Energieversorgung
„Die Krise darf kein Alibi für weniger Klimaschutz sein“
Bioliq-Anlage am KIT, eine Versuchsanlage zur Nutzung von Reststoffen aus der Agrar- und Forstwirtschaft. Bild: KIT
Im Interview sprachen wir mit Holger Hanselka, Vizepräsident für den Forschungsbereich Energie der Helmholtz-Gemeinschaft darüber, wie groß die Abhängigkeit von russischem Öl und Gas ist, welche Alternativen es gibt und was er sich von der Politik wünscht.
Herr Hanselka, wie abhängig sind wir von Energieträgern aus Russland?
In Deutschland haben wir aktuell einen Primärenergiebedarf von etwa 3.400 Terawattstunden. Der wird zu 26 Prozent von Gas gedeckt und davon kommt die Hälfte aus Russland. In der gesamten Debatte um russisches Gas geht es also um ein Achtel unseres Energiebedarfs. Etwa 32 Prozent unserer Primärenergie beziehen wir aus Erdöl. Hier stammt ein Drittel aus Russland. Und dann ist da noch die Kohle. Deren Anteil beträgt rund 17 Prozent an unserem Primärenergiemix. Davon kommt aktuell die Hälfte aus Russland. Addieren wir die russischen Importanteile, kommen wir in Summe auf 27 Prozent. Also ein Viertel unseres Primärenergiebedarfs kommt aus Russland.
Das heißt, Deutschland ist grundsätzlich abhängig von Energieimporten?
Ja. Deutschland ist ein Energieimportland. Und Deutschland wird immer ein Energieimportland bleiben. Das muss man sich klarmachen. Es ist nur eine Frage der Verhältnisse: Wieviel importieren wir und wieviel erzeugen wir selbst? Einhundert Prozent selbst erzeugt wird es nicht geben. Und auch das muss gesagt werden. Denn manchmal wird das Bild vermittelt, wir müssten nur genug Windkraftanlagen bauen, dann wären wir frei und unabhängig. Das wird es nicht geben. Aber: Energieversorgung und auch die ganze energiepolitische Fragestellung ist eine europäische Frage. Das ist kein nationales Thema, denn wir leben im europäischen Verbund. Wenn wir zum Beispiel zu viel elektrische Energie aus erneuerbaren Quellen, also Wind und Sonne, erzeugen, dann exportieren wir diese in unsere Nachbarstaaten. Wenn wir zu wenig haben, kaufen wir sie von unseren Nachbarn ein. Eine Alternative ist P2X, also die Wandlung von elektrischer Energie in Wasserstoff oder einen chemischen Energieträger, der gut gespeichert werden kann.
Wir kaufen sie aber eben nicht nur von unseren Nachbarn, sondern auch von Staaten wie Russland, was nun zum Problem werden könnte.
Holger Hanselka ist Präsident des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und Vizepräsident für den Forschungsbereich Energie der Helmholtz-Gemeinschaft. Bild: KIT
Das ist richtig. Wir reden jetzt über Präsident Putin und wir sprechen über die deutsche Gasversorgung aus Russland. Aber stellen wir uns vor, wir drehen die Uhr zwei Jahre zurück und sind in der Trump-Ära. Würden wir dann vom Gas aus Amerika abhängig sein wollen? Wir müssen uns bewusstmachen, dass geopolitische Abhängigkeiten immer ein Problem sein können wie auch Chancen enthalten. Es ist also kein reines Putin-Russland-Thema. Es ist ein Thema, das schon lange existiert und mit dem man sich natürlich auseinandersetzen muss. Reden wir über Energie, ist es zunächst ganz wichtig, zwischen elektrischer Energie und Wärmeenergie zu unterscheiden. Strom können wir auch in Deutschland aus Sonne und Wind produzieren. Wärme, die wir für Industrieprozesse oder für die Haushalte benötigen, stammt heute vornehmlich aus der Verbrennung von Öl und Gas. Diese Energieträger kann man natürlich durch grünen Wasserstoff oder andere grüne Energieträger ersetzen, die über regenerative Energien hergestellt werden. Aber auch diese grünen Energieträger muss man haben und aktuell haben wir sie nicht ausreichend. Wenn wir grünen Wasserstoff selbst erzeugen, dann brauchen wir sehr viel Strom aus erneuerbaren Quellen. Oder wir lassen ihn dort erzeugen, wo man viel Strom aus Sonne und Wind erzeugen kann, wie zum Beispiel in Afrika oder in Australien. Im Sinne einer Diversifizierung der Herkunftsländer verteilen wir unsere Importabhängigkeit.
