Wege in eine neue Energieversorgung

Regelmäßig wiederkehrende „Allzeithochs“ der Ölpreise illustrieren mit großer Deutlichkeit, dass die Reserven an fossilen Energiequellen endlich sind.

29. März 2011

Auch wenn die Ölpreise nicht nur durch die Begrenztheit der Vorräte, sondern auch durch Spekulationseffekte beeinflusst werden: Peak Oil, d.h. der Zeitpunkt, zu dem die Erdölförderung auch bei größten Anstrengungen nicht mehr weiter gesteigert werden kann, wird in naher bis mittlerer Zukunft erreicht sein, manche Analysten glauben sogar, er sei bereits jetzt erreicht. Diese Entwicklung wird durch den zunehmenden Energiehunger der aufstrebenden Staaten, insbesondere in Asien mit ihren hohen Bevölkerungszahlen, noch verschärft. Außerdem hängt das Energieproblem untrennbar mit der globalen Erwärmung zusammen. Alle Daten deuten darauf hin, dass die anthropogenen Emissionen von Kohlendioxid, die zu einem großen Teil aus der Verbrennung fossiler Energieträger stammen, erheblich zur Klimaveränderung beitragen.

Künstliche Kernfusion: Mit der Anlage ASDEX Upgrade arbeiten Forscher am Max-Planck-Institut für Plasmaphysik an der Erzeugung von sauberer und sicherer Energie.

Daher ist es dringend erforderlich, die Weichen für unser Energiesystem so zu stellen, dass diesen Herausforderungen wirkungsvoll begegnet werden kann. Globale und nationale Energiesysteme sind leider sehr träge, Veränderungen der Versorgungs- oder Verbrauchsstruktur benötigen lange Zeiträume. Jetzt gebaute Kohlekraftwerke werden noch 2050 in Betrieb sein. Auch die Wirkungen machen sich auf langen Zeitskalen bemerkbar: Unsere Erde reagiert nur langsam auf Veränderungen der Zusammensetzung der Atmosphäre, und so wird sich der Erfolg eines Umsteuerns ebenso nur auf der Skala von Jahrzehnten bis Jahrhunderten bemerkbar machen.

Welche Rolle kann Forschung beim Umbau unseres Energiesystems spielen, insbesondere die erkenntnisorientierte Forschung, wie sie für die Max-Planck-Gesellschaft typisch ist? Hier ist es hilfreich, zunächst einen Blick auf die Struktur typischer konventioneller „Energieforschung“ zu werfen und diese mit Max-Planck-typischen Strukturen zu vergleichen. Der Energiesektor ist durch einen stark systemgeprägten Ansatz charakterisiert. Einzelkomponenten eines neuen Energiesystems sind für eine durchgreifende Veränderung allein nicht ausreichend. Dies sei an einem Beispiel illustriert: Wenn Wasserstoff als zukünftiger Energieträger eingesetzt werden soll, sind dringend Speichermaterialien für den Wasserstoff erforderlich, so wie sie beispielsweise am MPI für Kohlenforschung entwickelt werden.

Speichermaterialen für Wasserstoff

Solche Speichermaterialien sind aber nur dann nützlich, wenn Fahrzeuge mit Brennstoffzellenantrieben im Praxisbetrieb eingesetzt werden, die mit den Bedingungen, unter denen der Wasserstoffspeicher arbeitet, vereinbar sind. Außerdem müssen nachhaltige Verfahren für die effiziente Herstellung von Wasserstoff verfügbar sein, und es muss eine Verteilungsinfrastruktur aufgebaut werden, die den Wasserstoff in dem Druckbereich zur Verfügung stellt, der für das Speichermaterial benötigt wird. Schließlich muss es möglich sein, das Speichermaterial kostengünstig und in großen Mengen herzustellen. Ähnliche Überlegungen gelten für viele andere Energietechnologien und ihre einzelnen Komponenten. Außerdem ist die Forschung über Energietechnologien – zumindest bei den Technologien, die in relativ kurzer Zeit zum Einsatz kommen sollen – stark ingenieurwissenschaftlich geprägt.

