Öl und Gas fast ununterbrochen an, was einerseits die moderne Gesellschaft ermöglichte, andererseits aber auch eine nie dagewesene Menge an Treibhausgasen in die Atmosphäre freisetzte.
Energie kann nach den verwendeten Energiequellen kategorisiert werden:
- fossile Brennstoffe wie Erdöl, Kohle, Erdgas
- spaltbarer Brennstoff für die Kernenergie
- erneuerbare Quellen wie Sonnen- oder Windenergie.
In dieser Hinsicht ist der Energieverbrauch in den letzten 100 Jahren um das 9,5-fache gestiegen, was jedoch größtenteils auf den Verbrauch von fossilen Brennstoffen zurückzuführen ist. Diese machen auch heute noch mehr als 70% des Energiemixes in der EU aus. Der jüngste Aufschwung der erneuerbaren Energien hat den Verbrauch fossiler Brennstoffe nicht ersetzt, sondern ist vielmehr zu einem ständig wachsenden Energieverbrauch hinzugekommen.
Die wichtigsten Emissionsquellen
Unter Berücksichtigung aller energiebedingten Emissionen, d. h. der direkten Emissionen bei der Energieerzeugung, aber auch der Emissionen für andere Zwecke (Verkehr, Industrie), machen die energiebedingten Emissionen 73% der weltweiten Gesamtemissionen aus, wobei 15% der weltweiten Gesamtemissionen auf den Verkehr, 13% auf die Industrie und das Baugewerbe und 13% auf die Strom- und Wärmeerzeugung zurückzuführen sind.
Bei der Strom- und Wärmeerzeugung hängen die mit der Produktion dieser Endenergie verbundenen Emissionen stark vom Strommix ab: Ein Kohlekraftwerk erzeugt eine wesentlich kohlenstoffreichere Energie als ein Gaskraftwerk, das wiederum wesentlich kohlenstoffreicher ist als ein Atomkraftwerk oder Strom aus erneuerbaren Quellen.
Wie die folgende Grafik zeigt, würde Kohle im Jahr 2021 zwar nur 17% der Strom- und Wärmeerzeugung in der EU ausmachen, aber 50% der Treibhausgasemissionen verursachen.
Dekarbonisierung des Energiesektors
Die Europäische Union hat sich ehrgeizige Ziele zur Senkung der Treibhausgasemissionen gesetzt und möchte bis 2050 sogar CO2-neutral werden. Seit 1990 sind die Emissionen aus dem Energiesektor tatsächlich um 657 MtCO2e (-40%) zurückgegangen, was vor allem auf die Entwicklung des Energiemixes zurückzuführen ist(WEF).
Um ihre Ziele zu erreichen, muss die Europäische Union alle Hebel in Bewegung setzen, die ihr zur Verfügung stehen.
Auf die Energienachfrage einwirken
Wir können es nicht oft genug wiederholen: "Die sauberste Energie ist die, die man nicht verbraucht". Der beste Weg, die energiebedingten Emissionen zu reduzieren, ist die Senkung des Energieverbrauchs. Dazu sind verschiedene Hebel betätigbar:
Nüchternheit
Die Senkung des Endenergieverbrauchs in all seinen Formen ist der erste direkte Hebel zur Senkung der Emissionen. Die Anstrengungen müssen sowohl auf der Seite des Verbrauchs der Haushalte als auch auf der Seite der Unternehmen unternommen werden.
Dieses Thema ist seit 2021 umso prägnanter geworden, da die hohe Energienachfrage nach dem Covid und anschließend der russisch-ukrainische Konflikt zu starken Spannungen in der weltweiten Energieversorgung geführt haben. Diese Situation hat die Europäische Union dazu veranlasst, sich des Themas anzunehmen und nach den besten Lösungen zu suchen, mit denen der Energieverbrauch innerhalb des alten Kontinents gesenkt werden kann.