Kommen wir nochmal zurück zu russischem Gas. Für welche Sektoren wäre es eine besondere Herausforderung, wenn es nicht mehr nach Deutschland fließen würde?
Eine besonders große Herausforderung wäre es für die Industrie. Denn Erdgas wird einerseits für Prozesswärme verwendet; also dafür, dass Prozesse überhaupt stattfinden können. Andererseits wird es aber auch für die stoffliche Nutzung benötigt. Es fließt zum Beispiel in die Herstellung von Basischemikalien wie z.B. Methanol sowie in die Kunststoffproduktion ein. Ein Drittel des Gases geht aktuell in industrielle Anwendungen und etwas weniger als ein Drittel geht in die Haushalte, für die Gasheizung und zum Kochen. Nun könnte man meinen, da hätte die Industrie ja kein Problem. Da schalten wir alle die Heizung ab und die Industrie kann weiterproduzieren. Aber so einfach ist es nicht. Es gibt Gas-Notfallpläne und in denen genießen die Haushalte einen besonderen gesetzlichen Schutz und werden zuletzt abgeschaltet. Wenn die Industrie nicht mit Gas versorgt werden kann, dann hat das für uns unmittelbare wirtschaftliche Folgen, denn nur eine produzierende Industrie bedeutet Arbeitsplätze. Die Industrie auf eine Versorgung mit erneuerbaren Energien umzustellen und auf alternative Technologien zu setzen, das braucht aber Zeit. Das geht leider nicht von heute auf morgen.
Und wie sieht es beim Öl aus? Müssten wir im Falle eines Importstopps alle das Auto stehen lassen?
Sicher, wir brauchen das Öl für die Mobilität, solange wir noch mit Benzin oder Diesel fahren. An den Stellen, wo wir bereits auf erneuerbaren Strom aus Photovoltaik und Wind umgestellt haben, gibt es diese Abhängigkeit vom Öl nicht mehr, aber heute ist der Anteil der Fahrzeuge mit Elektroantrieb erst bei ca. 2 Prozent. Aber das Öl geht ja nicht nur in den Mobilitätssektor. Wir verwenden es auch in der chemischen Industrie. Kurzfristig sind wir massiv abhängig, was wir auch an den Preisen spüren. Um über diese Krise hinwegzukommen, müssten wir uns beschränken; vielleicht auch den Energieverbrauch rationieren. Auf längere Sicht könnten wir uns tatsächlich ein Stück weit aus dieser Abhängigkeit vom Öl befreien, indem wir einen Teil unserer petrochemischen Kraftstoffe durch synthetisch hergestellte Kraftstoffe aus erneuerbaren Quellen ersetzen. Daran arbeitet zum Beispiel das KIT mit seiner bioliq-Prozesskette, die aus biogenen Reststoffen Kraftstoffe im halbtechnischen Maßstab erzeugt.
Und wie wäre es um die Stromversorgung bestellt?
Natürlich setzen wir bei der Stromversorgung auch auf Gaskraftwerke. Diese als Brückentechnologie zu erhalten, war ja bisher auch politisch so gewollt. Denn Gaskraftwerke haben den Vorteil, dass sie sich jederzeit und sehr schnell zu- und abschalten lassen. Aber beim Strom sind wir in Sachen Energiewende schon recht weit gekommen. Der Anteil der erneuerbaren Energien an der Stromerzeugung liegt in 2021 bei 41 Prozent. Und diesen Anteil können und müssen wir auch weiter ausbauen. Das ist eine große Chance. Allerdings darf man eines nicht vergessen: Der Strommarkt macht nur 20 Prozent unseres Endenergiebedarfs aus. Wenn wir die Stromversorgung umgestellt haben, sind die 20 Prozent unseres Problems, die auf Elektronen basieren, gelöst. 80 Prozent unseres Energiebedarfs, der auf Molekülen basiert, also auf chemischen Energieträgern, sind noch offen.