Ein Gitter mit viel Raum für Wasserstoff: Metallorganische Netzwerke könnten den Treibstoff für Brennstoffzellenautos speichern. Sie bestehen aus metallischen Verbindungen, dargestellt als blaue Tetraeder, und Brücken organischer Moleküle.

Diese Charakteristika sind nicht einfach mit den typischen Max-Planck-Forschungsansätzen zur Deckung zu bringen, da hier meist langfristig angelegte, stark erkenntnisorientierte Forschungsarbeiten einzelner Wissenschaftler im Vordergrund stehen. Zudem liegt der Schwerpunkt der MPG-Aktivitäten im Bereich der Naturwissenschaften und der Geistes- und Gesellschaftswissenschaften. Nur eines der MPG-Institute, nämlich das MPI für Dynamik komplexer technische Systeme, hat ein vornehmlich ingenieurwissenschaftliches Profil.

Dennoch – oder vielleicht gerade deswegen – spielt die MPG eine wesentliche Rolle auch im Bereich der Energieforschung, nämlich dort, wo es um sehr langfristig angelegte Fragestellungen von grundlegender Bedeutung geht, und bei solchen Ansätzen, die außerhalb des „Mainstreams“ der anwendungsorientierten Forschung liegen, weil deren Verwertung zu weit in der Zukunft liegt oder weil die Erfolgschancen als zu gering eingeschätzt werden. Aufgrund der Komplexität der Aufgabe, die vor uns liegt, wird diese Rolle der MPG in Zukunft noch deutlicher werden, weil der Druck auf die wenigen Energiequellen, die verfügbar sind, steigen wird und damit die grundlegenden Ergebnisse aus der MPG, aber auch aus anderen Einrichtungen, die der erkenntnisorientierten Forschung verpflichtet sind, verstärkt in die Technologieentwicklung eingehen werden. An einigen Beispielen wird in der Folge schlaglichtartig beleuchtet, wie typische Max-Planck-Forschung hilft, unsere energetische Zukunft mit zu gestalten.

Erdsystemforschung und Klimamodelle

Ganz wesentlich ist die Beteiligung der Max-Planck-Gesellschaft bei Studien, die die Auswirkungen unserer Energiesysteme auf das Weltklima untersuchen. Der Verbund Erdsystemforschung, in dem sich die an dieser Fragestellung arbeitenden Gruppen der MPG zusammengeschlossen haben, ist weltweit führend in der Klimamodellierung, wobei die Wurzeln weit zurück reichen.

Hauchdünn ist die Erdatmosphäre - und stark gefährdet. Daher arbeiten Forscher an Techniken, um den vom Menschen verursachten Klimawandel entgegenzuwirken.

Beispielsweise hat Paul Crutzen vom MPI für Chemie bereits in den 1970er-Jahren die Wirkung von Spurengasen in der Atmosphäre auf den Abbau der Ozonschicht untersucht, wofür er 1995 den Nobelpreis für Chemie erhielt. Diese und andere Basisarbeiten flossen in die Entwicklung von Weltklimamodellen ein, wie sie heute genutzt werden. Die Klimamodelle der Max-Planck-Institute sind eine wesentliche Grundlage der Berichte des IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change). Hier werden mit dem Höchstleistungsrechner des Deutschen Klimarechenzentrums globale Modelle für die Entwicklung des Weltklimas berechnet, basierend auf unterschiedlichen Szenarien. Für diese Modellrechnungen sind immense Rechenkapazitäten erforderlich. So wurden für den letzten Bericht des IPCC etwa 5000 Jahre Realzeit simuliert, wozu insgesamt 400 000 CPU-Stunden erforderlich waren. Noch wichtiger als die reine Computerrechenzeit sind allerdings die über lange Jahre angesammelten Erfahrungen und Kenntnisse bei der Entwicklung der Modelle selbst, die von den Max-Planck-Wissenschaftlern eingebracht werden. Auch viele der Primärdaten, die in die Klimamodelle eingehen, werden in den am Verbund Erdsystemforschung beteiligten Max-Planck-Instituten ermittelt.

