Strategien für die Zukunft

Klimaschutzkonzepte

Keile gegen den Klimawandel
Die Ideen von Socolow und Pacala

Wie der Klimawandel aufgehalten werden kann, haben die US-Wissenschaftler Robert H. Socolow und Stephen W. Pacala untersucht (>> Literatur). Ihre Annahme: Der gegenwärtig ständig steigende Ausstoß an Kohlendioxid muss über die nächsten 50 Jahre mindestens stabilisiert werden (damit würde eine Kohlendioxid-Konzentration in der Erdatmosphäre von 560 ppm einhergehen, dem doppelten der vorindustriellen Konzentration), dann könnte er über die folgenden 50 Jahre auf die Hälfte abfallen. Socolow und Pacala glauben nicht, dass der künftige Verlauf so ist, sie wollten lediglich ein leicht verständliches Modell für eine Überschlagsrechnung entwerfen: Würden die Wachstumsraten der letzten 30 Jahre beibehalten, verdoppelte sich der Ausstoß von heute 7 Milliarden Tonnen Kohlenstoff auf 14 Milliarden Tonnen. Eine Stabilisierung hieße also: Im Jahr 2056 müssen 7 Milliarden Tonnen weniger abgegeben werden als bei aktuellen Wachstumsraten.

Dazu können verschiedene Maßnahmen beitragen, deren Potenzial jeweils etwa eine Reduzierung um eine Milliarde Tonnen im Jahr 2056 beträgt. Diese Maßnahmen nennen Socolow und Pacala das “Stabilisierungsdreieck” (vgl. die Abbildung), das aus mehreren “Stabilisierungskeilen” besteht - als anschauliche Darstellung der möglichen Maßnahmen, die jeweils den Kohlendioxidausstoß reduzieren. Wichtigster Punkt ist für Socolow und Pacala dabei zu zeigen, dass es eine Reihe von - jeweils für sich alleine nicht ausreichender - Maßnahmen gibt, die als “Keil gegen den Klimawandel” wirken können; es geht also nicht darum, das Wundermittel zu finden, das alle Probleme alleine löst, sondern verschiedene Maßnahmen ineinandergreifen zu lassen.

Stabilisierungsdreieck nach Socolow und Pacala
Durch verschiedene Maßnahmen, die als Keile dargestellt werden, kann der
Kohlendioxid-Ausstoß stabil gehalten werden. Abb. nach >>
Sokolow und Pacala.

Socolow und Pacala haben 15 verschiedene mögliche “Stabilisierungskeile” untersucht, wobei sie sich darauf beschränkten, Technologien zu berücksichtigen, die mindestens technisch bereits heute machbar sind. Jedes Maßnahmenpaket könnte die Reduzierung um eine Milliarde Tonnen im Jahr 2056 bewirken, bzw. über den Zeitraum von 50 Jahren eine Gesamtreduzierung von jeweils 25 Milliarden Tonnen Kohlenstoff. Die 15 untersuchten Maßnahmenpaketen sind:

     Energieeffizienz

  • Senkung des durchschnittlichen PKW-Kraftstoffverbrauchs (der im Jahr 2050 erwarteten 2 Milliarden Autos) von 7,8 auf 3,9 l/100 km
  • Reduzierung der durchschnittlichen PKW-Jahresfahrleistung von 16.000 auf 8.000 km
    (bei einem Kraftstoffverbrauch von 7,8 l/100 km)
  • Reduzierung des Stromverbrauchs in Haushalten, Büros und Geschäfen um 25 Prozent
  • Erhöhung des Wirkungsgrades von 1.600 großen Kohlekraftwerken von 40 auf 60 Prozent (z.B. durch Ausbau der Kraft-Wärme-Koppelung)
  • Ersetzen von 1.400 großen Kohlekraftwerke durch Gaskraftwerke

     Nutzung nicht-fossiler Energiequellen

  • Verdreifachung der Stromerzeugung durch Atomenergie
  • Vervierzigfachung der Stromerzeugung durch Windenergie
  • Versiebenhundertfachung der Stromerzeugung durch Sonnenenergie
  • Verachtzigfachung der Nutzung von Windenergie, um Wasserstoff als Treibstoff für Autos zu erzeugen
  • 2 Milliarden Autos mit Ethanol betreiben (und dafür ein Sechstel des Ackerlandes nutzen)

