„Wir brauchen Unternehmen, die Energieeffizienz in die Städte bringen“

Fossile Energieträger sind endlich, und ihre Nutzung bewirkt den Klimawandel. Zudem wird zumindest in Deutschland ein beschleunigter Ausstieg aus der Kernenergie diskutiert. Fest steht: Unsere Energieversorgung wird sich künftig wandeln. Prof. Dr. Thomas Hamacher, Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Plasmaphysik und Professor an der Technischen Universität München erforscht, wie sich der Energiemix der Zukunft unter verschiedenen Randbedingungen zusammensetzen könnte. Er geht dabei auch der Frage nach, ob und inwiefern das absehbare Wachstum der Städte eine besondere Herausforderung für die Energieversorgung bedeutet.

Professor Hamacher, bereits heute leben weltweit rund 3,5 Milliarden Menschen in Städten. Im Jahr 2030 dürften es mehr als fünf Milliarden sein. Wie können all diese Menschen künftig mit Energie versorgt werden?

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Kernfusion soll einen Beitrag zum künftigen Energiemix liefern. Sie findet in solch einer Plasmakammer statt.

Hamacher: Im Grunde unterscheiden sich die Städte nicht großartig vom Rest der Welt: Es gilt wie überall, immer mehr Menschen mit einem immer höheren Energiebedarf zufriedenzustellen. Und ich fürchte, in den nächsten Jahren und Jahrzehnten werden dabei nach wie vor fossile Energieträger im Mittelpunkt stehen – allen voran die Kohle.

Warum ausgerechnet Kohle?

Hamacher: Kohle hat zuletzt enorm Boden gut gemacht, insbesondere in der Stromversorgung. Sie ist vergleichsweise billig und noch immer ausreichend vorhanden. Bei den anderen fossilen Energieträgern, ganz besonders beim Erdöl, werden wir die Grenzen dagegen bald schmerzlich spüren. Aber auch vom Erdgas ist bekannt, dass es in absehbarer Zeit zu Ende geht.

Gerade in Städten verschärfen Kohlekraftwerke allerdings noch die Umweltprobleme. Gibt es keine Alternativen?

Hamacher: Wir können natürlich versuchen, die erneuerbaren Energien in großem Stil auszubauen. Für die langfristige Versorgung bleiben uns zudem nukleare Technologien, auch wenn diese im Moment in Verruf geraten sind: Wir haben die Kernspaltung mit all ihren Problemen, und wir werden hoffentlich irgendwann auch die Fusion bekommen.

 

Fusionsreaktoren gibt es noch nicht, und niemand dürfte derzeit auf die Idee kommen, in einer Großstadt ein Atomkraftwerk zu bauen. Damit bleiben nur die alternativen Energien.

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Hamacher: Hier stehen Städte allerdings vor einer großen Herausforderung: Verglichen mit ländlichen Regionen haben sie viel zu wenig freie Flächen, gleichzeitig ist die Verbrauchsdichte aber sehr hoch. Energie müsste daher, zumindest wenn sie aus erneuerbaren Quellen stammen soll, aus dem Umland herbeigeschafft werden.

Könnten Windräder auf Hochhäusern oder alten Deponiebergen, wie sie heute schon vereinzelt in den Städten zu finden sind, ein Anfang sein?

Hamacher: Windenergieanlagen eignen sich nicht wirklich für Städte. Um effizient zu arbeiten, müssen sie sehr hoch gebaut werden – was störend wäre. Kleine Anlagen, zum Beispiel auf Dächern, laufen dagegen nur wenige Stunden unter Volllast und lohnen sich deshalb nicht. Solare Technologien sind da deutlich reizvoller.

Weil auf den Dächern genügend Platz ist?

Hamacher: Nicht nur. Ein weiterer Pluspunkt der Fotovoltaik besteht darin, dass sie in der Regel zur Mittagszeit die meiste Energie liefert – genau dann, wenn die Nachfrage am größten ist. Das hat den Vorteil, dass die erzeugte Leistung fast immer in der Stadt verbraucht werden kann und nicht abtransportiert werden muss.

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Masdar City ist eine geplante Ökostadt im Emirat Abu Dhabi. Das als „CO2-neutrale Wissenschaftsstadt“ angekündigte Vorhaben soll vollständig durch erneuerbare Energien versorgt werden - eine solare Oase in der Wüste.

In Ihren Simulationen untersuchen Sie auch den Energiemix der Zukunft. Welchen Anteil des gesamten Energieverbrauchs könnten Städte denn aus regenerativen Quellen decken?