Ein wesentlicher Einflussfaktor, der das Klima in den nächsten Jahrzehnten und Jahrhunderten nach allen Modellen stark beeinflussen wird, ist die anthropogene (durch Menschen verursachte) Emission von Kohlendioxid, wobei der größte Teil der anthropogenen Emissionen auf Energieerzeugungsprozesse durch Nutzung fossiler Brennstoffe zurückzuführen ist, wie etwa die von Kohle und Öl in Kraftwerken zur Elektrizitätsproduktion oder die Verbrennung von Benzin oder Dieselkraftstoff in Motoren. Während kurzfristig das größte Minderungspotential bei Energieeinsparungen liegt, muss langfristig an einer grundlegenden Umstellung unserer Energiesysteme gearbeitet werden. Hierzu sind umfassende anwendungsnahe Entwicklungsarbeiten erforderlich, jedoch ist die anwendungsoffene, erkenntnisorientierte Forschung, wie sie typisch für die Max-Planck-Gesellschaft ist, für ein zukünftiges Energiesystem auf der Zeitskala von Jahrzehnten von ähnlich großer Bedeutung.

Die Fusion dringt zum Kern vor

Das augenfälligste Beispiel für diese Art der Forschung findet sich im Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP): In diesem Institut der Max-Planck-Gesellschaft steht die Fusionsforschung im Zentrum des Interesses. Damit ist die Vision verbunden, die energieliefernden Prozesse, die in der Sonne ablaufen, nämlich die Verschmelzung leichter Atomkerne, wie Deuterium und Tritium, zu schwereren, wie Helium, unter irdischen Bedingungen ablaufen zu lassen und damit Kraftwerke zu betreiben.

Modell der Fusions-Testanlage ITER

Obwohl derzeit bereits an den Anlagen gebaut wird, die in Zukunft durch Fusionsprozesse Nutzenergie liefern sollen, ist begleitend die Lösung zahlreicher grundlegender Probleme erforderlich. Bei einem Fusionsexperiment muss ein extrem heißes Plasma eingeschlossen werden, wofür nur ein Magnetfeld in Frage kommt. Dies kann nach zwei unterschiedlichen Prinzipien konzipiert werden. Der bisher hauptsächlich verfolgte Ansatz ist das sogenannte Tokamak-Prinzip, bei dem sich das Plasma in einem Magnetfeld auf toroidalen Bahnen bewegt und damit eingeschlossen wird. Eine interessante Alternative ist der Stellarator, wo ein sehr komplex geformtes Magnetfeld dafür sorgt, dass das Plasma eingeschlossen wird, ohne dass im Plasma selbst ein Strom fließt.

Das Stellarator-Prinzip hat den großen Vorteil, dass relativ einfach ein Dauerbetrieb möglich wird, während ein Tokamak ohne zusätzlichen Aufwand nur im Pulsmodus betrieben werden kann. Die technologisch derzeit am weitesten fortgeschrittene Anlage, das geplante internationale ITER-Projekt, baut einen Tokamak, da dieser zunächst einfacher realisierbar zu sein scheint. Das IPP ist eine der zentralen Forschungseinrichtungen, die am Bau von ITER beteiligt sind. In der MPG wird in Greifswald aber auch am Wendelstein 7XExperiment gearbeitet, das weltweit mit großem Abstand das ambitionierteste Stellarator-Experiment ist. Bevor solche Anlagen praxisreif werden, sind zunächst grundlegende Fragen zum optimalen Plasmaeinschluss in derartigen Magnetfeldern zu lösen. Hier erlauben die MPG-Strukturen mit dem großen gewährten Freiraum Entwicklungen parallel zum Mainstream, die möglicherweise in fernerer Zukunft zu einer besseren Lösung führen könnten.

