Welt im Wandel: Energiewende zur Nachhaltigkeit - WBGU

214 6 Forschung für die Energiewende
• Sind geopolitische Tendenzen zu erkennen, dass
die Konkurrenz um Energieressourcen den Krieg
wieder zu einem Mittel der Politik macht? Wie
könnten die Vereinten Nationen in die Lage versetzt
werden, ihren Gründungsauftrag der Friedenssicherung
trotz der Verschärfung internationaler
Konflikte um Ressourcen und eines zunehmenden
Unilateralismus der USA zu erfüllen?
• Welche Möglichkeiten hat Deutschland im EU-
Verbund, auf friedliche Weise, durch Marktbeziehungen,
wissenschaftliche und technische Kooperation
für seine Ressourcensicherheit zu sorgen?
• Wie kann die EU auf die politische, soziale und
wirtschaftliche Entwicklung in den GUS-Staaten
an ihrer Peripherie (Kaukasien und Zentralasien)
einwirken, um die friedliche Entwicklung in einer
instabilen, aber weltwirtschaftlich wichtigen Energieregion
zu fördern?
• Wie können Deutschland und die EU durch eine
gezielte Förderung erneuerbarer Energien und
Maßnahmen zur Effizienzsteigerung die Abhängigkeit
von den Importen fossiler Brennstoffe und
damit auch die potenziell kriegerische Konkurrenz
um Fördergebiete verringern?
6.3
Technologieforschung und -entwicklung
Der vom Beirat entwickelte exemplarische Transformationspfad
(Kap. 4.4) fußt gleichermaßen auf dem
starken Ausbau erneuerbarer Energieträger und
Effizienzsteigerungen. Ein solcher Umbau des globalen
Energiesystems kann nur gelingen, wenn auf
sehr unterschiedlichen technologischen Gebieten
Forschung und Entwicklung weiterverfolgt oder
intensiviert werden.
Die begrenzt ausbaubaren Quellen (z. B. Windkraft,
Wasserkraft; Kap. 3.8) weisen teils heute schon
konkurrenzfähige Preise auf, so dass vor allem noch
bei der weiteren Effizienzsteigerung, der Erschließung
neuer Einsatzgebiete sowie bei der Verringerung
der Umwelt- und Sozialfolgen Forschungsbedarf
besteht.
Dagegen sind die nahezu unbegrenzt ausbaubaren
Quellen, etwa die solarelektrische Energiekonversion,
heute betriebswirtschaftlich noch vergleichsweise
teuer (Kap. 3.2.6). Die Abschätzungen zu nachhaltig
nutzbaren Potenzialen zeigen, dass dennoch
langfristig die solarelektrische Energiekonversion
das zentrale Element der globalen Energieversorgung
werden muss. Damit kostenreduzierende Lernprozesse
auf diesem Gebiet rasch durchlaufen werden,
muss neben einer engagierten und dauerhaften
Ausbaurate auch die entsprechende Forschung und
Entwicklung energisch fortgeführt werden, die in
Deutschland und Europa aufgrund staatlicher F&E-
Programme und industrieller Aktivitäten bereits
eine sehr gute Grundlage erarbeitet hat. Das Lernen
muss so weit beschleunigt werden, dass die Solarenergie
zu dem Zeitpunkt genügend kostengüstig ist,
wenn der Ausbau der anderen erneuerbaren Energieformen
an die Grenzen der nachhaltig nutzbaren
Potenziale (Kap. 3.8) stößt.
Gleichzeitig erfordert die Einbindung erneuerbarer
Energie aus meist fluktuierenden Quellen in die
globalen Energieversorgungsstrukturen die Weiterentwicklung
großflächiger vernetzter Energieverteilungsstrukturen.
Langfristig müssen in diesem
Zusammenhang geeignete Energiespeichersysteme
entwickelt werden (Kap. 3.4).
6.3.1
Technologien zur Energiebereitstellung aus
erneuerbaren Quellen
Photovoltaische Stromerzeugung
(Solarzellen)
Photovoltaik ist neben den solarthermischen Kraftwerken
eine der beiden Schlüsseltechnologien der
solarelektrischen Energiekonversion (Kap. 3.2.6).
Der WBGU begrüßt die bereits laufende intensive
Forschung und Entwicklung auf diesem Gebiet. Er
betont, dass diese engagiert fortgeführt werden
sollte, da sie langfristig ein wichtiges Element des
exemplarischen Transformationspfads des Beirats
darstellt. Es werden derzeit mehrere vielversprechende
Ansätze für Kostenreduktion und Wirkungsgraderhöhung
verfolgt. Da eine fundierte Bewertung
der unterschiedlichen Ansätze im Hinblick auf langfristige
Entwicklungen derzeit nicht möglich ist,
sollte die breit gefächerte Förderung verschiedener
Technologien beibehalten werden. Aufgrund ihrer
ökologischen Unbedenklichkeit steht dabei mittelfristig
die Siliziumtechnologie im Vordergrund. Die
bereits bestehenden Aktivitäten zur Erforschung
von Herstellungsprozessen dünnerer Wafer (150 µm)
bis hin zu ultradünnen Wafern (Ziel: 50 µm) sollten
intensiviert werden. Auch die derzeit laufenden Forschungen
zu kristalliner Silizium-Dünnschichttechnologie
auf Fremdsubstraten verlangen weiterhin
hohen Aufwand an Forschung und Entwicklung.
Darüber hinaus sollten – wie auch bereits in der Vergangenheit
– Dünnschichttechnologien auf der Basis
anderer ökologisch vertretbarer Materialien zügig
voran getrieben werden.
Zur Entwicklung von Kraftwerksanwendungen in
sonnenreichen Regionen sollten die Aktivitäten in
Richtung von PV-Kraftwerken mit optischer Konzentration
verstärkt werden, entsprechende Stapelsolarzellen
z. B. auf der Basis von III-V-Halbleitern