Energieeffizienz
Die Effizienz zielt darauf ab, die gleiche Leistung bei geringerem Energieverbrauch zu erzielen, und zwar durch technische und technologische Verbesserungen oder einen optimierten Verteilerkreislauf, der Energieverluste reduziert.
Elektrifizierung der Nutzung
Durch den Ersatz von Energie aus Brennstoffen durch Elektrizität für die verschiedenen Zwecke können die mit dem Energieverbrauch verbundenen Emissionen drastisch reduziert werden (Elektrifizierung des Verkehrs, industrielle Prozesse).
Die Nutzung neuer Energiequellen
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, neue Energiequellen zu nutzen, die weniger CO2 ausstoßen und die gleiche Endenergie erzeugen. Dies ist z. B. bei der Geothermie zur Wärmeerzeugung oder bei Wasserstoff der Fall.
Die Energieerzeugung weiterentwickeln
Seit dem Industriezeitalter haben sich unsere Gesellschaften entwickelt, indem sie sich hauptsächlich auf die Energieerzeugung gestützt haben, die mit dem Verbrauch von fossilen Energieträgern verbunden ist. Diese Energiequellen haben viele Nachteile, sie sind nicht erneuerbar und vor allem verursachen sie einen hohen Ausstoß an Treibhausgasen.
Um unseren Energiebedarf zu decken, werden wir daher kurzfristig unsere Art der Energieerzeugung ändern müssen.
Ausstieg aus der fossilen Energieerzeugung
Der Ausstieg aus der Produktion fossiler Energieträger beinhaltet zwei Dinge:
- Massive Investitionen in die kohlenstofffreie Energieerzeugung
- Nicht in neue fossile Energieprojekte investieren.
Auch die Idee, die derzeitigen Anlagen zur Förderung fossiler Brennstoffe nach und nach zu schließen, und zwar noch vor ihrem Auslaufdatum, wird regelmäßig diskutiert.
Es ist ein Thema, das weiterhin aktuell ist, da mehrere Gas- und Ölunternehmen noch immer die zukünftige Ausbeutung von "Klimabomben" oder "Kohlenstoffbomben" ankündigen, jene Lagerstätten, deren Förderung fossiler Energieträger jeweils mehr als eine Gigatonne CO2 erzeugen würde.
Neue Energien entwickeln
Nicht alle Verwendungszwecke können elektrifiziert werden. Daher müssen Alternativen zu Energie aus fossilen Brennstoffen gefunden werden, die hohe Treibhausgasemissionen verursachen.
In diesem Zusammenhang besteht eine Lösung darin, die Produktion von Brennstoffen aus Biomasse (Biokraftstoffe, Biogas) auszubauen, die die nicht steuerbare Stromerzeugung ergänzen.
Emissionen an den Produktionsstätten reduzieren
Nach Angaben der Weltbank werden jährlich etwa 150 Milliarden Kubikmeter Erdgas durch das sogenannte "Fackeln" zerstört, das bei der Förderung fossiler Brennstoffe entsteht.
Dieser Prozess zerstört nicht nur eine wertvolle Energiequelle, sondern setzt auch enorm viel CO2 (275 Mt im Jahr 2018, was 0,85% der weltweiten Emissionen entspricht) sowie Methan frei, das eine 28-mal höhere Auswirkung auf die globale Erwärmung hat als CO2. Hinzu kommt eine starke Luftverschmutzung in der Nähe der Abfackelstellen sowie eine Verschmutzung der nahegelegenen Böden und Wasserressourcen.
Es gibt verschiedene Methoden, um die durch das Flaring verursachten Auswirkungen zu verringern. Dies geschieht durch eine Verringerung der Gasproduktion, die mit der Förderung fossiler Brennstoffe verbunden ist, durch seine Reinjektion oder durch seine Lagerung im Boden. Dieses Gas kann auch in flüssiger Form gelagert werden, um es zu vermarkten oder in der Nähe des Produktionsortes zur Energiegewinnung zu nutzen.
