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Power aus dem Süden

Eine Studie des Deutschen Zentrums für Luft und Raumfahrt belegt: Nur mit solarthermischen Kraftwerken in Nordafrika lässt sich der Anteil der regenerativen Energien in Europa deutlich erhöhen.

20–20–20 – diese Zahlenkombination bezeichnet nicht etwa die Maße eines magersüchtigen Models. Sie stammt vielmehr aus dem reichen Fundus der Politikerphrasen und steht für das ehrgeizige Klimaziel der Staaten der Europäischen Union: 20 Prozent Energieeinsparung, 20 Prozent Emissionsreduktion und 20 Prozent erneuerbare Energien bis 2020. Förderbanken und Bauherren pflastern jeden Hügel mit Windkraftanlagen und jedes Hausdach mit Photovoltaikmodulen, getreu dem Motto: Kleinvieh macht auch Mist. Leider nicht genug, denn schon heute ist klar, dass die EU-Staaten die Vorgabe von 20 Prozent erneuerbarer Energie kaum erreichen werden. Das hat zwei Gründe: Zum einen wird die klimafreundliche Energie nicht dort geerntet, wo sie in Hülle und Fülle anfällt, nämlich vor den Atlantikküsten (Wind) und in der Wüste Nordafrikas (Sonne). Zum anderen gibt es nicht genug Leitungen, um diesen Strom zu den größten Verbrauchern zu transportieren.

Wie bringt man Erzeuger und Verbraucher zusammen? In den 1980er-Jahren entwickelt und in den 1990er-Jahren fast vergessen, erlebt ein Konzept seine Renaissance, das diesen Spagat schaffen soll: Kraftwerke in Nordafrika, so die Vorstellung, verwandeln Sonnenenergie in Strom, der nach Mitteleuropa exportiert wird. Die Idee klingt bestechend: Ein Quadratkilometer Wüste liefert pro Jahr 250 Gigawattstunden Energie und spart 200 000 Tonnen CO2-Emission. Nur 0,3 Prozent der Wüstenfläche Nordafrikas und des Nahen Ostens wären nötig, um die Anrainerstaaten selbst sowie Europa komplett mit Sonnenstrom zu beliefern. Ein Prozent – eine Fläche von 500 mal 500 Kilometern – könnte die ganze Welt versorgen.

Solide Technik statt Hirngespinst

Die Idee vom Strom aus der Sahara wurde lange belächelt – zu Recht. Ursprünglich sollte er mit Photovoltaik erzeugt werden, also durch Umwandlung von Licht in Strom mittels Halbleitermaterialien. Das ist ineffizient und teuer. Der Strom wäre dann unter horrenden Verlusten zu Wasserstoff verflüssigt und in großen Tankschiffen nach Europa transportiert worden. An die Stelle dieses Hirngespinstes ist die Solarthermie getreten. Dabei bündeln Tausende von beweglichen Spiegeln das Sonnenlicht auf einen Turm, in dem Wasser zu Dampf erhitzt wird und damit eine Dampfturbine antreibt. Alternativ zirkuliert die Flüssigkeit durch dünne Rohre im Fokus von Parabolspiegeln.

Beide Varianten sind robust und mittlerweile vielfach erprobt – wie in der amerikanischen Mojave-Wüste, wo neun solarthermische Kraftwerke mit rund 900 000 Spiegeln eine Spitzenleistung von 354 Megawatt und jährlich 800 Megawattstunden elektrische Energie, aber kein CO2 erzeugen. Transportieren will man den Strom auch nicht verlustreich über den Umweg Wasserstoff, sondern über Hochspannungs-Gleichstromleitungen (siehe S. 100 „Der Elektronen-Highway“). Auch die sind ausgereift und teils seit Jahrzehnten im Einsatz.

