Indirekte Photovoltaik-Emissionen kein Hindernis für Dekarbonisierung

Kohlenstoffarme Technologien wie Wind- und Solarenergie oder Kohlendioxidabscheidung und -speicherung (CCS) bei fossilen Kraftwerken unterscheiden sich stark in den Treibhausgas-Emissionen, die im gesamten Lebenszyklus entstehen. Das ist das Ergebnis einer umfassenden neuen Studie eines internationalen Wissenschaftlerteams um das Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK), die in der Fachzeitschrift „Nature Energy“ veröffentlicht wurde.

Fossile und regenerative Energietechnologien verursachen innerhalb ihres Lebenszyklus indirekte Treibhausgas-Emissionen. Darunter fallen zum Beispiel die Energie, die für den Bau und Betrieb benötigt wird, oder Methanemissionen bei der Kohle- und Gasförderung. „Es gibt erhebliche Unterschiede zwischen den Technologien, wenn man auf diese indirekte Treibhausgasbilanz schaut“, sagt Hauptautor Michaja Pehl. Die Stromproduktion aus Biomasse, Kohle, Gas und Wasserkraft verursacht demnach wesentlich höhere indirekte Emissionen als etwa Atomstrom oder Wind- und Solarstrom.

Mit ihrer Studie liefern die Forscher nach eigenen Angaben eine umfassende Analyse des indirekten Energieverbrauchs und der indirekten Emissionen für alle relevanten Technologien des Energiesektors. In einem Klimaschutz-Szenario, das sich an der Zwei-Grad-Grenze orientiert und in dem die Stromerzeugung fast vollständig dekarbonisiert wird, würden fossile Kraftwerke ausgestattet mit CCS demnach noch immer rund 100 Gramm CO2-Äquivalente pro Kilowattstunde produzierter Elektrizität verursachen – zehnmal mehr als die nur rund zehn Gramm CO2-Äquivalente, die pro Kilowattstunde bei der Windenergie oder Photovoltaik anfallen.

Den Wissenschaftlern zufolge kommt die konventionelle Kohleverstromung derzeit auf rund 1000 Gramm CO2-Äquivalente pro Kilowattstunde. „Durch CO2-Abscheidung aus Kohlekraftwerken könnten die Emissionen zwar um rund 90 Prozent reduziert werden, dennoch würden erhebliche Lebenszyklus-Emissionen bleiben“, sagt Gunnar Luderer, Energiesystemforscher am PIK und Projektleiter. „Um die Erderwärmung unter zwei Grad zu halten, ist jedoch eine nahezu kohlenstofffreie Stromversorgung notwendig. Daher wird es immer unwahrscheinlicher, dass die Kohleverstromung in Zukunft eine große Rolle spielen wird, auch nicht mit CCS.“

Wind- und Solarenergie brauchen keine zusätzliche Energie für die Förderung und den Transport von Brennstoffen, und: „sie selbst können weitgehend mit dekarbonisiertem Strom hergestellt werden“, sagt Edgar Hertwich, Industrieökologe der Universität Yale in den USA, der an der Studie mitgearbeitet hat. Nach seiner Ansicht wird durch technologische Innovationen immer weniger Energie für die Produktion von Windkraft-und Photovoltaik-Anlagen benötigt.

„Mitunter wird argumentiert, erneuerbare Energien würden mit hohen versteckten Treibhausgasemissionen einhergehen, was ihren Nutzen für das Klima zunichte machen würde. Aber unsere Studie zeigt: das Gegenteil ist der Fall“, sagt Projektleiter Luderer. Im Übergang zu einer sauberen Stromversorgung wären die zusätzlichen indirekten Emissionen für den Ausbau von Wind- und Solarstromkapazitäten deutlich geringer als die verbleibenden Emissionen aus bestehenden fossilen Kraftwerken.