Begleitend zum Bau solcher Anlagen und auch begleitend zu den Experimenten sind zahlreiche äußerst anspruchsvolle, grundlegende Aufgaben zu lösen, um in Zukunft tatsächlich auf die Fusion als eine unserer wesentlichen Energiequellen setzen zu können. Hierzu gehört etwa die Materialentwicklung für die Wandauskleidung, denn der Plasmakontakt in einem Fusionsreaktor gehört zu den stärksten Beanspruchungen, die man sich für ein Material unter irdischen Bedingungen vorstellen kann.

Die Kraft der Sonne

Die wesentlichen anderen Energiequellen, die der Menschheit langfristig zur Verfügung stehen, gehen außer der Geothermie und der Gezeitenenergie entweder direkt oder indirekt auf die Einstrahlung von Sonnenlicht zurück. Die Sonne strahlt so viel Energie ein, dass eine etwa 800 x 800 km2 große Fläche in der Sahara ausreichen würde, bei einem Wirkungsgrad von heute kommerziell erhältlichen Solarzellen die gesamte Menschheit mit so viel Energie zu versorgen, wie sie ein durchschnittlicher Mitteleuropäer verbraucht.

Leuchtende Lichtfänger: Farbstoffe, die Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Polymerforschung entwickeln, sammeln in bestimmten Solarzellen Energie.

Wenn auch Silizium-basierte Solarzellen technologisch sehr ausgereift sind, so sind die Kosten, zu denen mit ihnen Energie erzeugt werden kann, leider viel zu hoch. Eine interessante, weil zukünftig möglicherweise kostengünstigere Alternative, könnten Photovoltaikanlagen auf Basis organischer Halbleiter sein, da hier grundsätzlich geringere Rohstoffkosten möglich scheinen und polymere Halbleiter relativ einfach in beliebige Formen gebracht werden können. Auf molekularer Ebene gibt es zahlreiche Möglichkeiten, solche organischen Halbleiter zu realisieren. Eine interessante Stoffklasse sind ausgedehnte konjugierte aromatische Systeme, die rational ausgehend von Benzol und verwandten Molekülen im MPI für Polymerforschung aufgebaut werden. Diese Ergebnisse, die aus zunächst vornehmlich erkenntnisorientierter Forschung hervorgegangen sind, die auf die Synthese großer Moleküle aus einfachen Grundbausteinen zielte, sind mittlerweile in einem Stadium angekommen, in dem sie anwendungsrelevant werden. Welche Stoffklasse am Ende die interessanteste und am besten geeignete ist, um in polymere Solarzellen eingebaut zu werden, ist bisher nicht abzusehen. Forschung hat in diesem Feld die Aufgabe, eine möglichst breite Palette möglicher Systeme zugänglich zu machen, um eine solide Grundlage für eine gezielte Technologieentwicklung zu legen.

Auf dem Weg zur Wasserstoffwirtschaft?

Die Natur hat das Problem der Energieversorgung durch Sonnenenergie durch das Photosystem in den grünen Pflanzen gelöst. Hier wird Sonnenlicht in energiereiche Verbindungen umgewandelt. Wissenschaftler der MPG waren die ersten, die die Struktur eines lichtgetriebenen Enzymsystems aufgeklärt haben, nämlich die des photosynthetischen Reaktionszentrums in Purpurbakterien.

Die Solaranlage des Tabaks: Einer von bis zu 100 Chloroplasten aus des Zelle eines Tabakblattes. Sein Inneres ist von Stapeln flacher Membranscheiben angefüllt (fadenförmige Strukturen), in denen sich der Photosynthese-Apparat befindet. Chloroplasten besitzen wie die Mitochondrien eigenes Erbgut (helle Flächen).