Alternativen für Öl, Gas und Kohle gibt es ja nun einige und viele Technologien haben auch schon eine gewisse Reife erlangt. Wie schnell lassen sich diese auf den Weg zu bringen?
Ein Beispiel sind die bereits erwähnten synthetischen Kraftstoffe. Diese können aus verschiedenen Quellen stammen – zum Beispiel aus Landwirtschaftsabfällen oder aus Energiepflanzen. Und sie werden heute schon unserem Benzin beigemischt, aktuell mit sieben beziehungsweise zehn Prozent Biokraftstoffanteil. Das könnte man locker auf 20 bis 30 Prozent hochfahren. Dazu gibt es auch bis in die Marktreife entwickelte Verfahren, wie z.B. den am KIT entwickelten bioliq®-Prozess, der aus biogenen Reststoffen Kraftstoffe mit hohem Wirkungsgrad erzeugt. Es ist auch möglich, aus erneuerbarem Strom über die Elektrolyse erneuerbare Kraftstoffe zu erzeugen, über die sogenannten PtL- und PtG-Verfahren. Technologisch sind diese Verfahren so weit, dass sie kommerzialisiert werden könnten. Jetzt muss der Markt entscheiden, ob er investieren will. Dafür bedarf es aber auch politisch langfristiger Zusagen, dass eine Investition auch dauerhaft als positiv angesehen wird. Und wir brauchen Verlässlichkeit in der Gesetzgebung, dass aus einer guten Investition nicht plötzlich eine falsche und unerwünschte Investition wird.
Und wie sieht es im Wärmebereich aus?
Das ist eine interessante Frage. Denn wir forschen hier an einem Feld, bei dem ich ein riesiges Potenzial sehe, das in Deutschland aber fast völlig ausgeblendet wird: die Geothermie. Wir könnten damit ein Drittel des Gasbedarfs für unsere Wärme komplett decken. Wir haben genug Reservoirs in Deutschland. Bei der Geothermie müssen wir aber die Bevölkerung mitnehmen. Denn das Thema ist in der Gesellschaft umstritten, es gab in der Vergangenheit schlechte Erfahrungen mit kleinen Erdbeben und Rissen im Boden. Das müssen wir technologisch in den Griff und auch kommuniziert bekommen, damit wir diese vielversprechende Energiequelle nutzen können. Aber in anderen Ländern läuft das wunderbar. Diese tolle Technologie haben wir noch in der Reserve. Und sie ist relativ schnell zu mobilisieren. Ich habe erst letzte Woche Vorschläge mit Blick auf die Nutzung der Geothermie formuliert und hoffe, dass die Politik jetzt darauf anspringt. Denn gerade im Bereich der Geothermie können wir bis 2025 schon mit Technologien aufwarten. Das schafft natürlich keine kurzfristigen Lösungen mit Blick auf die aktuelle Ukraine-Krise. Wir sollten aber genau diese Krise als Anlass nehmen und jetzt handeln. Denn die humanitäre Katastrophe, die wir jetzt sehen müssen, kann die Gesellschaft wie die Politik wachrütteln.
Die Nationale Akademie der Wissenschaften Leopoldina meint, dass es nicht ohne einen Umstieg von Gas auf Kohle gehen wird. In welchem Ausmaß müsste das geschehen?
Russisches Gas hat ja wie gesagt einen Anteil von 13 Prozent am Primärenergiebedarf in Deutschland. Durch Kohle kann der Anteil des Erdgases an der Stromerzeugung ersetzt werden, dieser beträgt aber nur ca. 12 Prozent des Erdgasverbrauchs. Dabei ist zu beachten, dass Kohle in einem Kraftwerk nicht durch eine beliebige andere Kohle ersetzt werden kann. Es ist auch zu berücksichtigen, dass etwa 50 Prozent der in Deutschland eingesetzten Steinkohle aus Russland kommt. Diese Menge müsste ebenfalls auf dem Weltmarkt mit der passenden Qualität ersetzt werden. Das ist nicht einfach zu lösen. Nur die Braunkohle, die wir in Deutschland direkt verfügbar haben, kann direkt für die Stromerzeugung eingesetzt werden. Aber wenn wir dann am Jahresende unsere CO2-Bilanz erstellen, schlägt das natürlich dort zu Buche, denn die Verstromung von Kohle setzt im Vergleich zu Erdgas etwa doppelt so viel CO2 frei. Das ist jetzt schlichtweg eine Güterabwägung, die man auch nur politisch entscheiden kann: Versorgung der Gesellschaft versus CO2-Fußabdruck. Wie können wir das in eine Balance bringen? Allerdings: Wir dürfen diese Krise nicht als Alibi nehmen und sagen, Klima ist doch nicht so wichtig. Es ist wichtiger denn je. Und wir als Helmholtz-Gemeinschaft können und werden jetzt mit Augenmaß handeln.