Dekarbonisierung der Endenergie
Die dritte Option ist die Dekarbonisierung der Endenergie. Sie erfordert ein Überdenken unserer Modelle der Energieerzeugung UND des Energieverbrauchs sowie massive Investitionen in diese neuen Verfahren.
Dekarbonisierung der Stromerzeugung
Die Elektrifizierung der Nutzung ist kein Allheilmittel. Die Höhe der Emissionen hängt von der Quelle ab, aus der der Strom erzeugt wird.
Um die vollelektrische Energieversorgung zu gewährleisten, muss Strom aus kohlenstofffreien Quellen erzeugt werden, sodass die Produktion von erneuerbaren Energien, Biomasse...
Die Kernenergie, auch wenn ihre Nutzung immer wieder diskutiert wird, ist ebenfalls eine kohlenstofffreie Energiequelle, auf die viele Länder zurückgreifen, allen voran Frankreich.
Übergang zu einer dekarbonisierten Versorgung bei der Wärmeerzeugung
Die Erzeugung von Wärme für den Dienstleistungs- und Wohnsektor ist in Frankreich für fast ein Fünftel der Treibhausgasemissionen verantwortlich. Die Hälfte davon stammt noch immer aus fossilen Energieträgern. Sie ist daher ein wichtiger Entwicklungsschwerpunkt, um unsere Treibhausgasemissionen im Zusammenhang mit dem Energiesektor zu reduzieren.
Um den Anteil der Emissionen aus der Wärmeerzeugung zu reduzieren, gibt es mehrere Möglichkeiten:
- die Produktion auf neue Energien (Geothermie, Wasserstoff) ausrichten, darunter die nunmehr berühmten Wärmepumpen
- Bevorzugte Beschaffung von kohlenstofffreiem Strom
- Biomasse aus kontrollierter Herkunft verwenden
Koordinierung der Bemühungen zur Maximierung der Energieeffizienz und Gewährleistung der Widerstandsfähigkeit
Ein Beispiel hierfür ist die Entwicklung von Wärmenetzen. Dabei wird die von bestimmten Industrieanlagen erzeugte Wärme, die sogenannte Abwärme, genutzt, um sie von den Erzeugungsgebieten zu den Endverbrauchern zu transportieren und dort zu verwerten.
Diese Netze können auch für viele andere Wärmequellen genutzt werden: Geothermie, Solarenergie...
Parallel zur Entwicklung von Wärmenetzen können Infrastrukturen geschaffen werden, die die Speicherung von Wärme ermöglichen. Sie werden es ermöglichen, die Abhängigkeit von steuerbaren fossilen Energieträgern zu begrenzen.
Massive Investitionen in Forschung und Entwicklung
Laut einer Studie von Nathaniel Bullard für Bloomberg haben sich die F&E-Investitionen der Mitgliedsstaaten der Internationalen Energieagentur (IEA) im Bereich der Energieerzeugung in den letzten Jahren enorm entwickelt, was der Notwendigkeit der Dekarbonisierung des Sektors entgegenkommt. Die IEA-Mitgliedsstaaten geben heute die größten Budgets für Forschung und Entwicklung aus, die jemals in den letzten 50 Jahren im Energiebereich ausgegeben wurden.
Während die Ausgaben für Forschung und Entwicklung im Bereich der Kernenergie und der fossilen Energieträger in den 1980er Jahren ihren Höhepunkt erreichten, sind es heute die Ausgaben für erneuerbare Energien und Energieeffizienz, die immer mehr Finanzmittel auf sich ziehen.
Die Ausgaben für Forschung und Entwicklung im Bereich Energieeffizienz sind von 2 Milliarden US-Dollar Anfang der 2000er Jahre auf 6 Milliarden US-Dollar im Jahr 2021 gestiegen. Sie ist heute der größte Nutznießer der F&E-Ausgaben der IEA-Mitgliedsländer.
