Klimaziele
31.10.2019

Industrie braucht riesige Mengen an grünem Strom

Foto: iStock
Die Stahl-Produktion schadet dem Klima. Wasserstoff könnte helfen, den CO2-Ausstoß zu reduzieren.

Bis 2050 soll Deutschland klimaneutral sein. Wissenschaft und Wirtschaft halten das für möglich, aber die Umstellung auf emissionsfreie Technologien brauche enorme Mengen Strom. Woher soll der kommen?

Kuh-Fürze sind für die Politik ein Problem: Weil sie massenhaft das klimaschädliche Treibhausgas Methan freisetzen, stehen sie dem Regierungs-Ziel im Weg, die Treibhausgas-Emissionen in Deutschland bis 2050 auf nahezu Null zu reduzieren. Auch weil sich der Verdauungsprozess der rund 12 Millionen Rinder in Deutschland kaum steuern lässt, gibt sich die Regierung mit etwas weniger zufrieden: Um bis zu 95 Prozent soll der Treibhausgas-Ausstoß in den nächsten 30 Jahren im Vergleich zu 1990 sinken. Das steht im Klimaschutzplan 2050. Umgesetzt werden soll das vor allem in der Industrie, im Verkehr und bei Gebäuden.

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"Dabei geht es längst nicht mehr um die Frage, ob das technisch oder volkswirtschaftlich möglich ist", sagt Henrik Maatsch, Experte für Umwelt- und Energiefragen bei der Umweltschutzorganisation WWF. Sowohl die Wissenschaft als auch die Wirtschaft haben das Vorhaben in Studien als machbar bezeichnet - mit besonderer Aufmerksamkeit im vergangenen Jahr sogar der Bundesverband der Deutschen Industrie. Doch es wird teuer. Und es birgt eine weitere Herausforderung: Klimaneutrale Technologien brauchen enorme Mengen an grünem Strom.

Studie ermittelt gewaltigen Strombedarf

Wissenschaftler des Forschungszentrums Jülich haben nun in einer neuen Studie den Strombedarf unter anderem für ein Szenario berechnet, in dem der Treibhausgas-Ausstoß um 95 Prozent reduziert wird. "Im Szenario 95 erreicht der Nettostromverbrauch in 2050 einen Wert von 1008 Terawattstunden", schreiben sie. Das entspreche einem Anstieg von mehr als 80 Prozent gemessen am heutigen Stromverbrauch.

Außer im Verkehr wird der Bedarf besonders in den Industrie-Sektoren Stahl, Zement und Chemie steigen. Dort gelten die Produktionsprozesse als besonders energie- und emissionsintensiv. Sie müssen ersetzt werden durch elektrische Verfahren wie die Elektrolyse, bei der Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff gespalten wird, das als Grundprodukt etwa für synthetische Kraftstoffe genutzt wird.

Wasserstoff in der Stahlindustrie

Um bis 2050 fast völlig klimaneutral zu produzieren, rechnet etwa der Verband der Chemischen Industrie in einer Studie für die eigene Branche mit nötigen Investitionen von 45 Milliarden Euro. Die dafür erforderliche Strommenge werde sich von aktuell 54 Terawattstunden (TWh) auf 628 TWh vervielfachen. Beide Ergebnisse beruhen auf unterschiedlichen Berechnungsmethoden und lassen sich nur bedingt aufeinander beziehen. Klar wird aber: Der Strombedarf ist riesig.

Technisch besonders anspruchsvoll ist der Weg zur klimaneutralen Produktion auch in der Stahlindustrie. In den Hochöfen werden große Mengen Kohle bei der Rohstahlerzeugung eingesetzt. Sie müssen bis 2050 weitgehend durch Wasserstoff ersetzt werden. Statt CO2 sollen die Hüttenwerke dann Wasserdampf in die Luft blasen. Für die deutsche Stahlindustrie bedeutet die Umstellung nach Angaben ihres Branchenverbands einen zusätzlichen Strombedarf von mindestens 130 Terawattstunden im Jahr. Rund 12.000 Windräder an Land seien nötig, um so viel grünen Strom zu erzeugen.