Hamacher: Das hängt stark von der jeweiligen Stadt ab, eine allgemeine Aussage ist da nicht möglich. Natürlich können wir durchrechnen, wie viel Solarenergie maximal eingesammelt werden kann. Dabei kommt heraus, dass Städte etwa ein Drittel ihres Strombedarfs aus Fotovoltaik erzeugen könnten. Aber das sind schematische Abschätzungen, die uns nicht wirklich weiter bringen. Viel wichtiger ist zum Beispiel die Frage, wie die Sonnenenergie gespeichert werden kann und wie sie sich später ins städtische Gesamtsystem integrieren lässt.

Wäre es stattdessen nicht besser, Energie zu sparen – besonders beim privaten Stromverbrauch?

Hamacher: Das wird schwierig. Wir haben schon heute relativ effiziente Geräte. Es gibt zwar immer wieder kleine Fortschritte, aber die werden den Verbrauch nicht dramatisch senken. Im Gegenteil: Ständig kommen neue Anwendungen hinzu. Schauen sie einfach mal in ein Spielzimmer, dann wird klar, wie viele Elektrogeräte schon bei den Kleinsten im Einsatz sind.

Künftig treiben dann auch noch Elektroautos den Bedarf in die Höhe.

Hamacher: Die sind ziemlich effizient. Selbst wenn wir unseren Verkehr komplett auf Elektromobilität umstellen, wird der Stromverbrauch nur um 20 Prozent steigen. Für Städte bringt Elektromobilität aber ein ganz anderes Problem: Autobesitzer auf dem Land werden keine Probleme haben, ihren Wagen über Nacht an der Steckdose aufzuladen. In der Innenstadt, wo das tausende Menschen gleichzeitig machen wollen, muss dagegen eine komplett neue Infrastruktur aufgebaut werden.

 

Gibt es denn überhaupt Bereiche, in denen sinnvoll Energie eingespart werden kann?

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Hamacher: Sicherlich. In unseren Städte-Simulationen lassen sich zum Beispiel sehr schnell die Gebäude identifizieren, die am dringendsten saniert werden müssen. Heute liegt der durchschnittliche Raumwärmeverbrauch bei etwa 200 Kilowattstunden pro Quadratmeter. Mit einer besseren Isolierung dürfte sich dieser Wert auf 50 bis 60 Kilowattstunden drücken lassen. Das Problem ist: Ausgerechnet die Häuser, die wir als Problemfälle erkennen, werden häufig nicht saniert.

Warum?

Hamacher: Weil es sich schlichtweg nicht lohnt. Solche Gebäude stehen oftmals in sozialen Brennpunkten. Bei einer Sanierung müssten die Hausbesitzer teure Wärmeschutzvorschriften einhalten, die sie allerdings nur zu einem kleinen Teil auf die Mieter umlegen können. Ganz anders ist das beim privaten Eigenheimbesitzer: Wenn der etwas für die Umwelt tun will, dann steckt bereitwillig Geld in sein ohnehin schon gut isoliertes Haus. Der Effekt ist gering.

Das Ganze ist also eher ein gesellschaftliches denn ein technisches Problem?

Hamacher: Ja, wir müssen einfach dafür sorgen, dass das Geld dort eingesetzt wird, wo wir am meisten erreichen.

Nur, wie soll das funktionieren?

Hamacher: Ich halte es für äußerst wichtig, dass wir so etwas wie eine Effizienzindustrie aufbauen: Neben den Energieversorgern brauchen wir auch Unternehmen, die die Energieeffizienz in die Städte hinein bringen, die den Umbau gestalten und Investitionsmöglichkeiten aufzeigen – zum Beispiel auf Basis unserer Berechnungen. Das können die Stadtwerke sein, aber auch die Bauindustrie sollte großes Interesse daran haben, in diesen Bereich vorzustoßen. Der Privatmann, der heute die Umwelt unterstützen will, kann einfach nicht wissen, wie er sein Geld am besten einsetzt.

Welche Rolle kommt den Städten dabei zu?

Hamacher: Es ist ganz wichtig, dass wir auf allen Ebenen neue Organisationen durchsetzen. Wir brauchen zum Beispiel dringend eine energetische Stadtplanung, die uns hilft, Städte wärmetechnisch umzubauen. Aber auch dabei müssen wir immer zwischen Sanierung auf der einen und neuen Energieformen auf der anderen Seite abwägen. Nur wenn wir eine gute Balance finden, werden wir wirklich in 50 oder 60 Jahren keine Probleme mehr haben.

Das Gespräch führte Alexander Stirn.

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