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Klimawandel: Mit Vollgas in die postfossile Zukunft!

Im Elektrizitätssektor sind kostensenkende Innovationen im Gange, die der Elektrizität bis Mitte des Jahrhunderts den Vorrang vor fossilen Verbrennungsbrennstoffen in der weltweiten Energieversorgung verschaffen könnten.

erneuerbare Energien
Der Klimawandel schreitet voran. Enereubare Energien sind ein wirksames Mittel ihm entgegenzuwirken.

In Kombination mit einem globalen Kohlenstoffpreis können diese Entwicklungen als Katalysator für Emissionssenkungen dienen, um die Pariser Klimaziele zu erreichen, und gleichzeitig den Bedarf an umstrittenen negativen Emissionen verringern, so eine neue Studie.

"Heute werden 80 Prozent des gesamten Energiebedarfs für Industrie, Mobilität oder Gebäudeheizung durch die direkte Verbrennung von - meist fossilen - Brennstoffen gedeckt und nur 20 Prozent durch Strom. Unsere Forschung zeigt, dass sich dieses Verhältnis bis 2050 weitgehend umkehren lässt, sodass die leicht zu dekarbonisierende Elektrizität zur Hauptstütze der globalen Energieversorgung wird", sagt Gunnar Luderer, Autor der neuen Studie und Forscher am Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung sowie Professor für Globale Energiesystemanalyse an der Technischen Universität Berlin.

Zeit der billigen fossilen Brennstoffe ist vorbei!

"Lange Zeit waren fossile Brennstoffe billig und zugänglich, während Strom die kostbare und teurere Energiequelle war. Die Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien - insbesondere aus der Photovoltaik - ist in atemberaubendem Tempo billiger geworden, ein Tempo, das die meisten Computersimulationen bisher unterschätzt haben. Allein in den letzten zehn Jahren sind die Preise für Solarstrom um 80 % gefallen, und für die Zukunft werden weitere Kostensenkungen erwartet.

Diese Entwicklung hat das Potenzial, die Energiesysteme grundlegend zu revolutionieren. Unsere Computersimulationen zeigen, dass Ökostrom in Verbindung mit einer globalen Kohlenstoffbepreisung bis 2050 die billigste Energieform werden und bis zu drei Viertel des gesamten Bedarfs decken kann", erklärt Luderer.

"Man kann mehr Endanwendungen elektrifizieren als man denkt": Autos, Heizung, Stahlproduktion

Die Gründe dafür liegen vor allem in den bahnbrechenden technologischen Fortschritten bei der Erzeugung von Solar- und Windenergie, aber auch in den Endanwendungen von elektrischer Energie. Die Kosten pro Kilowattstunde Solar- oder Windstrom gehen steil nach unten, während sich die Batterietechnologie, z. B. in Autos, mit großer Geschwindigkeit verbessert. Wärmepumpen verbrauchen weniger Energie pro Wärmeeinheit als jede Art von Heizkessel und werden nicht nur in Gebäuden, sondern auch in industriellen Anwendungen immer wettbewerbsfähiger. "Man kann mehr Endanwendungen elektrifizieren, als man denkt, und in diesen Fällen den Energieverbrauch im Vergleich zu den derzeitigen Niveaus tatsächlich senken", erklärt Silvia Madeddu, Mitautorin und ebenfalls Forscherin am Potsdam-Institut.

Die fossilen Brennstoffe gehen langsam zuneige. Daher steigen die Preise immer weiter an.

"Nehmen wir die Stahlproduktion: Die Elektrifizierung des Schmelzens von recyceltem Stahl, dem sogenannten Sekundärstahl, reduziert die gesamte benötigte Prozessenergie und senkt die Kohlenstoffintensität pro Tonne produzierten Stahls", sagt Madeddu. "Alles in allem stellen wir fest, dass mehr als die Hälfte des gesamten Energiebedarfs der Industrie bis 2050 elektrifiziert werden kann." Allerdings gibt es noch einige Engpässe bei der Elektrifizierung, wie die Forscher betonen. Am langsamsten im Rennen um die Dekarbonisierung sind der Langstreckenflugverkehr, die Schifffahrt und die chemischen Grundstoffe, d. h. fossile Brennstoffe, die als Rohstoffe für die chemische Produktion verwendet werden.