Klimaneutrale Technik braucht enorme Mengen Grünstrom

Umgesetzt werden sollen die Einsparungen vor allem in der Industrie, im Verkehr und bei Gebäuden. «Dabei geht es längst nicht mehr um die Frage, ob das technisch oder volkswirtschaftlich möglich ist», sagt Henrik Maatsch, Experte für Umwelt- und Energiefragen bei der Umweltschutzorganisation WWF. Sowohl die Wissenschaft als auch die Wirtschaft haben das Vorhaben in Studien als machbar bezeichnet - mit besonderer Aufmerksamkeit im vergangenen Jahr sogar der Bundesverband der Deutschen Industrie.

Möglich, aber teuer

Doch es wird teuer. Und es birgt eine weitere Herausforderung: Klimaneutrale Technologien brauchen enorme Mengen an grünem Strom. Wissenschaftler des Forschungszentrums Jülich haben nun in einer neuen Studie den Strombedarf unter anderem für ein Szenario berechnet, in dem der Treibhausgas-Ausstoß um 95 Prozent reduziert wird. «Im Szenario 95 erreicht der Nettostromverbrauch in 2050 einen Wert von 1008 Terawattstunden», schreiben sie. Das entspreche einem Anstieg von mehr als 80 Prozent gemessen am heutigen Stromverbrauch. Außer im Verkehr wird der Bedarf besonders in den Industrie-Sektoren Stahl, Zement und Chemie steigen. Dort gelten die Produktionsprozesse als besonders energie- und emissionsintensiv. Sie müssen ersetzt werden durch elektrische Verfahren wie die Elektrolyse, bei der Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff gespalten wird, das als Grundprodukt etwa für synthetische Kraftstoffe genutzt wird.

Um bis 2050 fast völlig klimaneutral zu produzieren, rechnet etwa der Verband der Chemischen Industrie in einer Studie für die eigene Branche mit nötigen Investitionen von 45 Milliarden Euro. Die dafür erforderliche Strommenge werde sich von aktuell 54 Terawattstunden (TWh) auf 628 TWh vervielfachen. Beide Ergebnisse beruhen auf unterschiedlichen Berechnungsmethoden und lassen sich nur bedingt aufeinander beziehen.

Industrie schielt nach Sonderbedingungen

Klar wird aber: Der Strombedarf ist riesig. Technisch besonders anspruchsvoll ist der Weg zur klimaneutralen Produktion auch in der Stahlindustrie. In den Hochöfen werden große Mengen Kohle bei der Rohstahlerzeugung eingesetzt. Sie müssen bis 2050 weitgehend durch Wasserstoff ersetzt werden. Statt CO2 sollen die Hüttenwerke dann Wasserdampf in die Luft blasen.

Für die deutsche Stahlindustrie bedeutet die Umstellung nach Angaben ihres Branchenverbands einen zusätzlichen Strombedarf von mindestens 130 Terawattstunden im Jahr. Rund 12 000 Windräder an Land seien nötig, um so viel grünen Strom zu erzeugen. Für die ohnehin unter Druck aus Asien stehenden deutschen Stahlkonzerne wie Thyssenkrupp und Salzgitter ist das eine riesige Herausforderung. Allein bei der Rohstahlerzeugung seien Investitionen von rund 30 Millionen Euro erforderlich, schätzt die Wirtschaftsvereinigung Stahl.

Ohne eine öffentliche Förderung von Forschung und Entwicklung gehe das nicht. Vorsorglich bringt der Verband schon einmal die Lieferung von CO2-freiem Strom und Wasserstoff zu Sonderkonditionen für die Industrie ins Spiel.

Woher den vielen Strom nehmen?

Um das 95-Prozent-Ziel zu erreichen, braucht es den Forschern aus Jülich zufolge im Jahr 2050 eine Kraftwerkskapazität von 471 Gigawatt (GW). «Zum Vergleich: Im Jahr 2018 waren rund 118 GW erneuerbare Stromerzeugungskapazität installiert.» Folglich müssten jährlich im Schnitt rund 11,5 Gigawatt installiert werden. Doch beim Ausbau der erneuerbaren Energien hängt Deutschland aus Sicht der Wissenschaft gewaltig hinterher.

«So wurde in den Jahren 1995 bis 2017 ein durchschnittlicher Zubau von 8 GW pro Jahr realisiert», schreiben die Autoren. Das Bundeswirtschaftsministerium weist aber darauf hin, dass die installierte Gigawattleistung nur bedingt aussagekräftig ist, wenn es um den künftigen Bedarf geht, «da die Stromerzeugung aus einer Einheit Photovoltaik deutlich niedriger ist als aus einer Einheit Offshore-Windenergie oder Biomasse.» Studien-Co-Autor Detlef Stolten sagt dennoch: «Ich finde es gut, wenn die Bundesregierung sagt, wir brauchen Klimaneutralität». «Nur muss man dann auch irgendwann entsprechend starke Maßnahmen ergreifen.»

Stolten kritisiert, dass die Bundesregierung im aktuellen Klimaschutzprogramm für 2030 den Mindestabstand von Windkraftanlagen zu Wohngebieten auf 1000 Meter erhöht hat. Unzureichend sei zudem der geplante Anteil erneuerbarer Energien von 65 Prozent bis 2030. Es gilt als sicher, dass ein Teil des Strombedarfs im Jahr 2050 über Importe gedeckt werden muss. Auch die Produkte selbst - etwa synthetische Kraftstoffe - kämen dann zum Teil nicht aus Deutschland. WWF-Experte Maatsch ist indes zuversichtlich, dass zumindest die Wirtschaft ihre Hausaufgaben macht. «Besonders die energieintensive Industrie ist schon deutlich weiter, als es die politische Diskussion sie verortet», sagt er. Der Ball liege im Feld der Bundesregierung.