Jun 22 2010

Raus aus der Kohle!

Die einzige Option, um langfristig eine gefährliche Klimaerwärmung zu verhindern, ist ein möglichst schneller und vollständiger Ausstieg aus der Nutzung der Kohle.

Was wurde und wird nicht alles vorgeschlagen, um die Klimaerwärmung zu bekämpfen: Vom klassischen Standby-Lämpchen über Car-Sharing bis zum WC-Besuch vor dem Interkontinentalflug hat man schon viel Mögliches und Unmögliches gehört. Solche Massnahmen sind aber insgesamt nicht viel mehr als Kosmetik, gemessen an den tatsächlich relevanten CO2-Quellen, die bisher jedoch noch kaum angerührt wurden. Der menschgemachte Klimawandel durch höhere Konzentration von Treibhausgasen in der Atmosphäre ist ein Phänomen, das sich über Jahrzehnte, ja Jahrhunderte entwickelt: er hängt nicht davon ab, ob man hier und heute ein Standby-Lämpchen ausschaltet oder nicht, ob man ein Gerät der Energieeffizienzklasse A oder C kauft. Ja sicher, viele kleine Beiträge summieren sich zu beachtliche Summen: aber im grossen Ganzen könnte mit einer sehr viel kleineren Anzahl von Massnahmen, die sich konzentriert gegen die wichtigsten CO2-Quellen richten, sehr viel mehr erreicht werden.

Die wichtigste Frage beim Klimawandel ist, wieviel CO2 die Menschheit am Ende („wenn alles vorbei ist“, dh, die Menschheit ihren Energiebedarf eines Tages vollständig aus Erneuerbaren Energien und/oder sauberer Atomenergie abdeckt) der Atmosphäre hinzugefügt haben wird. Vor der Industrialisierung waren 280 ppm (Teilchen pro Million) CO2 in der Luft, heute sind es etwa 390 ppm. Werden es am Ende 450, 600, 1000 ppm sein? Die Antwort auf diese Frage hängt davon ab, welche fossilen Energiequellen wir heute und morgen nutzen.

Das grösste „Potential“, CO2 zu produzieren, haben nicht etwa das Erdöl und Erdgas, das wir heute vorwiegend zur Energieerzeugung brauchen (und deren Reduktion vor allem aus Gründen der politischen Unabhängigkeit angezeigt ist), sondern die Kohle (sowie „exotische“ Quellen wie Öl aus Teersanden, oder Methan aus Klathraten im Meer). So gibt es schätzungsweise rund fünf Mal mehr Kohle auf der Erde als Erdöl (etwa 1500 Gigatonnen Kohle vs 300 Gigatonnen Erdöl). Kohle hat einige grosse Vorteile: sie ist relativ einfach zu handhaben und sie hat eine grosse Energiedichte, das heisst, pro Kilogramm transportiertem Material wird bei der Verbrennung eine relativ grosse Menge an nutzbarer Energie freigesetzt. Der grösste Vorteil liegt aber wohl darin, dass sie in grossen Mengen vorhanden (die derzeitige „strategische Reichweite“, also die Zeit, die es dauert, bis bei heutigem Verbrauch alle Kohle verbrannt wurde, liegt bei rund 400 Jahren) und damit fast konkurrenzlos billig ist.

Doch die Kohle hat auch schwerwiegende Nachteile: so setzt sie – neben dem CO2, natürlich – grosse Mengen an Russpartikeln frei, die signifikant zur Luftverschmutzung beitragen. Man schätzt, dass weltweit jedes Jahr eine Million Menschen an Luftverschmutzung sterben – wenn die Kohle daran nur 10% Anteil hätte, wären das immer noch 100000 Tote weltweit – jedes Jahr. Tausende von „Kumpeln“ sterben weltweit jedes Jahr in einstürzenden Kohlebergwerken. Die Kohleförderung verschandelt vielerorts weltweit das Landschaftsbild: in einem „Mountain Top Removal“ genannten Verfahren werden ganze Bergspitzen abgetragen und der anfallende Schutt in umliegende Täler gefüllt, was den Charakter und das Ökosystem einer ganzen Region einschneidend verändern kann. In der Kohle sind viele gesundheitlich bedenkliche Schwermetalle wie Blei und Quecksilber eingelagert. Eingelagerter Schwefel sorgt nach der Verbrennung für sauren Regen. Dazu kommen nennenswerte Mengen von Uran – bei einem Atomkraftwerk hingegen wäre die permanente Freisetzung und Zerstreuung von Uran in der Luft ein Skandal. Kohle enthält etwa 50-200 ppm Uran – das sind 50-200 Gramm pro Tonne Kohle (typische kommerzielle Uran-Erze enthalten heute etwa 700 ppm Uran). All diese Stoffe treten trotz Filterung in die Umwelt.

