Erneuerbare Energien

Forscher suchen nach dem Masterplan

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Thomas A. Friedrich

Foto: la_mda_tm_rh / LUSA

In 13 Jahren sollen erneuerbare Energien 20 Prozent vom europäischen Energiemix ausmachen. Morgenpost-Online liegt der noch unveröffentlichte Bericht "Erneuerbare Energien und effiziente Endenergienutzung 2007" vor. Darin beschreiben Forscher den Status quo von Wind, Sonne und Biomasse.

Ganz ohne Wind gleitet die „Clarabella“ lautlos in Arolo am Lago Maggiore aus dem Hafenbecken. Die sieben Meter lange Segeljacht fällt im Segelrevier des oberitalienischen Sees auf. Über der Kabinenluke glänzt das 60 mal 60 Zentimeter große Solarmodul in der Sonne. Der mit Sonnenstrom betriebene Elektromotor lässt das Schiff auch bei schwachem Wind geräuschlos bis nach Lugano segeln. Das selbst designte Modul sieht nicht nur schick aus, sondern spart dem Schiffseigner Heinz Ossenbrink seit 15 Jahren Treibstoff und dient überdies Wissenschaftlern als schwimmendes Testlabor.

Als Referatsleiter Erneuerbare Energien an der Gemeinsamen EU-Forschungsstelle (GFS) im oberitalienischen Ispra ist Heinz Ossenbrink verantwortlich für die Europäische Solar Testanlage (Esti). 30 Forscher, Ingenieure und Techniker arbeiten seit 20 Jahren im Referenzlabor für Pholtovoltaikanlagen in Ispra an der Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie. Und damit an einem wichtigen Projekt für den Energiemix der Zukunft.

Der promovierte Nuklearphysiker Ossenbrink wechselte im Jahre 1982 vom Teilchenbeschleuniger des Berliner Hahn-Meitner-Instituts nach Ispra, um sich um Teilchen mit weit geringerer Energie zu kümmern. Er baute am Institut für Umwelt und Nachhaltigkeit (IES) die Photovoltaikarbeitsgruppe und das Esti-Labor auf, das heute weltweit zu den renommiertesten Referenzlaboren zur Prüfung, Vermessung und Entwicklung von photovoltaischen Konvertern zählt.

Als Leiter der Europäischen Photovoltaikkonferenzen und als Vorsitzender des Standardisierungskomitees der Internationalen Elektrotechnischen Kommission (IEC) gehört Ossenbrink zudem zu den Hoffnungsträgern, um die Europäische Union (EU) ihrem selbst gesteckten, ehrgeizigen Ziel näher zu bringen: Dem Ziel, bis zum Jahr 2020 nicht weniger als 20 Prozent der Stromerzeugung aus regenerativen Energien zu gewinnen. Auf diese 20 Prozent haben die Regierungschefs der 27 EU-Staaten sich im Frühjahr unter Ratsvorsitz von Bundeskanzlerin Angela Merkel in Brüssel geeignet. „Dies ist plakativ und ein sehr ambitioniertes Ziel“, sagt Ossenbrink. Es sei problematisch, von derzeit rund 6,5 Prozent in der EU-27 auf diesen zweistelligen Wert zu gelangen. „Es ist nur zu schaffen, wenn Forschung und Industrie konsequent an einem Strang ziehen.“

Im dem noch unveröffentlichten, der Morgenpost Online vorliegenden Bericht „Erneuerbare Energien und effiziente Endenergienutzung 2007“ beschreiben die GFS-Wissenschaftler den Status quo von Wind, Sonne und Biomasse. Auf 135 Seiten listen sie Lernkurven und Statistiken auf und beschreiben die Rahmenbedingungen für den Sprung über die 20-Prozent-Marke: „Wir brauchen einen Masterplan für Europas Energiezukunft“, sagt Ossenbrink.

Die Importabhängigkeit der EU von Erdöl, Kohle und Erdgas hat sich seit 1980 von 40 Prozent auf 56 Prozent im Jahr 2005 erhöht. Für die kommenden 25 Jahre prognostiziert das jüngste EU-Grünbuch Energieimportwerte von bis zu 80 Prozent. Schon heute kommt die Hälfte des Erdgases in der EU aus Algerien, Norwegen und Russland. Die russischen Lieferturbulenzen zu Beginn des Jahres 2006 hätten, so der GSF-Forscher Arnulf Jäger-Waldau, deutlich gemacht, dass eine Diversifizierung des EU-Energiemixes dringend notwendig ist.

Um in Europa Versorgungssicherheit herzustellen, müssen man die Energie einerseits effizienter nutzen, andererseits auf Kernenergie und regenerative Energien setzen. „Die öffentliche Meinung über die Kernenergie in Europa ist gespalten und ihre Nutzung in der Zukunft in Europa ungewisser denn je“, schreibt Jäger-Waldau. Grund sei die ungelöste Frage der Endlagerung von Kernenergieabfällen. Auch sei nicht klar, wie wirtschaftlich neue Kernreaktoren betrieben werden könnten, wie sicher sie in den mittel- und osteuropäischen Staaten seien und ob nukleares Material nicht in die falschen Hände geraten könnte.

