Klimawandel
Die weltweiten Durchschnittstemperaturen steigen seit Jahren kontinuierlich an. Grund dafür ist der Anstieg der Konzentration von Treibhausgasen wie Kohlendioxid und Methan in der Atmosphäre. Sie führen zu einem Effekt wie in einem Gewächshaus, in dem sich immer mehr Wärme sammelt. Das Kohlendioxid stammt vor allem aus der Verbrennung fossiler Energieträger wie Erdöl und Kohle – etwa fürs Heizen, Autofahren oder die Stromproduktion. Ziel der weltweiten Klimapolitik ist es, den Anstieg der weltweiten Durchschnittstemperaturen im Vergleich zum Niveau vor der Industrialisierung auf deutlich unter zwei Grad zu begrenzen (möglichst 1,5 Grad).
Energiewende
In Deutschland werden darunter zwei Hauptziele verstanden – der Atomausstieg und zugleich die drastische Reduktion der CO₂-Emissionen durch einen Umstieg von fossilen Energieträgern auf erneuerbare Quellen wie Wind und Sonne sowie durch die Steigerung der Energieeffizienz. Leider erschwert das erste Hauptziel, der Atomausstieg, die Erreichung des zweiten Hauptziels. So besteht weithin Einigkeit darüber, dass wir den Atomausstieg bis 2022 wie geplant schaffen werden, nicht jedoch unsere CO₂-Emissionsminderungsziele. Im Bereich der „Stromwende“ haben wir viel erreicht: Deutschland hat die Stromerzeugung aus nachhaltigen Quellen stark ausgebaut, über ein Drittel unseres Strommixes stammt bereits aus Erneuerbaren; in der WindNODE-Region ist es sogar weit mehr als die Hälfte. Nun geht es darum, auch den restlichen Energiesektor möglichst CO₂-frei zu machen – zum Beispiel die Wärmeversorgung und den Verkehr.
CO₂-Ziele
Deutschland will seine Treibhausgas-Emissionen bis 2020 um 40 Prozent reduzieren (verglichen mit 1990). Bis 2030 sind 55 Prozent geplant, und 2050 sollen mindestens 80 Prozent erreicht werden. Allerdings ist schon jetzt klar, dass das Ziel für 2020 ziemlich deutlich verfehlt wird, wenn nicht noch sehr schnelle und tiefgreifende Maßnahmen wie die Abschaltung großer Kohlekraftwerkskapazitäten ergriffen werden. Die EU peilt 20 Prozent (2020), 40 Prozent (2030) und mindestens 80 Prozent (2050) an. Die USA haben sich auf der Pariser Klimakonferenz 2015 dazu verpflichtet, ihren Ausstoß von Treibhausgasen bis 2025 um 26 bis 28 Prozent zu verringern (im Vergleich zu 2005). 2017 hat das Land aber erklärt, aus dem Klimavertrag aussteigen zu wollen. China will seine Treibhausgas-Emissionen gemessen an seiner Wirtschaftsleistung bis 2030 um 60 bis 65 Prozent verringern (im Vergleich zu 2005).
Erneuerbare und fossile Energiequellen
Fossile Energieträger wie Kohle, Erdöl und Erdgas sind vor Million Jahren aus den Abbauprodukten von Tieren und Pflanzen entstanden. Ihre Energie steckt im gebundenen Kohlenstoff, aus dem bei der Verbrennung Kohlendioxid (CO₂) entsteht. Erneuerbare Energien wie Sonne und Wind sind hingegen CO₂-frei und schaden dadurch dem Klima nicht. Außerdem stehen sie praktisch unbegrenzt zur Verfügung, während die Vorräte an fossilen Energieträgern endlich sind. Allerdings kann man die Verfügbarkeit von erneuerbaren Energien nur begrenzt steuern – wenn der Wind nicht weht oder die Sonne nicht scheint, kann aus ihnen auch kein Strom erzeugt werden. Darum müssen wir in Zukunft unseren Energieverbrauch an das Angebot anpassen und intelligent mit Speichermöglichkeiten kombinieren.
Digitalisierung
In sehr naher Zukunft wird es in Deutschland statt weniger hundert Großkraftwerke zwei Millionen dezentrale Erzeuger geben, die koordiniert werden müssen – darunter Windparks, Biogasanlagen und Solarzellen auf Hausdächern. Das geht nur, wenn die Anlagen vernetzt sind und Informationen austauschen können. Genau dafür braucht man die Digitalisierung: Sie ist das Bindeglied zwischen den Erzeugern und den Verbrauchern und macht dadurch die Energiewende erst möglich. So lassen sich zum Beispiel Stromheizungen, Klimaanlagen oder Produktionsanlagen genau dann starten, wenn genug Strom aus erneuerbaren Energien zur Verfügung steht. Außerdem eröffnet die Digitalisierung völlig neue Geschäftsmodelle für Energiedienstleistungen. Man kann das mit der Einführung des Smartphones vergleichen: Zuerst gab es nur wenige Apps, heute hat sich eine große Vielfalt an Lösungen entwickelt.
Sektorkopplung
Viele Bereiche benötigen Energie – nicht nur die Stromproduktion, sondern auch die Wärmeversorgung und der Verkehr. Ziel der Energiewende ist es, diese Sektoren miteinander zu verbinden, um Energie optimal nutzen zu können. Strom aus Wind und Sonne kann beispielsweise saubere Wärme fürs Heizen erzeugen oder die Batterien von E-Autos laden, die auf diese Weise als Stromspeicher arbeiten.
Umdenken – Umhandeln
In der alten Energiewelt war alles genau planbar: Große Kraftwerke haben eine konstante Grundversorgung mit Strom sichergestellt. In Spitzenzeiten wurden weitere Kraftwerke zugeschaltet, die sehr flexibel Energie erzeugen konnten. Mit den erneuerbaren Energien müssen wir umdenken und umhandeln: Verbraucher in Industrie und privaten Haushalten richten sich künftig stärker danach, ob der Wind weht oder die Sonne scheint. Mit anderen Worten: Jetzt ist Flexibilität auf der Nachfrageseite wichtig.