Um zumindest das CO2-Problem der Kohle zu umgehen, wurde schon „Carbon Capture and Storage“ (CCS) vorgeschlagen. Die Idee ist, das CO2 aus den Abgasen des Kohlekraftwerks abzuscheiden und dann einzulagern – meist in einem unterirdischen Lager, etwa einem erschöpften Erdgasfeld. Mal ganz abgesehen davon, dass eine solche Abscheidung die Kosten hochtreibt, ergeben sich schwerwiegende Probleme mit der Lagerung von CO2. Tritt das CO2 irgendwann wieder an die Oberfläche (was nur schon angesichts seiner gasförmigen Natur nicht so unwahrscheinlich ist), kann es zu einer Katastrophe kommen, wenn es dabei den Luftsauerstoff verdrängt. Dies wurde schon einmal in einem natürlichen Kontext beobachtet: als der zentralafrikanische Vulkansee Nyos plötzlich grosse Mengen von CO2 ausstiess, starben tausende von Menschen in der CO2-Wolke. Einem solchen CO2-Endlager wäre der lokale Widerstand der Bevölkerung gewiss, wohl noch stärker als bei einem Endlager von radioaktiven Abfällen.

Überhaupt drängen sich Vergleiche mit den negativen Aspekten von Atomenergie auf. Für viele Menschen ist das „ungelöste Problem der radioaktiven Abfälle“ der Hauptgrund für die Opposition gegen Atomkraftwerke. Diese Abfälle müssten während einigen zehntausend Jahren sicher eingelagert werden. Genauso bei der Kohle: das CO2 müsste im Prinzip „für immer“ eingelagert werden. Wird es das nicht oder wird das Gas zu irgend einem Zeitpunkt doch freigesetzt, bleibt es stattdessen für einige 10000 bis 100000 Jahre in der Atmosphäre (bis es schliesslich durch den Gesteinskreislauf wieder in Form von Kalk ausgefällt wird) und zerstört in dieser Zeit durch die starke Klimaerwärmung mehr menschliche Existenzen und natürliche Ökosysteme, als die radioaktiven Abfälle bei einer unkontrollierten Freisetzung je könnten.

In seinem Buch „Storms of my Grandchildren“ zeigt der wohl bekannteste Klimaforscher James Hanson auf, wie ein schneller Ausstieg aus der Kohle bis 2030 – in Kombination mit einer „Carbon Tax“, die ich hier auch einmal noch ansprechen werde – eine gefährliche Klimaerwärmung verhindern kann. Ins gleiche Horn stösst David Archer in „The Long Thaw“, das sich darüber hinaus eine sehr interessante Informationsquelle zum natürlichen und menschgemachten Klimawandel erweist.

Die Schweizer Leserinnen und Leser dieser Seite denken jetzt vielleicht, dass sie das alles nichts angeht – schliesslich gibt es in der Schweiz keine Kohlekraftwerke. Das mag sein – doch die Schweiz ist Teil des europäischen Stromnetzes, und auch schweizer Haushalte beziehen ihren Strom aus diesem Netz. Strom, der zu einem grossen Teil aus Kohlekraftwerken kommt. Russpartikel und Schwermetalle in der Luft kennen keine Grenzen, das heisst, dass auch hier Menschen an den direkten Folgen der Kohlenutzung im restlichen Europa sterben.

