Sind wir bereit für die elektrische Ära?

15. Dezember 2021

Die Entwicklung unserer Zivilisation ist über Jahrhunderte geprägt von einem immer höher werdenden Energieverbrauch pro Einwohner. Ein erwachsener Mensch benötigt zum „Leben“ einen Energieumsatz von ca. 1,3 bis 2,2 Kilowattstunden pro Tag (kWh/Tag), die er aus Nahrung bezieht. Kamen wir als Jäger und Sammler noch mit dem 4- bis 7-fachen unseres eigenen menschlichen Energieumsatzes aus, so haben wir in den von Landwirtschaft geprägten Zeiten des Mittelalters bereits das 18- bis 24-fache unseres eigenen Energie-Grundverbrauchs konsumiert. Dieser Wert stieg während der industriellen Revolution auf den ca. 80-fachen Wert unseres eigenen täglichen Energieumsatzes.

Heute ist der Energieverbrauch eines einzelnen Menschen regional sehr unterschiedlich. In Indien beträgt dieser Wert 12 kWh/Tag, in China 33,6 kWh/Tag, für einen durchschnittlichen Europäer liegt er bei ca. 127 kWh/Tag und für einen US-Amerikaner über 250 kWh/Tag.

Die genutzte Primärenergie bestimmt die vorherrschende Chemie

Diesen wachsenden Energiehunger haben wir im 19. Jahrhundert vor allem mit Kohle gestillt. Daraus hat sich dann eine ganze begleitende Chemie-Welt entwickelt, die den Produktalltag geprägt hat. Erst im zweiten Weltkrieg haben der geringere Handel und andere Bedarfsmuster zu einem Wandel hin zu einer Erdöl-betriebenen Gesellschaft geführt. Die steigende Mobilität hat den Energiebedarf enorm getrieben und es hat sich ab den 1950er Jahren in nur zwei Jahrzehnten im Rekordtempo eine Erdöl-betriebene Wirtschaft (Petrochemie) mit Kunststoffen, Dünger und Baustoffen (Teer) entwickelt.

Wollen wir gegen den wirtschaftlich technischen Fortschritt vorgehen?

Dieses Zeitalter des Erdöls ist ohne staatliche Lenkung im Rahmen des technischen Fortschritts entstanden. Die Energiedichte von Benzin ist mit 12 kWh/kg nochmal höher als bei Steinkohle (8 kWh/kg).

Zum Vergleich: heutige E-Auto-Batterien können mal gerade 0,15 kWh/kg speichern, haben also eine um Faktor 100 geringere Energiedichte als Benzin.

Erdöl lässt sich billiger fördern als Kohle, leichter transportieren, einfacher lagern und es ergeben sich in der Chemie viele neue Anwendungsfälle. Unsere bis heute andauernde Ära der Petrochemie war also wirtschaftlich logisch. Parallel haben wir darauf eine fragile Geopolitik aufgebaut, in der wir gewohnt sind, dass die USA Staaten destabilisieren, Kriege führen und so Versorgungsketten für die Grundlagen unseres Energie- und Warenbedarfes sichern.

Eine Erdöl-getriebene Welt (Petrochemie und Energie) ist zwar nachhaltiger Wahnsinn, aber für uns auf Westler vor allem eines: bequem.

Wollen wir wirklich einen Systemwechsel zu einer Welt mit elektrischer Energie?

Ein Systemwechsel in eine elektrische Ära ist nicht wirtschaftlich technisch logisch. Batterie- betriebene Autos haben heute, also am Anfang eines solchen potenziellen Zyklus, vor allem Nachteile für Hersteller und Verbraucher. Wer will schon ein Auto mit weniger Reichweite? Und welcher Vorstand eines Automobilherstellers will schon eine ganze Branche transformieren und damit Risiken für die eigene Karriere eingehen?

Immerhin können wir elektrische Energie aus Wind und Sonne inzwischen zu sehr ähnlichen Preisen produzieren, wie Energie in Kohle- oder Kernkraftwerken. Die Gestehungskosten von Wind- und Solarstrom sind absolut wettbewerbsfähig, aber eben nicht um Faktoren größer 10 günstiger als die alten Technologien. Bei Vollkosten-Rechnung und Betrachtung externer Kosten sieht es besser aus, aber so haben wir in den letzten tausend Jahren keinen Fortschritt getrieben. Der Fortschritt musste sich bisher auch rechnen. Sonst fand er nicht statt.