2050: Kraftwerkskapazität von 471 GW

Für die ohnehin unter Druck aus Asien stehenden deutschen Stahlkonzerne wie Thyssenkrupp und Salzgitter ist das eine riesige Herausforderung. Allein bei der Rohstahlerzeugung seien Investitionen von rund 30 Milliarden Euro erforderlich, schätzt die Wirtschaftsvereinigung Stahl. Ohne eine öffentliche Förderung von Forschung und Entwicklung gehe das nicht. Vorsorglich bringt der Verband schon einmal die Lieferung von CO2-freiem Strom und Wasserstoff zu Sonderkonditionen für die Industrie ins Spiel.

Um das 95-Prozent-Ziel zu erreichen, braucht es den Forschern aus Jülich zufolge im Jahr 2050 eine Kraftwerkskapazität von 471 Gigawatt (GW). "Zum Vergleich: Im Jahr 2018 waren rund 118 GW erneuerbare Stromerzeugungskapazität installiert." Folglich müssten jährlich im Schnitt rund 11,5 Gigawatt installiert werden.

"Bundesregierung muss starke Maßnahmen ergreifen"

Doch beim Ausbau der erneuerbaren Energien hängt Deutschland aus Sicht der Wissenschaft gewaltig hinterher. "So wurde in den Jahren 1995 bis 2017 ein durchschnittlicher Zubau von 8 GW pro Jahr realisiert", schreiben die Autoren. Das Bundeswirtschaftsministerium weist aber darauf hin, dass die installierte Gigawattleistung nur bedingt aussagekräftig ist, wenn es um den künftigen Bedarf geht, "da die Stromerzeugung aus einer Einheit Photovoltaik deutlich niedriger ist als aus einer Einheit Offshore-Windenergie oder Biomasse."

Studien-Co-Autor Detlef Stolten sagt dennoch: "Ich finde es gut, wenn die Bundesregierung sagt, wir brauchen Klimaneutralität". "Nur muss man dann auch irgendwann entsprechend starke Maßnahmen ergreifen."

Geplanter Erneuerbaren-Anteil unzureichend

Stolten kritisiert, dass die Bundesregierung im aktuellen Klimaschutzprogramm für 2030 den Mindestabstand von Windkraftanlagen zu Wohngebieten auf 1000 Meter erhöht hat. Unzureichend sei zudem der geplante Anteil erneuerbarer Energien von 65 Prozent bis 2030. Es gilt als sicher, dass ein Teil des Strombedarfs im Jahr 2050 über Importe gedeckt werden muss. Auch die Produkte selbst - etwa synthetische Kraftstoffe - kämen dann zum Teil nicht aus Deutschland.

WWF-Experte Maatsch ist indes zuversichtlich, dass zumindest die Wirtschaft ihre Hausaufgaben macht. "Besonders die energieintensive Industrie ist schon deutlich weiter, als es die politische Diskussion sie verortet", sagt er. Der Ball liege im Feld der Bundesregierung.

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Matthias Arnold, dpa
Claus Haffert, dpa
Keywords:
erneuerbare Energien | Klimaziele
Ressorts:
Governance

Kommentare

Nachdem unter dem Vorwand des Klimaschutzes durch das Klimapaket neue Subventionen verteilt wurden (ohne die klimaschädlichen Subventionen abzuschaffen), sind auch andere Industriezweige interessiert, solche Subventionen zu erhalten. Weil sie auch klimafreundlicher sein könnten. Natürlich unter Beibehaltung bisheriger Subventionen und nur mit sehr billigem Strom wie bisher. Was schon bisher zu keinerlei Anreiz führte, Strom einzusparen.
Billigen grünen Strom gäbe es bei Wind an der Nordsee. Dort wäre energieintensive Industrie sinnvoll, um den Strom zu verbrauchen, der nicht mehr in die Leitungen passt. Damit könnte man fast die gesamte Aluminiumproduktion Deutschlands betreiben. Aber Schwerindustrie steht nicht an der Nordsee, sondern zu oft in NRW. Dort gibt es bis 2038 noch so viel Kohlestrom. dass grüner Strom gar nicht dahin geleitet werden kann. Subventioniert werden soll also überwiegend ein noch höherer Verbrauch von Kohlestrom in NRW. Nötig wären Anstrengungen, weniger zu verbrauchen statt mehr. Um das zu erreichen braucht es einen realistischen Strompreis auch für die Industrie, keinen subventionierten. Wenn im Ausland dann billiger produziert werden kann, weil dortige Subventionen zu Dumpingpreisen führen, dann braucht es eben Zölle zum Ausgleich. Und nicht Freihandelsabkommen wo man sich beim Dumping überbietet und die Kosten dafür der Steuerzahler trägt.

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