(Un)endlich viel Energie

Juni 2021 | Handelsblatt | Zukunft Energie

(Un)endlich viel Energie

Sonne, Wind, Solar, Wasserkraft, Biomasse, Erdwärme – würde der Ertrag aus erneuerbaren Energiequellen ausreichen, um die ganze Welt zu versorgen?

Illustration: Patrick Suessle
Olaf Strohm / Redaktion

Energieverbrauch
Im Jahr 2019 lebten 7,71 Milliarden Menschen auf der Erde, deren Gesamtverbrauch an Energie betrug 447,18 Milliarden Kilowattstunden. Jeder Mensch verbrauchte 2019 im Durchschnitt 58 Kilowattstunden Energie pro Tag.


Dabei ist die Spannbreite enorm: Ein Mensch in den USA verbraucht etwa 219 Kilowattstunden pro Tag, während ein Mensch in Indien nur etwa 19 Kilowattstunden verbraucht. In Deutschland sind es 120, in China 75  Kilowattstunden.


Zum Jahreswechsel 2020/2021 lebten 7,83 Milliarden Menschen auf der Erde. Sollte 2050 die Weltbevölkerung erwartungsgemäß auf etwa 10 Milliarden ansteigen, und sollten bis dahin alle Menschen soviel Energie verbrauchen wie in den USA, müsste sechsmal so viel Energie zur Verfügung stehen wie heute, also: 2,7 Billionen Kilowattstunden.


Derzeit werden rund 85 Prozent des globalen Energiebedarfs durch fossile Energieträger gedeckt. Den größten Anteil daran hat die Energieerzeugung durch Erdöl (rund 32 Prozent). Das entspricht auch etwa dem Anteil, der in Deutschland verbraucht wird. Während beim Stromverbrauch der Anteil der Erneuerbaren Energie in den letzten Jahren auf etwa die Hälfte gestiegen ist, beträgt dessen Anteil beim Gesamtenenergieverbrauch immer noch nur magere 16,6 Prozent (siehe Grafik).


Das liegt an dem auf Verbrennermotoren basierenden Land- und Flugverkehr, der Industrie und den häufig mit fossilen Energien betriebenen Gebäudeheizungen. Nach Mineralöl ist der zweitwichtigste Energieträger Erdgas, es folgen Braunkohle und Steinkohle, die mit den Erneuerbaren etwa gleichauf liegen. Was zeigt: Bis Erneuerbare Energien zu einer relevanten Größe im Gesamtenergiemix anwachsen, ist es noch ein weiter Weg.

 

Warum es streng genommen keine „Erneuerbare Energie“ gibt
Der Begriff „Erneuerbare Energie“ ist zwar gängig, widerspricht aber dem Energieerhaltungssatz der Physik. Energie kann sich nicht „erneuern“, sondern bleibt im Gesamtsystem immer gleich. Wissenschaftler würden von der „Verfügbarkeit nachhaltiger Energie“ sprechen. Energie kann allerdings umgewandelt werden: von Sonnenenergie in Strom, in Wärme, in Bewegungsenergie. Dabei fallen so genannte Wandlungsverluste an. Auch dies ist ein falscher Begriff. Denn in Wirklichkeit geht keine Energie verloren, sondern ein Teil der umgewandelten Energie wird ungenutzt in die Umgebung entlassen – etwa als Wärme.

 

Wie viel „Erneuerbare Energie“ ist vorhanden?
Allein die täglich auf die Erde eingestrahlte Sonnenenergie liegt um einige Größenordnungen über dem menschlichen Bedarf an Energie. Für den Planeten ergibt sich mit dem theoretisch möglichen Nutzungsgrad ein gewaltiges Potenzial der Solarenergie von 98.000 Billionen Watt. Es ist bei weitem das größte Potenzial aller Erneuerbaren Energien. Das ist sehr viel mehr als der Energieverbrauch der Menschheit von heute und in den nächsten 100 Jahren. Daher müsste man sich über das Potenzial der Erneuerbaren Energie keine Sorgen machen wie bei „endlichen“ fossilen Brennstoffen.


Ein aktueller Report des britischen Thinktanks „Carbon Tracker“ kommt zu dem Ergebnis, dass Erneuerbare Energien weltweit so umfassend verfügbar sind, dass sie schon mit heutiger Technologie hundertmal so viel Ertrag bringen können wie der gesamte weltweite Energiebedarf. Das größte Ölfeld der Erde in Saudi-Arabien erstreckt sich über 8.400 Quadratkilometer. Sein Öl erzeugt jährlich Energie von knapp einer Petawattstunde (PWh). Würde man diese Fläche unter der Sonne Arabiens mit Photovoltaik-Modulen bedecken, ergäbe es einen jährlichen Ertrag von 1,6 PWh, heißt es.


Schon bisher sind nach diesen Kalkulationen 60 Prozent des Sonnenstroms und 15 Prozent der Windenergie wirtschaftlich. 2030 werde Photovoltaik überall auf der Welt und Wind immerhin zur Hälfte so billig sein, dass es alle anderen Energieformen unterbietet. Und auch wenn Sonnen- und Windstrom natürlich mehr Fläche brauchen als eine Ölquelle oder eine unterirdische Kohlegrube – alle nötigen PV-Flächen zusammen würden nur 0,3 Prozent der Oberfläche des Planeten ausmachen, weniger als die Fläche, die derzeit fossile Infrastruktur belegt.

 

Erneuerbare Energie in Deutschland
Nimmt man ausschließlich den Bereich der Energieversorgung durch Strom, sind die Erneuerbaren Energien dabei, die fossilen Energieträge zu überholen: 2020 haben sie bereits 47 Prozent des Bruttostrombedarfs gedeckt. Der Anteil der Erneuerbaren Energien an der Nettostromerzeugung, also am Strommix, der tatsächlich aus der Steckdose kommt, lag sogar erstmals bei mehr als 50 Prozent (50,5 Prozent). Die Windkraft war mit einem Anteil von 27 Prozent an der Stromerzeugung wieder die wichtigste Energiequelle. Solar- und Windenergie übertrafen mit 183 TWh erstmals die Summe aller fossilen Energiequellen (178 TWh).

 

Es bleibt viel zu tun
Auf den Gesamtenergieverbrauch gesehen, also inklusive Gebäudeheizung, Verkehr, Industrie und anderen, wurden 2020 nur 16,6 Prozent aus Erneuerbaren Energien gedeckt (siehe Grafik). Insgesamt wurde eine Energiemenge von 455 Milliarden Kilowattstunden aus Erneuerbaren Energieträgern gewonnen.  


Insgesamt ist die Biomasse aufgrund ihrer vielfältigen Nutzungsmöglichkeiten in allen Sektoren (in Form von festen Brennstoffen, Biokraftstoffen oder Biogas) mit einem Anteil von 52 Prozent an der Bereitstellung von erneuerbarer Endenergie noch immer der wichtigste erneuerbaren Energieträger. Die Windenergie folgte mit einem Anteil von 28 Prozent erst an zweiter Stelle.


Der Anteil der Erneuerbaren Energien stieg in den vergangenen Jahren kontinuierlich. Dabei gibt es jedoch große Unterschiede zwischen den einzelnen Sektoren: während sich der Anteil der Erneuerbaren Energien am Bruttostromverbrauch in den letzten 10 Jahren mehr als verdoppelte, entwickeln sich die Anteile in den Bereichen Wärme (15,2 Prozent) und Verkehr (7,3 Prozent) seit einigen Jahren nur langsam.