Ein elektrisches Auto mit einer ca. 1 Tonnen schweren Batterie kann Energie von ca. 10l Diesel aufnehmen (100kwh). Mit diesen umgerechnet 10l Diesel fährt ein Batteriefahrzeug immerhin etwas mehr als 400km. Die Energie-Effizienz ist also ungleich besser als bei einem Sprit-betriebenen Auto. Dennoch finden wir tausend Gründe gegen elektrische Fahrzeuge.

Und genau das ist unser Dilemma: Ein Umstieg auf eine Kohlenstoff-freie Wirtschaft ist nicht wirtschaftlich logisch, wir müssen sie wollen. Wenn wir die elektrische Ära wollen, dann kommen wir an tausend unlogischen Bruchstellen vorbei: Wieviel C02 kostet die Batterie-Produktion? Können wir es uns leisten, auf Kernkraftwerke jetzt und heute zu verzichten? An welchen Stellen benötigen wir elektrische Energie aus Wasserstoff?

Wenn wir die Erdöl-Ära durch eine elektrische Ära ablösen wollen

Natürlich gibt es zahlreiche Argumente für und gegen einen Umstieg auf elektrische Energie, von denen hier nur einige genannt werden:

  • Ja, wir können Stahl mit Strom produzieren; es kostet uns große Investitionen zur Umrüstung der Produktionsanlagen. 
  • Ja, wir könnten schon heute einen Teil der Chemie-Prozesse unserer Wirtschaft auf Wasserstoff-gestützte Prozesse umstellen.
  • Nein, wir haben noch keinen kompletten Masterplan zum Umbau von Chemie und Energieversorgung in eine Wasserstoff-betriebene elektrische Welt. 
  • Nein, wir werden Fehlallokationen nicht vermeiden können.
  • Nein, wir haben das Speicherproblem für Solar- und Wind-produzierte elektrische Energie noch nicht befriedigend gelöst.

Aber wenn wir nicht alle in die gleiche Richtung laufen und diesen Systemwechsel auf eine elektrische Ära wollen, dann werden wir uns in Widersprüchen verheddern und uns verlaufen. Denn dieser Systemwechsel wäre für die Menschheit einmalig, revolutionär und neu, weil er eben nicht wirtschaftlich technisch logisch ist, sondern aus Vernunftgründen für den Erhalt unseres Planeten geschähe.

Neue Gedanken sind gefragt

Wir müssen mehr in Frage stellen, als der einfache Austausch einer Energiequelle zunächst erscheinen lässt.

Kann ein Systemwechsel mit einem zentral gedachten elektrischen Energienetz gelingen, oder brauchen wir ein neu gemachtes, dezentral auf lokale Autarkie gedachtes Energienetz wie das Internet? Die Idee der Militärs bei der Konzeption des Internets war, ein hochrobustes Kommunikationsnetz ohne zentrale Steuerstellen aufzubauen. Herausgekommen ist 40 Jahre später ein offenes Kommunikationsnetz mit sehr geringen Grenzkosten für jeden einzelnen.

Heute denken wir Stromtrassen in Deutschland von Norden nach Süden. Was würde uns der Gedanke bringen, dass irgendwo immer die Sonne scheint? Wenn wir also Erzeuger-Zellen in Ost-West-Ausrichtung global miteinander verbinden, profitieren wir davon, dass die Sonne immer irgendwo scheint.

Unsere heutige Welt haben wir nicht geplant, sie hat sich entwickelt. In vielen kleinen Schritten von Milliarden Menschen. Wenn wir uns zerreiben in Prognosen, bei denen Wissenschaftler abhängig von ihren Auftraggebern zeigen, was alles nicht geht und funktioniert, dann werden wir es nicht schaffen, eine neue Ära auf Basis von Wasserstoff und elektrischer Energie einzuläuten. Wenn wir einen großen starren Plan entwerfen, werden wir wahrscheinlich wie der Kommunismus in der Planwirtschaft enden.

Die eigentliche Herausforderung, die wir Menschen hinbekommen müssen, ist, ein paar Schritte gegen den wirtschaftlich-technologisch getriebenen Fortschritt zu gehen. Ein paar Bilder in unseren Köpfen schneller auszutauschen und den Wandel zu wagen.

Vielleicht brauchen wir aber auch nur eine tragende Geschichte, einen Narrativ, eine Vision: Anstatt von Schritten auf dem Mond, sollten wir uns als Ziel eine neue elektrische Ära mit Wasserstoff-getriebener Energie setzen.

Quelle: https://unsplash.com/photos/Bb9jWuTMPUk
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