Dafür erhielten Hartmut Michel, Robert Huber und Johann Deisenhofer, Letzterer vom Howard Hughes Medical Institute, im Jahre 1988 den Nobelpreis für Chemie. Mittlerweile ist auch die Funktion des Photosystems der grünen Pflanzen in vielen Aspekten verstanden, erst kürzlich wurde am MPI für bioanorganische Chemie ein entscheidender Durchbruch zum Verständnis des zentralen Mn4-Clusters des Photosystems II erzielt. Wenn diese Arbeiten auch den Bauplan für ein System zur energetischen Nutzung des Sonnenlichts liefern, sind wir leider noch weit davon entfernt, dieses Photosystem in Form einfacher, robuster Modellsysteme nachzubauen oder eine andere Form der photokatalytischen Sonnenenergienutzung zu finden. Wenn es gelänge, Sonnenenergie effizient in energiereiche Moleküle wie Wasserstoff umzuwandeln und zu speichern, wären wir der Lösung des Energieproblems ein großes Stück näher gekommen. Ansätze dafür sind aber noch weit entfernt von einer Technologieentwicklung, hier sind noch tiefgehende und grundlegende Fragen zu lösen. Dazu gehört die Frage, wie lichtsammelnde Moleküle, sogenannte Antennensysteme, effizient an andere Moleküle angekoppelt werden können, die den Elektronenübertrag vermitteln und so etwa Wasser in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff aufspalten.

Auch die Stabilität solcher Systeme ist von fundamentaler Bedeutung. Das pflanzliche Photosystem ist im Durchschnitt nur etwa 20 Minuten intakt, wenn es in Betrieb ist. Nach dieser Zeit müssen ausgeklügelte Reparatursysteme der Zelle eingreifen, damit die Photosynthese nicht zum Erliegen kommt. Analoge autonome Reparaturmechanismen, deren Bedeutung weit über die Energieerzeugung hinausgeht, sind in der Technik noch weitgehend unbekannt. Unabhängig davon, auf welchem Wege wir langfristig die Energie der Sonne ohne den Umweg über fossile Energiequellen nutzen werden – ob durch direkte Nachahmung im Fusionsprozess, durch biologische Umwandlung der Sonnenstrahlung, durch photokatalytische Wasserspaltung oder Photovoltaik –, es wird auch notwendig sein, Energie auf andere Weise als heute zu speichern und zu verteilen. Kohlenwasserstoffe in Form von Benzin, Dieselkraftstoff, Kerosin oder Heizöl sind unsere wesentliche Speicher- und Transportform für Energie. Elektrische Energie muss in genau dem Maße erzeugt werden, wie sie verbraucht wird, eine Speicherung großer Mengen elektrischer Energie ist heute nicht möglich.

Bessere Katalysatoren

Vielfach wird daher Wasserstoff als zukünftiger Energieträger diskutiert, um Kohlenwasserstoffe zu ersetzen. Allerdings ist für Wasserstoff bisher kein praxistaugliches Speicherverfahren in Sicht, insbesondere nicht für den Einsatz in Brennstoffzellen-betriebenen Fahrzeugen, in denen der Wasserstoff in einem möglichst geringen Volumen und bei niedrigem Gewicht des Speichers gelagert werden muss. Heute ist der Druckspeicher bei einem Druck von 700 bar die Option, die technologisch am weitesten entwickelt ist. Auch Speicher für Flüssigwasserstoff sind schon in Fahrzeugprototypen eingesetzt worden. Beide Verfahren sind aber aus einer Reihe von Gründen nicht wirklich befriedigend.

Interessanterweise lässt sich Wasserstoff in einigen Verbindungen aus der Familie der Metallhydride dichter packen als selbst in flüssiger Form. Wenn es gelingt, Hydride zu finden, die den Wasserstoff im Bereich der Nutzungstemperatur bei hohen Drucken genügend schnell absorbieren und bei niedrigen Drucken wieder abgeben, könnte dies die Basis für die Lösung des Speicherproblems sein. Forschung in dieser Richtung wird am MPI für Kohlenforschung vorangetrieben, wobei der Ausgangspunkt für diese Arbeiten Grundlagenuntersuchungen waren, die bis in die 1970er-Jahre zurückreichen.