Diese Entwicklung zeigt die Bedeutung der Energiefrage im aktuellen Kontext des Klimawandels, der eine schnelle Dekarbonisierung dieses Sektors mit hohem Treibhausgasausstoß erfordert. Ein Wettlauf, in den sowohl Staaten als auch Unternehmen eingestiegen sind.
Einige Beispiele für gute Praktiken
ENGIE: Dekarbonisierung des Stromerzeugungsmixes
Engie hat eine Strategie entwickelt, um bis 2045 "Net Zero" zu erreichen, die sich auf die Scope 1, 2 und 3 seiner Emissionen bezieht. Diese Strategie soll "mit der Vision und der Strategie des Konzerns abgestimmt sein". Ihr Ziel ist es, ihre gesamten Emissionen zwischen 2017 und 2045 um 90 % zu reduzieren und anschließend die restlichen 10 % zu neutralisieren.
In Bezug auf Scope 1 kündigt ENGIE an, die Stromerzeugung aus Kohle ab 2027 einzustellen und die installierte Leistung an erneuerbaren Energien bis 2030 im Vergleich zu 2020 um das 2,6-fache zu steigern. Außerdem wollen sie in die Speicherung investieren und die Nutzung von grünem Gas ausbauen.
Sie kündigten an, dass sie in ihrer gesamten Wertschöpfungskette handeln wollen, indem sie eine Sensibilisierungspolitik bei ihren Verbrauchern betreiben, aber auch ihre Lieferanten beim Übergang unterstützen, indem sie ihnen helfen, ihre CO2-Bilanzen zu erstellen und eine Dekarbonisierungspolitik zu integrieren, damit sie SBTi ausgerichtet oder zertifiziert werden können.
Ørsted: das Kerngeschäft drehen
Ørsted, ehemals ein wichtiger Produzent fossiler Energieträger (Gas und Öl) in Dänemark, hat sich schrittweise aus dem fossilen Geschäft zurückgezogen, das es 2018 schließlich ganz aufgab, und anschließend 26 Milliarden Euro in die Produktion erneuerbarer Energien investiert, um heute der weltweit führende Anbieter von Offshore-Windkraftanlagen zu sein. (Ørsted)
Dieser komplette Wechsel des Produktionsmodells erfolgte in weniger als 15 Jahren. Während 2009 noch 85% ihrer Produktion auf fossilen Brennstoffen beruhte, stammen heute 98% ihrer Einnahmen aus der Produktion von erneuerbaren Energien.
Ihr Ziel ist es, bis 2025 in den Bereichen 1 und 2 CO2-neutral zu sein und bis 2040 auch in Bereich 3 CO2-neutral zu werden.
Quellen:
- "CO2-Bomben: Diese fossilen Projekte verurteilen die Bemühungen um das Klima", Léa Sanchez, Raphaëlle Aubert, Thomas Steffen, Elsa Delmas, Maxime Vaudano und Maxime Ferrer, Le Monde, 31/10/2023
- "Orsted, récit d'une transition écologique à marche forcée d'un energiencteur danois".Anne-François Hivert, Le Monde, 22/10/2021
- "Could our green transformation inspire yours?", Orsted
- "Alles, was Sie über unsere Net Zero Roadmap wissen müssen", ENGIE
- "Dekarbonisierung der Wärmeerzeugung"CEA, 22/04/2022
- "Infografik - Wie wird Strom in der EU erzeugt und verkauft?", Europäischer Rat
- "EEA greenhouse gases"., European Environment Agency
- "Global Gas Flaring Tracker Report"., Die Weltbank, 29/03/2023
- "Gas Flaring", IEA
- "Nuclear Is Out, Hydrogen Is In: Where Countries Put Energy R&D Money", Nathaniel Bullard, Bloomberg, 09/11/2023