Wo sehen Sie aktuell die größten Herausforderungen?
Zuerst einmal ist der Blickwinkel entscheidend. Wir reden über Energieversorgung. Und wir müssen einfach wissen, dass der Druck, der durch den Krieg jetzt entsteht, zu einem klimapolitischen Rückschlag führen kann. Eben weil wir bei bestimmten Konzepten darauf aufgebaut haben, dass wir mit russischem Gas versorgt werden. Und parallel dazu erneuerbare Energiequellen in Deutschland aufbauen. Aber wenn wir das russische Gas nicht haben, müssen wir möglicherweise auf Kohle zurückschalten und das tut dem Klima nicht gut. Ich denke, die gesamte Debatte um Versorgung mit Energie, klimapolitischen Implikationen, CO2-Neutralität und jetzt eben den Krieg von Putin – das muss man systemisch sehen und nach gesamtheitlichen Lösungen unter Einbeziehung aller Energiesektoren suchen, hin zu einem robusten Energiesystem und einer sicheren Rohstoffversorgung. Ich habe hierzu diese Woche einen Vorschlag an die Politik gesendet mit der Zielstellung, kurzfristig und flexibel disruptive Szenarien für ein europäisches Energiesystem und Gesellschaft zu analysieren und mögliche Lösungsoptionen zu entwickeln. Das ist unsere Aufgabe.
Die Leopoldina hält es auch für notwendig, den Energiemarkt viel stärker staatlich zu regulieren. Welcher Gedanke steckt dahinter und wie könnte das konkret aussehen?
Energieversorgung hat etwas mit staatlicher Vorsorge zu tun. Der Staat hat hier eine ganz wichtige Rolle. Ein Beispiel sind staatliche Vorgaben dazu, wie hoch die Vorräte in den Gasspeichern sein müssen. Ich denke, da ist eine politische Regulierung zwingend erforderlich. Schauen wir uns dann die Betreiber der Energiespeicher an, dann sehen wir, dass einige davon Töchter von Gazprom sind. Auch hier könnte der Staat wieder deutlich mehr Verantwortung übernehmen. Das sollte man neu denken. Jetzt alles zu entprivatisieren und alles zu verstaatlichen wäre meiner persönlichen Einschätzung nach dennoch der falsche Weg. Aber bei den Grundelementen, die die Grundversorgung sicherstellen, müssen wir die Balance finden: Welcher Teil davon sollte privatisiert sein? Und welcher sollte öffentlich sein? Hier einen Ordnungs- und Handlungsrahmen zu geben, das halte ich für eine ganz wichtige politische Aufgabe. Denn nur innerhalb eines solchen Rahmens können die verschiedenen privatwirtschaftlichen und öffentlichen Akteure vernünftig handeln.
Mit dem Energy Lab 2.0 forschen Sie am KIT genau an der Art Energieversorgung, die in Zukunft nicht nur das Klima schonen, sondern uns auch unabhängiger machen kann. Wie weit sind Sie dabei aktuell?