Für Energietechnologien, die auf Wind, Wasser, Geothermie und Biomasse basieren, sind EU-Bürger wesentlich offener: 55 Prozent wollen die Nutzung von Wind, Wasser und Sonnenkraftwerken an erster Stelle bei der Energiezukunft Europas sehen, so eine Umfrage der Brüsseler EU-Kommission unter 25000 EU-Bürgern. Nur jeder Dritte stimmt für die Kernenergie als eine der drei wichtigsten Stromerzeugungsarten in den kommenden 30 Jahren.

Wind, Wasser und Biomasse müssen nach Ansicht der EU-Wissenschaftler in erster Linie eine „finanzielle Hürde“ bewältigen. Will Europa das gesteckte Ziel erreichen, muss die EU hohe Summen investieren. Sie entsprechen in etwa den Beträgen, die im Rahmen des Euratom-Vertrages in den zurückliegenden 50 Jahren aus EU-Mitteln und Budgets der Mitgliedsstaaten in die Entwicklung der Kernenergie geflossen sind und die für die Erforschung von fossilen Energieträgern aufgebracht wurden.

Die Europäische Umweltagentur rechnet vor, dass im Jahr 2001 insgesamt 29 Milliarden Euro in der EU-15 für Energieforschung und -anwendungen ausgegeben wurden. Davon flossen lediglich 5,3 Milliarden Euro in die Entwicklung erneuerbarer Energien.

Deshalb hält Ossenbrink es für sinnvoll, den Euratom-Vertrag auf den Prüfstand zu stellen. „Die Finanzierung ist über Marktmechanismen allein nicht zu erreichen.“ Der Markt für erneuerbare Energien könne sich europaweit nicht entwickeln, ohne mittelfristige staatliche Unterstützung, verpflichtende Einspeisevergütungen für Ökostrom in die Netze der großen Elektroversorgungsunternehmen und gezielte Forschungsförderung. „Das deutsche Einspeisegesetz hat inzwischen einen Modellcharakter in der EU. Es dient Italien und Griechenland derzeit als Vorbild für ihre Gesetzgebung“, sagt Diplomingenieur Harald Scholz von der Abteilung Monitoring Erneuerbare Energien in Ispra. Anstatt auf Euratom allein zu bauen, müsse die EU auf „Euroenergie“ zusteuern, sagt Scholz. Nur so könne die von EU-Kommissionspräsident José Manuel Barroso geforderte industrielle Revolution hin zu einer CO2-Niedrigenergiegesellschaft Wirklichkeit werden.

Dass auch an der Börse mit erneuerbaren Energien „viel Geld“ zu verdienen sei, steht für Ossenbrink außer Frage. Die Erfolgsgeschichte der Windenergie in Deutschland zeige sich derzeit etwa an dem Übernahmekampf um den Hamburger Windanlagenhersteller Repower zwischen der indischen Suzlon-Gruppe und dem französischen Kernenergiebauer Arewa. So ist für die Forscher aus Ispra auch der technologische und monetäre großtechnische Durchbruch der Photovoltaik (PV) nur eine Frage der Zeit. In der PV-Forschung müssten industrielle Fertigungstechnologien weiterentwickelt werden. Auch von der Bionanotechnologie erhoffen sie sich viel.

Angesichts fallender Weltmarktpreise für Silizium und einer Steigerung des Wirkungsgrades von derzeit 16 Prozent auf 50 Prozent könnte bei einer Verdopplung der jährlichen Produktionskapazitäten schon um 2010 ein wettbewerbsfähiger Kilowattstundenpreis von 0,15 Euro je Kilowattstunde erreicht werden. Derzeit liegt der Sonnenstrompreis zwischen 0,25 und 0,55 Euro je Kilowattstunde. Steigt die Stromproduktion aus Sonnenenergie um 20 Prozent, so übertrifft sie im Jahr 2034 die weltweit installierte Leistung von Atomkraftwerken. Die liegt derzeit bei rund 370 Gigawatt. Bei 30 Prozent PV-Wachstum würde dieser Wert sogar bereits 2024 erreicht. Dann kämen über zehn Prozent des Stroms in der EU aus der Sonnenenergie.

Für technologische Durchbrüche der erneuerbaren Energien bedarf es mehr Flaggschiffprojekte, wie das Ende März im spanischen Sevilla in Betrieb genommene erste kommerzielle solarthermische Kraftwerk Europas, das 10000 Menschen mit Strom versorgen kann. Dies ist der Auftakt in Südspanien für weitere solarthermische Kraftwerke in der Region, die bis zum Jahr 2013 über eine installierte Leistung von insgesamt mehr als 300Megawatt verfügen wird.

Allen Berechnungen haftet allerdings etwas Vorläufiges an: Eine Solarkarte, vom Photovoltaik-Informationssystem jüngst veröffentlicht, zeigt für ganz Europa, wo sich die Errichtung von Sonnenstromanlagen lohnt. Der Klimawandel könnte diese Regionen bald deutlich in die Nordhälfte Europas verschieben.