Welt im Wandel: Energiewende zur Nachhaltigkeit - WBGU

98 3 Technologien und nachhaltige Potenziale
sowie Eutrophierung und verstärkter Sauerstoffverbrauch
in den tieferen Ozeanschichten mit der Folge
anoxischer Abbauprozesse, wodurch Treibhausgase
wie Methan oder Lachgas freisetzt werden können.
3.6.3
Bewertung
Grundsätzlich sind alle Optionen des Kohlenstoffmanagements
weniger nachhaltig als Maßnahmen
zur Emissionsreduktion durch Effizienzsteigerung
und Substitution fossiler Brennstoffe: Aus den stabilen
fossilen Speichern gelangt Kohlenstoff in einen
Kreislauf, der mit mehr oder weniger großem Risiko
auch in die Atmosphäre führt und dort seine Treibhauswirkung
entfaltet. Fossile Energieträger werden
jedoch in vielen Ländern noch über Jahrzehnte die
dominante Energiequelle bilden (Kap. 4). Daher liefert
die End-of-pipe-Technologie der Kohlenstoffspeicherung
(Sequestrierung) eine Option für den
Klimaschutz, um zu hohe Emissionen insbesondere
in diesem Jahrhundert zu verhindern. Kriterien zur
Bewertung der einzelnen Optionen des Kohlenstoffmanagements
sind die Speicherdauer und -sicherheit
sowie die Umweltauswirkungen.
Der Beirat sieht in der geologischen Speicherung
ein vorübergehend nutzbares Potenzial zum Entfernen
von CO 2 aus der Atmosphäre, unter der Voraussetzung,
dass die Speicherintegrität gewährleistet
und die Rückhaltezeit hinreichend groß ist (>1.000
Jahre). Das ist bei heutigem Erkenntnisstand für die
Speicherung in ausgeförderten und aktiven Gas- und
Ölfeldern sowie in Salzkavernen der Fall. Der
WBGU schätzt das nachhaltige Potenzial hierfür
vorsichtig mit etwa 300 Gt C ab. Das größere technische
Potenzial der CO 2 -Speicherung in salinen Aquiferen
(mehr als 1.000 Gt C), bewertet der WBGU
beim jetzigen Kenntnisstand als nicht nachhaltig, da
weder die Langfristigkeit und Sicherheit der Speicherung
noch die Vermeidung schädlicher Umweltwirkungen
hinreichend nachgewiesen sind. Hier ist
weitere Forschung notwendig.
In der Speicherung im Ozean – sowohl durch
Injektion in die Tiefsee als auch durch Eisendüngung
– sieht der WBGU wegen der ökologischen Risiken
und wegen der Unsicherheiten in Bezug auf die
Langfristigkeit der Speicherung (insbesondere bei
der Eisendüngung) kein nachhaltiges Potenzial.
Die terrestrische Biosphäre leistet einen wichtigen
Beitrag zur Stabilisierung der atmosphärischen
Kohlendioxidkonzentration. Dieser Speicher ist aber
kaum erweiterbar, da die natürlichen Ökosysteme
wie Primärwälder und Feuchtgebiete in ihrer Fläche
begrenzt sind und zudem durch menschliche Eingriffe
häufig gestört werden. Deshalb stellt die Schaf-
fung zusätzlicher Senken keine Alternative zur Vermeidung
fossiler Emissionen dar.
3.7
Energie für den Verkehr
Dem Verkehr kommt aufgrund seines hohen Anteils
an der Energienachfrage eine entscheidende Rolle
für die Transformation der Energiesysteme zu. Die
Herausforderung besteht darin, Mobilität möglich zu
machen und gleichzeitig den Verbrauch fossiler
Brennstoffe zu senken. Neben Vermeidung und Verlagerung
von Verkehr geben Konzepte der Transporteffizienz
entscheidende Impulse für die politische
Debatte um nachhaltige Entwicklung und Klimaschutz.
In der EU und in Japan werden inzwischen
die Trends zur Effizienzsteigerung sichtbar: sparsamere
Flugzeugtriebwerke, die Marktreife des 3-
Liter-Autos und die beginnende Serienproduktion
von Brennstoffzellenfahrzeugen zeigen, dass die
Industrie bereits wirtschaftliche Potenziale sieht.
3.7.1
Technologieoptionen für den Straßentransport
Der Weg zum umweltverträglichen Straßentransport
ist durch eine Vielzahl von Optionen für effiziente
und regenerative Antriebs- und Kraftstoffsysteme
charakterisiert, ein „Königsweg“ ist allerdings noch
nicht erkennbar (Wancura et al., 2001). Von den
Technologien, für die in den nächsten 30 Jahren der
breite Markteinsatz zu erwarten ist, werden nur
wenige eine Entlastung von Umwelt und Klima
erzielen können. Bei einigen werden sogar zusätzliche
Treibhausgasemissionen erwartet, etwa bei der
Herstellung von Methanol aus Steinkohle oder der
Gewinnung von Wasserstoff in konventionellen
Kraftwerken (ETSU, 1998).
Fahrzeuge mit Brennstoffzellen
Bei Fahrzeugen mit Hybrid-Brennstoffzellen-
Antrieb ist eine nahezu 100%ige Emissionsreduktion
für Treibhausgase und Luftschadstoffe möglich.
Der gasförmige oder flüssige Energieträger erzeugt
in einer elektrochemischen Oxidation Strom, wobei
als Abfallprodukt nur Wasser und Wärme entstehen.
Der Antrieb erfolgt dann durch einen Elektromotor,
auch in Kombination mit Batteriesystemen. Als
Brennstoffe sind bisher Wasserstoff, Methanol und
Benzin im Einsatz. Wasserstoff kann aus Erdgas oder
über die Elektrolyse von Wasser gewonnen werden,
wobei der Strom aus fossilen oder regenerativen
Quellen stammen kann (Kap 3.4.4). Der hohe Wasserstoffanteil
von aus Erdgas gewonnenem Metha-