Mehr Photovoltaik, Windkraft und Biomasse zentral für nachhaltige Power-to-X-Erzeugung

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Power-to-X-Technologien gelten als große Hoffnungsträger im künftigen Klimaschutz. Dies können sie aber nur erfüllen, wenn die Energieträger aus zusätzlichem erneuerbarem Strom sowie CO2 aus der Luft oder Biomassenutzung erzeugt werden, wie es in einem am Montag veröffentlichten Impulspapier des Öko-Instituts im Auftrag des Bunds für Umwelt und Naturschutz (BUND) heißt. Deshalb sollten von Beginn an „verbindliche und ambitionierte Nachhaltigkeitsregeln“ geben, um eine positive Klimaschutz-Wirkung von Power-to-X zu gewährleisten. In dem Papier sind drei grundsätzliche Kritieren aufgelistet.

Der zentrale erste Punkt lautet dabei „zusätzliche erneuerbare Energien am wichtigsten für Klimaschutz“. Nur wenn Photovoltaik, Windkraft und Co. für die Erzeugung von Power-to-X eingesetzt würden, sei sichergestellt, dass sie eine bessere CO2-Bilanz als fossile Brennstoffe wie Erdgas oder Diesel hätten. „Beim heutigen Strommix in Deutschland mit 474 Gramm CO2 pro Kilowattstunde Strom kommen Power-to-X je nach Wirkungsgrad auf eine CO2-Bilanz von 700 bis 1100 Gramm CO2 pro Kilowattstunde“, heißt es in dem Papier. Bei der direkten Verbrennung von Erdgas würden im Vergleich rund 240 Gramm CO2 pro Kilowattstunde und fossilem Diesel sind es rund 300 240 Gramm CO2 pro Kilowattstunde. Mit zusätzlichen erneuerbaren Energien ließen sich Power-to-X-Energieträger dagegen annähernd klimaneutral herstellen.

Power-to-X-Erzeugung muss mit zusätzlichem Strom aus Photovoltaik und Windkraft erfolgen, um wirklich nachhaltig für den Klimaschutz zu sein.

Grafik: Öko-Institut/Flickr

Das zweite Kriterium sei die Herkunftsquelle des CO2. Um Wasserstoff in flüssige oder gasförmige Energieträger zu wandeln, sei zusätzliches CO2 notwendig. „Nur wenn das CO2 aus der Luft oder aus Prozessen der Nutzung nachhaltiger Biomasse stammt, entstehen keine Treibhausgasemissionen“, betonen die Autoren des Impulspapiers. Wenn das CO2 aus Industrieprozessen stamme, würde dies die Emissionsminderung im Industriesektor verlangsamen. „Erhält das CO2, das eigentlich gemindert werden soll, nun einen Preis, setzt das die falschen Anreize und kann den Emissionshandel konterkarieren“, sagt Peter Kasten, Experte für strombasierte Energieträger am Öko-Institut. „Wir sollten bei Power-to-X nicht dieselben Fehler machen wie bei den Biokraftstoffen. Nur wenn von Anfang an sichergestellt ist, dass Power-to-X wirklich Treibhausgase reduzieren, sollten sie gefördert werden. Das sorgt auch dafür, dass die Industrie weiß, in welche Konzepte sie langfristig investieren muss.“

Im dritten Kriterium befasst sich das Papier mit der Ressource Wasser, die neben CO2 für die Herstellung von Wasserstoff gebraucht wird. Wenn Power-to-X-Erzeugung in Ländern geschieht, die heute schon unter Wassermangel litten, könnte dies ebenfalls negative Auswirkungen bezüglich der Nachhaltigkeit der Energieträger haben. Auch die Inanspruchnahme der Flächen, auf denen zusätzliche erneuerbare Energien wie Photovoltaik- oder Windkraftanlagen entstehen, müssen unter ökologischen und sozialen Gesichtspunkten in die Gesamtbilanz einbezogen werden, wie es vom Öko-Institut weiter heißt. Die sozialen und ökologischen Wirkungen auf lokaler Ebene müssten daher Bestandteil eines Nachhaltigkeitsmonitors sein.

BUND zieht fünf Schlussfolgerungen

Nach Angaben des Öko-Instituts wurde das Impulspapier über das Kopernikus-Projekt „P2X“ finanziert, das über das Bundesforschungsministerium gefördert wird. Basierend auf den Erkenntnissen hat der BUND fünf Schlussfolgerungen für die künftige Debatte über Power-to-X-Technologien gezogen. Es sei problematisch, dass die Herstellung von Power-to-X-Stoffen aufgrund der großen Umwandlungsverluste enorme Mengen an Strom benötigt. Die bestehende erneuerbare Stromerzeugung könne den Mehrbedarf nicht decken. „Die erste Voraussetzung ist deshalb, dass Power-to-X-Stoffe vollständig aus zusätzlich erzeugtem erneuerbarem Strom produziert werden“, sagt der stellvertretende BUND-Vorsitzende Ernst-Christoph Stolper. Zudem dürfe deren Erzeugung nicht zu einem höheren oder einer bloßen Verlagerung des CO2-Ausstoßes führen. Stolper plädiert vor allem für die CO2-Gewinnung aus der Luft. „Das ist technisch anspruchsvoll, aber der einzige Weg, auf Dauer das 1,5-Grad-Limit des Pariser Klima-Abkommens nicht zu verletzen.“

Der BUND spricht sich gegen eine umfassende Nutzung von Power-to-X im Verkehrsbereich aus. „Aufgrund der im Vergleich zur direkten Nutzung elektrischer Energie erheblich schlechteren Energieeffizienz darf Power-to-X nur dort Anwendung finden, wo keine andere Alternative zur Dekarbonisierung besteht“, so Stolper weiter. „Die Hoffnung, mit strombasierten Treibstoffen die Klimagasemissionen des Verkehrssektors zu minimieren, ohne den notwendigen Ausstieg aus dem Verbrennungsmotor und den Ausbau des öffentlichen Verkehrs anzugehen, führt in die Irre.

Die höchste Prämisse müsse weiterhin sein, den Energieverbrauch drastisch zu reduzieren, heißt es beim BUND weiter. Nur auf diesem Wege könnten die Klimaschutzziele natur- und sozialverträglich erreicht werden.