Wie wird die Welt günstig klimaneutral?

Wie viel Sonne und Wind gibt es in verschiedenen Weltregionen, wie hoch ist dort der Energiebedarf? Wie können Kosten für erneuerbare Energien, Energiespeicher und klimaneutrale Kraftstoffe gesenkt werden?

Solche Fragen stellten Forscher der Lappeenranta University of Technology in Finnland (LUT) und Experten der Energy Watch Group (EWG) und erstellten erstmals ein detailliertes weltweites Energieszenario. 

Die jetzt veröffentlichte Studie zeigt für 145 Weltregionen Strategien auf, bis 2050 die Emissionen von Treibhausgasen auf Null zu senken - und dabei sogar Geld zu sparen. 

"Dieses Energiesystem kostet weniger als das heutige und sorgt dafür, dass die Erderwärmung unter 1,5 Grad bleiben kann", sagt Studienkoordinator Christian Breyer, Professor für Solarökonomie an der LUT. Das erneuerbare Energiesystem würde im globalen Durchschnitt rund zwei Prozent kostengünstiger. 

Die Studie "Global Energy System based on 100 % Renewable Energy" simuliert den jeweils kostenoptimalen Energiemix für jede Region und zeigt wie der Energiebedarf für Strom, Wärme und durch erneuerbaren Energien ersetzt werden kann. 

Der wichtigste Energieträger wird laut Studie mit Abstand die Solarenergie (70 Prozent), gefolgt von Windkraft (18 Prozent), Biomasse (5 Prozent) und Wasserkraft (3 Prozent).

Die Forscher rechnen damit, dass der Energiebedarf pro Person im Durchschnitt steigt und die Weltbevölkerung bis 2050 auf 9,7 Milliarden Menschen wächst.

Die genauen Daten und Rechenmodelle der Studie machen es möglich, jetzt vorausschauende Entscheidungen zu treffen.

"Jetzt können wir Pläne für alle Nationen erstellen. Wie wird eine Energieversorgung zu 100 Prozent mit Erneuerbaren in allen Energiesektoren möglich? Was ist der beste technische und ökonomische Mix im Land? Diese Fragen können wir jetzt beantworten", sagt Koautor und Energieexperte Hans-Josef Fell, Präsident der Energy Watch Group (EWG).

"Für Israel beispielsweise kommt durch unsere Studie und die verfügbaren Daten heraus, dass das Land fast nur Solarzellen und Batterien für seine Energieversorgung braucht. Ähnlich ist die Situation in vielen Ländern des Sonnengürtels", so Fell gegenüber der DW.

"Auf Grundlage der erstellten Programme können wir jetzt konkrete Hinweise und Empfehlungen für die klimafreundliche Energieversorgung geben."

Wärme und Kraftstoffe aus Strom

Technisch ist die Umstellung auf eine erneuerbare Energieversorgung schon heute möglich und in einigen Bereichen bereits rentabel. Denn die Preise besonders für Solar- und Windtechnik sind in den letzten Jahren schnell gesunken. Die Forscher gehen davon aus, dass Solar- und auch Batterietechnik in Zukunft noch günstiger werden. 

Durch verschiedene Speichertechniken und die Erzeugung von synthetischen Kraftstoffen aus Strom mit Hilfe der Elektrolyse würden sich Erdgas und Erdöl künftig vollständig ersetzen lassen.

"Es ist nicht länger eine Frage von technologischer Umsetzbarkeit oder wirtschaftlicher Rentabilität, sondern eine Frage des politischen Willens", sagte Breyer der DW.

Mehr Jobs durch neue Technologien

Durch den Ausstieg aus Kohle, Öl und Gas gehen Arbeitsplätze in der fossilen Industrie verloren. Auf der anderen Seite entstehen neue Jobs in neuen Technologien.

"Wir brauchen viele Fabriken für die großen Mengen von Solarzellen und Batterien. Der große Bedarf an neuen Jobs entsteht aber vor allem in der Betriebsführung der vielen dezentralen Solaranlagen und Windparks" erklärt Fell.

Insgesamt rechnen die Forscher mit einer Zunahme von Arbeitsplätzen im Vergleich zu heute um fast 50 Prozent.

Wie gelingt der Umstieg?

Energieexperten begrüssen die detaillierte Studie. "Die Wissenschaft geht davon aus, dass der Übergang zu einer 100 Prozent erneuerbaren Energieversorgung erreichbar ist. Diese Studie bekräftigt diese Tatsache. Zudem zeigt sie auf, dass die globale Erwärmung auf 1,5 Grad vermeidbar ist und dies ohne Technologien zur CO2-Entfernung aus der Atmosphäre", betont etwa Mark Jacobson, Professor für Umweltingenieurwesen an der Stanford University in California.

Energieökonomie-Expertin Prof. Claudia Kemfert vom Deutschen Institut für Wirtschaftsforschung (DIW) teilt diese Einschätzung: „Die Studie zeigt, dass eine sichere und kostengünstige Energieversorgung zur Erreichung der Pariser Klimaziele mit 100 Prozent erneuerbarer Energie nicht nur technisch möglich, sondern auch wirtschaftlich rentabel ist. Das Besondere ist, dass sich die Klimaziele ohne Kernenergie und Geo-Engineering kostengünstig erreichen lassen."

Der Politik empfehlen die Autoren der Studie feste Vergütungssätze für die Erzeugung von erneuerbaren Energien. 

Weiterere Schritte seien der Abbau von Subventionen für fossile und atomare Energien und eine Steuer auf schmutzige Technologien.

Fell und Breyer halten es für machbar, Klimaneutralität im Energiesektor bis 2050 zu erreichen, doch das seit auch wesentlich früher möglich: "so ließen sich zukünftige Klimaschäden deutlich begrenzen", betont Breyer.