Dabei ging es um die homogenkatalytische Herstellung von Metallen, wobei besonders Magnesiumhydrid im Zentrum des Interesses stand. Bei einer Ausweitung auf andere Hydride und gemischte Systeme wurde gefunden, dass die Hydrierungs- und Dehydrierungsgeschwindigkeit von Natriumaluminiumhydrid extrem zunimmt, wenn man geringe Mengen anderer Metalle zusetzt, wobei in diesen ersten Arbeiten Titan als das wirkungsvollste Element identifiziert wurde. Nur durch die Erhöhung der Reaktionsgeschwindigkeit aufgrund Nutzung eines solchen Katalysators können diese Systeme in Autos prinzipiell genutzt werden, da so eine genügend schnelle Betankung gelingt. Mittlerweile sind durch die Arbeiten an diesem System weitere Katalysatoren identifiziert worden, die teils bessere Eigenschaften aufweisen als das ursprünglich genutzte Titan. Auch die Wirkungsweise der Katalysatoren ist teilweise verstanden. Das Natriumaluminiumhydrid-System gehört derzeit zu den besten verfügbaren Wasserstoffspeichermaterialien, aber die Speicherkapazitäten sind für einen Einsatz in Autos noch zu gering. Daher werden auf der Grundlage dieser Untersuchungen in Zusammenarbeit mit Opel/GM Fuel Cell Activities andere Metallsysteme untersucht, um noch leistungsfähigere Hydridsysteme zu entdecken. Obwohl diese Arbeiten langfristig darauf zielen, praxistaugliche Wasserstoffspeicher zu entwickeln, haben sie einen starken Grundlagencharakter, da die Stoffsysteme bisher kaum exploriert sind und teils neue Synthesewege erschlossen werden müssen.

Grundlegende Prozesse aufklären

Welche Folgerungen sind aus den oben angesprochenen Überlegungen und den skizzierten Beispielen zu ziehen? Wesentliche Entwicklungen aus der MPG mit Relevanz für neue Energiesysteme sind typischerweise aus der Untersuchung grundlegender Fragestellungen hervorgegangen - mit Ausnahme der Aktivitäten am IPP, dessen Aufgabe von Anfang an auch die technische Entwicklung eines Fusionsreaktors war. Hier liegt die Stärke der MPG: Es ist ihre Aufgabe, die grundlegenden Prozesse aufzuklären, die bei Energietransformationen eine Rolle spielen, und neue Ansätze aufzuzeigen, die nicht im Mainstream der technologischen Entwicklung liegen.

Für diese Aufgabe ist die MPG mit ihrer Konzentration auf einzelne Forscher und ihre Ideen bestens aufgestellt. Wenn dies nicht ausreicht, hat die MPG aber auch Instrumente entwickelt, mit denen interessante Erkenntnisse aufgegriffen und über den Grundlagenbereich hinaus vorangetrieben werden können. Eines dieser Instrumente sind institutsübergreifende Forschungsverbünde. Auf dem Feld der grundlagenorientierten Energieforschung wurde dazu der „Enerchem“-Verbund etabliert, in dem nanostrukturierte Systeme auf Kohlenstoffbasis als Komponenten für zukünftige Energiesysteme erforscht werden. Der Verbund wurde gegründet, weil verteilt in einer Reihe von Instituten höchste Expertise für die Lösung von Teilfragestellungen auf diesem Gebiet vorhanden war und eine Bündelung einen schnelleren Fortschritt erlaubt. In Enerchem werden etwa neue Elektrodenmaterialien für Hochleistungsbatterien untersucht, wobei die Expertise aus dem MPI für Kolloid- und Grenzflächenforschung, dem MPI für Polymerforschung und dem MPI für Festkörperforschung zusammenfließt. In Zusammenarbeit zwischen dem Fritz-Haber-Institut der MPG und dem MPI für Kohlenforschung wird die Eignung von Ammoniak zur Wasserstoffspeicherung studiert, und das MPI für Kolloid- und Grenzflächenforschung und das Fritz-Haber-Institut arbeiten an der hydrothermalen Behandlung von Biomasse zur Erzeugung von Kohlenstoff und untersuchen, ob dies eine praxisrelevante Senke für CO2 sein könnte, um die Kohlenstoffbilanz unserer Atmosphäre zu verbessern.