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Dass die Solarthermie wieder en vogue ist, verdankt sie der „ Trans-Mediterranean Renewable Energy Cooperation“, kurz TREC – gegründet 2003 vom Club of Rome. Die Wissenschaftler in dieser internationalen Organisation und einige Politiker haben ein umfassendes Energiekonzept für Europa, Nordafrika und den Nahen Osten erarbeitet. Der Charme ihres „Desertec“ genannten Konzepts besteht darin, dass jeder das bekommt, was er braucht: Europa sauberen Strom, Nordafrika Energie zur Meerwasserentsalzung und der Nahe Osten wirtschaftliche Alternativen zur Ölförderung. Und das Weltklima würde durch über 80 Prozent weniger Kohlendioxid-Emission geschont.

Pionier in Sachen Solarthermie ist die Stuttgarter Dependance des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR). Dessen Forscher haben viele Pilotanlagen mit errichtet, etwa in der südostspanischen Provinz Alméria, und das wissenschaftliche Fundament zu Desertec gelegt. In einer Studie haben die Experten des DLR ein Szenario durchgerechnet, in dem der Sonnenstrom aus der Wüste bis 2050 eine zentrale Rolle spielen soll. Sie gehen von einem weiteren Anstieg des Stromhungers aus und fordern, dass die Spitzenlast jederzeit – wie heute – mit einer Reserve von 25 Prozent gedeckt wird. Dafür gibt es nur zwei realistische Optionen: die Verdopplung der Kapazitäten bei Kohle-, Öl- und Gaskraftwerken und damit der CO2-Emission, oder die Nutzung der Solarthermie.

Verlässlicher als Kohlemeiler

Im DLR-Szenario dreht sich das Einsatzprofil der Kraftwerke um. Gaskraftwerke werden weiter zum Abdecken von Bedarfsspitzen benötigt. Die Grundlast dagegen bedienen solarthermische Kraftwerke und Offshore-Windanlagen im Atlantik – also ausgerechnet die Erzeuger, denen immer mangelnde Verlässlichkeit vorgeworfen wird. Doch dieses Vorurteil lässt sich nicht halten. 50 Kilometer vor der Atlantikküste weht der Wind so konstant, dass der Strom wie aus einem Kernkraftwerk fließt. Und bei im Schnitt 360 Sonnentagen im Jahr liefert ein Solarkraftwerk in der Sahara verlässlicher Strom als ein Kohlemeiler, der regelmäßig zum Warten heruntergefahren wird. Der Sonnenstrom fließt sogar nachts, weil sich die Wärme speichern und noch bis zum Morgengrauen zurückgewinnen lässt. Die Betreiber der Solarkraftwerke in Spanien geben heute schon auf Basis der Wettervorhersage 30 Stunden im Voraus bekannt, wie viel Strom sie wann liefern können. Damit sind solarthermische Kraftwerke die einzige regenerative Energiequelle, die sogar Regelenergie ins Netz speisen kann – den besonders teuren Saft, der bei Bedarfsspitzen das Netz stabilisiert.

Hans Müller-Steinhagen, Leiter des DLR-Instituts für Technische Thermodynamik in Stuttgart und Vater des Solarplans, betont, dass der saubere Solarstrom nicht nur Europa zugute kommen würde. Vielmehr erhielten die Staaten in Nordafrika und im Mittleren Osten, die bis 2050 ihren Energiebedarf verdreifachen werden, erstmals eine flächendeckende verlässliche Stromversorgung. 68 Prozent der Solarenergie aus der Wüste sollen in den Erzeugerländern bleiben, 13 Prozent der Meerwasserentsalzung oder Gewinnung von Kälte oder Dampf in der Industrie dienen. Nur 19 Prozent werden laut dem Konzept nach Europa exportiert.