Doch was sind nun die Alternativen zu Kohle? Erneuerbare Energien wie Wind und Sonne sind leider noch zu teuer, um es heute schon mit der Kohle aufzunehmen. Ich rechne aber damit, dass sich das zumindest bei der Photovoltaik innerhalb des nächsten Jahrzehnts ändern wird: Solarzellen werden immer billiger und gleichzeitig effizienter werden. Aber ich bezweifle, dass sich damit dereinst der ganze Bedarf abdecken lässt – Solarzellenfarmen in Wüstengegenden von politisch bedenklichen Staaten (a la „Desertec“) wie Ghaddafis Libyen sind keine Lösung für Europas energiehungrige Städte, gerade dann nicht, wenn man gleichzeitig auch noch den Individualverkehr elektrifizieren will. Letztlich werden wir deshalb nicht um die Atomenergie herum kommen: eine Atomenergie, die sich aber von der heute benutzten in jeder Hinsicht grundsätzlich unterscheidet.

Doch das ist eine andere Geschichte – und ein anderer Artikel.

56 Comments

  • By heraklit, 24. September 2010 @ 01:22

    Einbringen von Wasserdampf in die STRATOSPHÄRE sollte es heißen, wäre ansonsten auch nicht weiter schlimm…

  • By Bynaus, 24. September 2010 @ 12:28

    Du wirst sicher zustimmen, dass nicht alles \“gleich schlimm\“ ist, was der Mensch tut. Und nach allem was wir eben wissen, ist das Einbringen von CO2 in die Atmosphäre eine der Aktivitäten, die die Erde für Jahrzehntausende verändern wird, und zwar nicht zum Guten (zumindest für die menschliche Zivilisation).

  • By heraklit, 26. September 2010 @ 13:46

    Ich bezweifle aber, dass die Kernenergie mit positiver Gesamtbilanz arbeitet- energetisch wie wirtschaftlich.
    Schließlich müssen nicht nur die Brennstäbe gesondert gelagert werden, sondern auch das Wasser im Primärkreislauf,und alle mit durch Neutronenstrahlung ausgelöster Sekundärradioaktivität belasteten Bauteile.
    Zudem ist mit Planungsfehlern zu rechnen, die immer wieder
    energieeintensive Sanierungsmaßnahmen nötig machen.

  • By heraklit, 27. September 2010 @ 14:44

    Nebenbei bemerkt sehe ich keinen Sinn darin den Individualverkehr zu elektrifizieren, wenn man auf Atomkraft setzen will. Dann baut man sie besser als Wasserstofffabriken,
    die dann Syntheseanlagen für synthetisches Benzin versorgen, das mit CO2 aus der Luft erzeugt wird. Auf diese Weise bleibt man bei einer bewährten, kostengünstigen Technik und spart den Gewichtsanteil des Oxidators.

  • By Bynaus, 30. September 2010 @ 12:55

    Energetisch geht die Gesamtbilanz durchaus auf – dafür steckt in nuklearen Brennstoffen mehr als genug Energie. Probleme mit nuklearen Abfällen sind lösbar, wenn man auf Transmutation (entweder schon im Reaktordesign oder später) zurückgreift.

    Synthetisches Benzin mag eine Übergangslösung (oder eine Teillösung) sein – dann haben wir aber immer noch die Probleme, die Verbrennungmotoren mit sich bringen: die geringe Energieeffizienz, die Luftverschmutzung, die Lärmemissionen… Langfristig ist die Elektrifizierung des Individualverkehrs attraktiver. Es stellt sich auch die Frage, wie effizient die Herstellung von synthetischem Benzin wirklich ist, wenn man stattdessen denselben Strom nutzen kann, um sehr viel mehr Fahrzeuge auf direktem Weg anzutreiben…

  • By heraklit, 1. Oktober 2010 @ 23:21

    Ob die Gesamtbilanz aufgeht, herrscht letztendlich davon ab
    welches Maß an Unsicherheit man zu tolerieren bereit ist.
    Ob die Abfälle nun kurz- oder langlebig sind spielt für mich keine Rolle- die nächsten zehntausenden Jahre interessierenich nicht, die nächsten hundert dagegen sehr.

    Ich befürchte nur, dass die Kosten enorm werden, wenn aus einem oberirdischem Lager mit hochradioaktivem Abfall durch
    unglückliche Zufälle etwas entweicht, eine unvorhergesehene chemische Veränderung des Glases etwa, die mit einem extremen Hochwasser zusammenfällt, was dazu zwingen würde, Millionenstädte an einem Fluss aus Gründen der Vorsicht mehrere Jahre unbewohnt zu lassen.

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