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Wie wichtig ist der Wirkungsgrad bei den Erneuerbaren Energien?

Die Effizienz bei der Erzeugung, Speicherung und Nutzung von erneuerbaren Energien ist ein wichtiges Thema, das in der Debatte um die Energiewende immer wieder diskutiert wird. Dabei wird oft argumentiert, dass die Effizienz von erneuerbaren Energien im Vergleich zu fossilen Brennstoffen geringer ist. Die oft sehr schlechte Energiebilanz bei der Erzeugung und Nutzung von erneuerbaren Energien wird dabei ins Verhältnis gesetzt zu der Nutzung von Erdgas und Erdöl. Doch ist dieser Vergleich überhaupt der richtige?

Bei der Gewinnung von Biomasse aus landwirtschaftlichen Flächen werden Ressourcen verbraucht und Treibhausgase emittiert. Bei der Photovoltaik- und Windkrafterzeugung gibt es ebenfalls Flächenverluste und die Umwandlung von Sonnen- und Windenergie in elektrische Energie hat einen begrenzten Wirkungsgrad. Auch bei der Energiespeicherung in Form von z.B. Wasserstoff, Ammoniak oder Synfuels reduziert sich der energetisch nutzbare Anteil im Vergleich zu der für die Herstellung notwendigen Energiemenge - die Liste an "Nachteilen" regenerativer Energiegewinnung lässt sich noch deutlich verlängern.

Diese Effizienzverluste werden oft als Argument angeführt, dass regenerativ gewonnene Energien eine Nischenanwendung bleiben werden. Was dabei allerdings nicht bedacht wird, sind die Umweltfolgen der Verbrennung fossiler Brennstoffe, die nicht in der Effizienzrechnung enthalten sind.

Bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe werden große Mengen CO2 freigesetzt. CO2 ist ein Treibhausgas, das zur globalen Erwärmung beiträgt. Die Auswirkungen der globalen Erwärmung sind bereits heute deutlich spürbar und werden sich in Zukunft noch verschärfen.

  • Anstieg des Meeresspiegels, häufigere Überschwemmungen von Küstenregionen und Verlust an bewohnbarer Landfläche
  • Versauerung der Ozeane, Korallensterben, geringere Funktion als CO2-Senke
  • Verlust von Lebensräumen und Artensterben durch Dürren, Starkregen usw.
  • Veränderungen in der Landwirtschaft, die zu Ertragsrückgängen und Preissteigerungen führen können
  • Gesundheitliche Probleme, die durch Hitze, Luftverschmutzung und andere Folgen des Klimawandels verursacht werden können

Eine Verbesserung des Wirkungsgrades bei der Herstellung und Nutzung von erneuerbaren Energien ist unbestritten wichtig, aber sie ist nicht das entscheidende Kriterium für die Bewertung dieser Energieträger. Entscheidend ist, dass erneuerbare Energien CO2-frei sind und damit einen Beitrag zur Bekämpfung des Klimawandels leisten. Oder mit anderen Worten: die Effizienzverluste bei der Nutzung erneuerbarer Energien sind im Vergleich zu den Umweltfolgen der fortwährenden Verbrennung fossiler Brennstoffe vernachlässigbar. Angesichts der globalen Erwärmung ist es nicht zielführend, den Fokus in Diskussionen ausschließlich auf den Wirkungsgrad der Produktions- und Nutzungskette von erneuerbaren Energien zu legen.

Vielmehr sollte der Fokus generell auf den Ausbau erneuerbarer Energien gelegt werden. Dies ist der einzige Weg, um die Energieversorgung auf eine nachhaltige Basis zu stellen und die CO2-Emissionen langfristig zu senken.

Im Rahmen dieser Entwicklung wird auch die Nutzungseffizienz bei den regenerativ erzeugten und genutzten Energieträgern/-speichern durch technische Neuentwicklungen sukzessive steigen.

Exkurs: Die Effizienz der Umwandlung von Sonnenenergie in Pflanzenmasse geschieht mit einem Wirkungsgrad von 1-2%. Erst durch die geologisch verursachte „Aufkonzentration“ dieses miserablen Wirkungsgrades zu Erdgas, Erdöl oder Kohle können heute überhaupt Energiemaschinen mit vergleichsweise hoher Effizienz die vor Jahrmillionen eingespeicherte Sonnenergie nutzen. Allerdings haben wir nicht nochmals Jahrmillionen Zeit!

Etwas schlecht zu reden, weil es einen geringeren Wirkungsgrad hat wie eine etablierte Methode, geht im Fall der menschgemachten Klimaentwicklung am eigentlichen Problem weit vorbei. Es lässt den Eindruck entstehen, es gäbe eine Alternative. Als ob ein „Weiter so“ mit fossilen Energieträgern wegen des hohen Wirkungsgrades möglich wäre.

© Gerald Friederici Juni 20222