Soweit die Theorie. „Leider fehlt der politische Wille, dies umzusetzen“, kritisiert Ralf Christian, Geschäftsführer der Energieverteilnetzsparte bei Siemens. Schon innerhalb Deutschlands regiert das provinzielle Scheuklappendenken. Diese Einstellung ist für den Ausbau der regenerativen Energien fatal. „ Ohne Fortschritte bei den Netzen lassen sich immer weniger dezentrale Einspeiser koordinieren und die 20–20–20-Ziele werden nicht erreicht“, warnt Werner Brinker, Vorstandsvorsitzender des Oldenburger Energieversorgers EWE. Dabei wird, laut einer Studie der Unternehmensberatung Roland Berger, die Umwelttechnologie bis 2020 den Maschinenbau und die Automobilindustrie als Leitbranchen ablösen. Ein Grund für die Zurückhaltung der Politiker ist die Furcht, dass Europa von einer Abhängigkeit in die nächste gerät. Statt am Tropf von russischen Gaslieferungen und Ölimporten aus dem Nahen Osten zu hängen, wäre man bei der Solarthermie vom Wohlwollen von Ländern wie Libyen oder Sudan abhängig – nicht gerade Staaten, die durch besonders freundschaftliche Kontakte zu Europa auffallen. Doch TREC geht davon aus, dass die Solarthermie die Beziehungen zu diesen Staaten stabilisieren wird. Schließlich sei die Abhängigkeit beidseitig, denn in den Erzeugerländern hängen Arbeitsplätze und Wasserversorgung vom Stromexport ab. Unter dem Strich würde sich die Abhängigkeit Europas von Energieimporten von heute rund 50 Prozent auf 32 Prozent 2050 verringern.

Terroristen – kein Problem

Um auf Nummer Sicher zu gehen, sieht das Desertec-Konzept vor, dass nicht wenige große Solarkraftwerke gebaut werden, sondern viele kleinere mit 50 bis 200 Megawatt an 20 Standorten, die über mehrere Stromtrassen ganz Nordafrika von Marokko bis Saudi-Arabien abdecken und so das Risiko verteilen. „Energie ist das unverzichtbare Fundament für eine sozio-ökonomische Entwicklung und zugleich eine der wesentlichen Zutaten des Rezepts für den Frieden“, schwärmt Prinz Hassan Ibn Talal von Jordanien, der Präsident des Club of Rome. Die Terrorgefahr hält der Prinz für beherrschbar. Das sehen auch die Regierungschefs der 44 Mitgliedsländer der Mittelmeerunion so, die im Sommer 2008 gegründet wurde. Eines der vereinbarten Projekte ist ein Solarplan für die Anrainerstaaten des Mittelmeers.

400 Milliarden Euro bis 2050

Eine wichtige Zutat im hoheitlichen Rezept ist Geld. 400 Milliarden Euro Gesamtinvestitionskosten bis 2050 veranschlagt das DLR für den Aufbau einer Infrastruktur, die etwa 100 Gigawatt – die Leistung von 100 Großkraftwerken – für den Export nach Europa bereitstellen würde. 350 Milliarden entfielen auf die Kraftwerke, 50 Milliarden auf die Leitungen. Die horrende Summe schrumpft angesichts der Tatsache, dass ohnehin größere Investitionen nötig sind, weil in den nächsten 20 Jahren fast der komplette Kraftwerkspark in Europa erneuert werden muss. Und die Internationale Energieagentur in Paris rechnet in den europäischen OECD-Staaten mit notwendigen Investitionen von 580 Milliarden Euro allein für die Netze.

Hans Müller-Steinhagen rät zu einer staatlichen Anschubfinanzierung in einstelliger Milliardenhöhe und zum Bau von drei Vorzeigeprojekten: ein Solarkraftwerk mit kombinierter Wasserversorgung für die Gaza-Region, errichtet auf ägyptischem Boden, eine Meerwasserentsalzungsanlage am Roten Meer und ein Nord-Süd-Stromnetz zwischen Nordafrika und Europa.

Das DLR-Szenario ist eine Beschreibung, wie die Zukunft aussehen könnte, aber keine Garantie, dass es so kommen wird. Vielmehr gibt das Szenario Auskunft, was geschehen müsste, um das Ziel zu erreichen. Klar ist: Nur wenn die Politik mit Verträgen die Basis legt, wird der Strom aus der Wüste im nächsten Jahrzehnt fließen. „Das wäre ein Beitrag zur Völkerverständigung“ , findet Rolf Linkohr, Leiter des Centre for European Energy Strategy in Brüssel und ehemaliger Abgeordneter des Europaparlaments. „Das römische Imperium überlebte auch nur so lange wegen seiner guten Infrastruktur.“ ■

von Bernd Müller

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