Erster Beitrag zum Thema Energiewende und Klimawandel.
Damit die Energiewende gelingt und Klimaziele erreicht werden, sind tiefgreifende Veränderungen nötig. Mit unserem Überblick zu den Hintergründen dieser Themen wird der Einfluss der Elektromobilität verständlich dargestellt.
Was ist Energie, was hat das mit dem Klimawandel zu tun und warum braucht es die Energiewende?
Was ist Energie?
Energie ist das, was uns manchmal morgens beim Aufstehen fehlt, aber auch das, was ein Auto zum Fahren bringt. Aber wie ist eigentlich die physikalische Definition von Energie?
Energie beschreibt die Möglichkeit ein gegebenes System zu verändern.
Diese Veränderung kann das Erhitzen von Wasser sein, aber auch das Beleuchten eines Raums oder die Bewegung eines Fahrzeugs. Die physikalische Einheit von Energie ist Joule, kcal oder kWh (Kilo-Watt-Stunde). Im Unterschied dazu beschreibt die Leistung mit der Einheit W oder kW (Kilo-Watt), welche Energiemenge pro Sekunde umgesetzt wird. Ein Beispiel: Eine einfache LED-Lampe hat eine Leistung von 10 W, in einer Stunde verbraucht diese Lampe somit 10 Wh.
Wieviel Energie verbrauchen wir insgesamt so in Deutschland und für was? Zum Verbrauch nach Anwendungsbereich für Gesamt-Deutschland gibt es eine Statistik des Bundesministerium für Wirtschaft und Energie von 2017. Demnach macht der Verkehr 30%, die Industrie 28%, die Haushalte 27% und Gewerbe, Handel und Dienstleistungen 15% des gesamten Energieverbrauchs aus.
Und aus welchen Energieträgern wurde dieser Bedarf gedeckt? Der Primärenergiebedarf (inklusive Verluste bei Umwandlung und Transport) im Jahr 2020 lag laut Umweltbundesamt in Deutschland bei 3.250 TWh im Jahr. (1 TWh = 1 000 GWh = 1 000 000 MWh = 1 000 000 000 kWh)
Davon stammten 17 % im Jahr 2020 aus erneuerbaren Energien, der Rest wurde aus fossilen Rohstoffen und Kernenergie gedeckt. Aber was sind eigentlich fossile Energien und was erneuerbare Energien?
Fossile Energien versus erneuerbare Energien
Fossile Energien, das sind Erdöl, Kohle und Erdgas. Millionen von Jahren ist es her, dass sich biologisches Material im Boden eingelagert hat, welches dann unter Luftabschluss und hohem Druck zu den heute bekannten fossilen Rohstoffen wurde (mehr dazu auf goglimate.de).
Fossile Rohstoffe bestehen hauptsächlich aus Kohlenstoff und haben viel Energie im Gepäck. Leider kann man den Rohstoffen diese Energie nur entlocken, indem man den C-Atomen jeweils 2 Sauerstoffatome hinzufügt, was dann Oxidation oder Verbrennung genannt wird. Dabei entsteht das bekannte CO2.
CO2 Emissionen von fossilen Energien und deren Auswirkung
Wie wir alle wissen, ist CO2 weder im Büro noch in der Erdatmosphäre sonderlich beliebt: Während in den LADE-Büros ab einer Konzentration von 1000 parts per Million (ppm) das Lüften dringend nötig ist, gehen in der Erdatmosphäre schon früher die Alarmglocken los. Im Jahr 1850 lag der CO2-Gehalt der Atmosphäre bei 280 ppm. Inzwischen sind wir in unserer Erdatmosphäre bei 417 ppm angelangt. (Stand nach climate.nasa Dezember 2021, Tendenz steigend).
Da sich der natürliche Treibhauseffekt der Erdatmosphäre mit höherer CO2-Konzentration verstärkt, ist die globale Durchschnittstemperatur bereits um 1,2°C gegenüber dem vorindustriellen Niveau gestiegen. Und je weiter die Emissionen steigen, desto stärker auch die Temperaturerhöhung. Der aktuelle Wissenstand der weltweiten Klimaforschung, zusammengefasst im 6. Sachstandsbericht des IPCC (International Panel on Climate Change), prognostiziert für eine theoretische Verdopplung der CO2-Konzentration eine langfristige Erhöhung der globalen Durchschnittstemperatur um 2.6 bis 4.1°C.
Obwohl auch andere Faktoren wie Methanemissionen und Landnutzungswandel den Klimawandel beeinflussen, ergibt sich daraus die dringende Notwendigkeit, die CO2 Emissionen zu senken und auf null zu reduzieren. Dabei gilt: Jedes Zehntelgrad weniger lohnt sich. Je früher und stärker die Reduktion der Emissionen erfolgt, desto geringer sind die Auswirkungen des Klimawandels. Denn die Temperaturänderung hat gravierende Folgen: Wüstenbildung und Überschwemmungen, Meeresspiegelanstieg und ein beschleunigtes Artensterben, um nur einige zu nennen.
Erneuerbare Energien für die Energiewende
Kommen wir also zurück zu der Energie und der Frage, wie wir unseren Energiebedarf ohne CO2 Emissionen decken können. Aus oben beschriebenen Gründen sollten fossile Rohstoffe im Boden bleiben. Kein Benzin fürs Autofahren, kein Erdgas zum Heizen und keine Kohle für die Stromerzeugung. Momentan ist aber noch ein Großteil des deutschen Energieverbrauchs fossil. Was also tun? Die einfache Lösung: Erneuerbare Energien nutzen! Also Energiequellen, die sich nicht verbrauchen, sondern jeden Tag neu zur Verfügung stehen. Dabei sind vor allem Wind- und Solarenergie die vielversprechendsten Technologien. Wir brauchen demnach eine Energiewende mit einem massiven Ausbau von Windrädern und Solaranlagen!
Und im Verkehr?
Neben einem effizienten Umgang mit Energie (z.B. Fahrgemeinschaften bilden) und der allgemeinen Reduktion unserer Energiebedürfnisse (z.B. Fahrrad statt Auto) ist die Elektrifizierung der Fahrzeuge die beste Lösung, um emissionsarm und ressourcenschonend unterwegs zu sein. Denn so kann die elektrische Energie, die in den Solaranlagen und Windrädern erzeugt wird, mit nur geringen Verlusten in Bewegungsenergie umgesetzt werden.
Lesen Sie weiter in unserem zweiten Beitrag E-Mobilität als Baustein für die Energiewende und im dritten Beitrag zum Thema Ladeinfrastruktur.