Falls in der MPG die relevante Expertise nicht in vollem Umfang vorhanden ist, kann auf das Instrument des Verbundes mit anderen Forschungsorganisationen zurückgegriffen werden, wobei die Fraunhofer-Gesellschaft mit ihrem anwendungsorientierten Ansatz ein idealer Partner ist. Das Gemeinschaftsvorhaben ProBio zwischen dem Magdeburger MPI für Dynamik komplexer technischer Systeme, dem Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und Automatisierung und dem Fraunhofer-Institut für keramische Technologien und Systeme richtet sich auf die Entwicklung von Systemen zur Erzeugung von Wasserstoff aus Biomasse, wobei ein periodisch betriebenes Metalloxid/Metall-System zur Wasserstoffreinigung und –speicherung dient. Durch das heiße Pyrolyse-Rohgas wird das Metalloxid zum Metall umgewandelt, wenn dieser Prozess abgeschlossen ist, kann das Metall mit Wasser reagieren und reinen Wasserstoff erzeugen, wobei das Metalloxid zurückgebildet wird. Mehrere parallel betriebene Einheiten dieser Art könnten zur effizienten Erzeugung von Wasserstoff in solchen Anlagen dienen.

Bisher ausgeblendet aus der Darstellung wurden die gesellschaftswissenschaftlichen Aspekte, die mit dem Umbau unserer Energiesysteme verbunden sind; auch hier gibt es zahlreiche grundlegende, MPG-typische Fragestellungen. Energiefragen und die Klimaveränderung überschreiten nationale Grenzen und berühren Güter, die nicht in privatem Besitz sind, so wie sie im MPI für das Recht der Gemeinschaftsgüter im Zentrum des Interesses stehen. Auch grundlegende Arbeiten zur Frage, wie Menschen Entscheidungen fällen, die am MPI für Bildungsforschung untersucht werden, sind hochrelevant in der Energiediskussion. Wenn man die vielfach stark emotional geführte Diskussion über unsere Energiealternativen verfolgt, wird klar, dass auch die Entscheidungsprozesse selbst, die zur Bevorzugung einer Technologieoption gegenüber einer anderen führen, ein wichtiges Forschungsthema sind. Alle Beispiele zeigen, dass in der MPG vielfach an Problemen geforscht wird, die wesentlich für die Entwicklung zukünftiger Energiesysteme sind. Obwohl Energieforschung stark systemisch geprägt ist und auf kurz- bis mittelfristiger Zeitskala in größeren Verbünden mit starker ingenieurwissenschaftlicher Expertise betrieben werden muss, gibt es langfristige, grundlegende Forschungsprobleme, wie sie an vielen Stellen in der Max-Planck-Gesellschaft angegangen werden, um neue, nachhaltige Ansätze für den Umbau unserer Energiesysteme aufzuzeigen. Kurzfristige Lösungen sind hier kaum zu erwarten, aber unsere Gesellschaft ist darauf angewiesen, nicht nur nach kurzfristigen Lösungen zu suchen. Grundlegende Arbeiten müssen neben die Weiterentwicklung von prinzipiell bekannten Energietechnologien treten, um unsere Energiesysteme auf eine nachhaltige, tragfähige Basis zu stellen.

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