In der Wissenschaft arbeiten wir mit Technologie Readiness Levels. Es gibt neun Level. Der Technologie Readiness Level null ist tiefste Grundlagenforschung, ohne genau zu wissen, was damit einmal wird. Und der Technologie Readiness Level neun ist die Anwendung in der Industrie. In unserem Energy Lab 2.0 spannen wir den Bogen wirklich von null bis acht. Also bis zu der Stufe, in der die Industrie unsere Prototypen kaufen und diese kommerzialisieren kann. Aktuell können wir die verschiedensten Technologien bereitstellen – egal, ob es sich um modulare Power-to-X Komponenten, spezifische Batterietechnologien oder Fertigungsstrategien handelt. Die sind so weit entwickelt, dass man sie wie Brötchen abverkaufen könnte. Dabei ist die bioliq-Prozesskette für die zentrale Erzeugung von Kraftstoff aus biogenen Reststoffen mit einem TRL 7 fertig für den Markt entwickelt und wartet auf Investoren. Aber auch kleinere Brötchen, die bei uns eben Containergröße haben, können zum Beispiel eine dezentrale Energieversorgung ermöglichen. Aber – und das ist das Besondere an diesem Energy Lab 2.0 – diese Technologien wirken gegenseitig aufeinander ein. Wir können nun im Sinne eines Digitalen Zwillings simulieren, wie sich das Energiesystem als Ganzes in Balance halten lässt. Und auch dies ist eine Leistung, die wir anbieten. Diese richtet sich mehr an die öffentliche Hand. Wir bieten der Politik verschiedene Simulationstools, mit denen sie zum Beispiel durchrechnen können, wie der komplette Verzicht von russischem Gas und Ersatz durch andere Energieträger oder Einsparungen abgefedert werden kann.
Was muss nun konkret getan werden, dass Technologien wie zum Beispiel aus dem Energy Lab 2.0 großflächig eingeführt werden?
Wenn eine Branche von einer alten Technologie loslassen und auf eine neue setzen soll, muss sie Garantien erhalten – insbesondere dann, wenn sie im großen Stil investiert. Nehmen wir zum Beispiel die Stahlbranche, die man jetzt von Kohle auf grüne Wasserstofftechnologie umstellen will. Das halte ich für richtig und für notwendig. Aber das sind gigantische Investitionen. Und wenn die Industrie mehrere Milliarden investiert, dann muss sie die Garantie haben, Wasserstoff auch auf Dauer einkaufen zu können. Sonst rechnet sich das einfach nicht. Ein weiteres Beispiel ist die Pilotanlage Bioliq, mit der wir gezeigt haben, dass Biomasse und Reststoffe aus der Land- und Forstwirtschaft zu Kraftstoffen und Zwischenprodukten der chemischen Industrie umgesetzt werden können. Der nächste wichtige Schritt ist die industrielle Umsetzung und gleichzeitig die Einbettung in einen ganzheitlichen Ansatz für die Schließung des Kohlenstoffkreislaufs. “
Könnte die aktuelle Krise am Ende dazu führen, dass bei der Transformation des Energiesystems der notwendige Druck entsteht, damit die Dinge schneller umgesetzt werden?
Wenn wir über das Thema reden ist es ganz wichtig zusagen: Putins Krieg ist in erster Linie eine humanitäre Katastrophe. Dies voraus geschickt denke ich, dass in der Krise auch eine Chance für eine schnelle Transformation unseres Energiesystems steckt. Doch leider ist eines wohl nur allzu menschlich: In schwierigen Zeiten fällt uns vieles ein, was unbedingt getan werden muss. Und in guten Zeiten vergessen wir es wieder. Die Kunst ist, jetzt erstmal die schwierige Zeit zu überwinden und dann dranzubleiben. Ich denke, alle sind sensibilisiert. Ja, wir wussten seit vielen Jahren, dass wir abhängig sind vom Gas. Dass das aber so stark ist und sich die Welt so schnell ändern kann, hat jeder von uns verdrängt. Jetzt ist es höchste Zeit zu handeln. Und das können wir aus zwei Gründen tun. Der eine ist, uns weniger angreifbar zu machen. Und der zweite, viel wichtigere Grund ist, endlich klimaschutzpolitische Schritte einzuleiten. Denn die Erderwärmung ist da und die müssen wir in den Griff bekommen. Beide Gründe sind bedeutsam und lassen sich ideal miteinander kombinieren. Und ich bin mir sicher, dass es da auch genug Rückhalt in der Gesellschaft geben wird. Wir als Helmholtz Gemeinschaft müssen diese Chancen nutzen und werden verlässliche Partner sein.
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