     Forst- und Landwirtschaft

  • Abholzung und Brandrodung von Wäldern vollständig beenden
  • Bodenschonende Bewirtschaftung auf dem gesamten Ackerland, um den dort gespeicherten Kohlenstoff zu erhalten
    (weitere Möglichkeiten ergäben sich durch die Reduzierung der Methanproduktion bei der Rinderhaltung, dem Reisanbau und anderen bewässerten Flächen)

     Kohlenstoffabscheidung und -speicherung

  • Kohlenstoff aus dem Abgas von 800 großen Kohlekraftwerken abscheiden
  • Kohlenstoff aus dem Abgas der Kohlekraftwerke abscheiden, die Wasserstoff für 1,5 Milliarden Autos erzeugen
  • Kohlenstoff aus dem Abgas der Kohlekraftwerke abscheiden, die synthetische, auf Kohle basierende Kraftstoffe herstellen.

Sieben dieser Maßnahmenpakete würden ausreichen, um Socolows und Pacalas Ziel einer Stabilisierung der Kohlendioxidemissionen zu erreichen. Damit ist in dem Konzept Spielraum für politische Auswahlen und das Erreichen anspruchsvollerer Ziele gegeben - zur Erreichung des UN-Klimaschutzzieles wäre ja eine stärkere Reduzierung der Emissionen notwendig (>> Wieviel Treibhausgase sind erlaubt). Aber auch dieses Ziel wäre erreichbar, statt sieben müssten zehn bis elf Maßnahmenpakte umgesetzt werden. Klar wird jedoch anhand dieser Untersuchungen, dass das grundlegende wissenschaftliche, technische und industrielle Wissen für die Lösung der Klimakrise bereits heute vorhanden ist, auch wenn man einzelne Vorschläge aus der Liste der Maßnahmenpakete kritisch betrachen mag (etwa den Ausbau der Atomenergie, siehe hierzu etwa >> Energie für die Zukunft).

Und nach 2056?

Wie geht es weiter, wenn die Stabilisierung des Kohlenstoff-Ausstoßes bis 2056 erreicht wird? Wer sich den technologischen Fortschritt der vergangenen 50 Jahre ansieht, wird sich scheuen, die in 50 Jahre vorhandenen wissenschaftlichen und technischen Möglichkeiten vorherzusagen. Aber die Maßnahmen bis dahin werden Forschung und Entwicklung nach Ansicht von Socolow und Pacala in eine Richtung lenken, die die Lösung der zweiten Etappe - die Halbierung des Ausstoßes - als ebenso wahrscheinlich erscheinen läßt wie die der ersten Etappe.

Und in Deutschland ?
Das Klimaschutzkonzept des Umweltbundesamtes

Was würde die Umsetzung eines anspruchsvollen Klimaschutzkonzeptes für Deutschland bedeuten? Diese Frage hat im Jahr 2005 das Umweltbundesamt untersucht. Dabei ist das Umweltbundesamt davon ausgegangen, dass Deutschland seine Emissionen vom Basisjahr 1990 bis 2050 um 80 Prozent, auf 2 Tonnen pro Kopf und Jahr, reduzieren muss. Dieses Ziel wird durch ein Zwischenziel ergänzt: die Reduktion der Emissionen bis 2020 um 40 Prozent.

Um diese Ziele zu erreichen, sind u.a. folgende Maßnahmen nötig:

  • Reduzierung des Stromverbrauchs (bis 2030 um 12 Prozent) in den Haushalten: Energieeffiziente Beleuchtung und Haushaltsgeräte, Vermeidung von Leerlaufverlusten
  • Die Stromerzeugung aus Kohlekraftwerken wird reduziert und durch Strom aus gasbetriebenen Gas- und Dampfkraftwerken ersetzt; erneuerbare Energiequellen werden massiv ausgebaut
  • Ausbau der Nah- und Fernwärmeversorgung auf Basis von Gas-, Biomasse und Biogaskraftwerken
  • Nutzung des Einsparpotentials bei energieintensiven Industrieprozessen, Druckluftsystemen, elektrischen Antrieben und bei der Dampferzeugung
  • Gebäudesanierung, um den Heizenergiebedarf von Wohnhäusern zu verringern
  • Verbesserter Wärmeschutz auch in Handel und Industrie, verstärkte Nutzung von Blockheizkraftwerken
  • Verkehr: Effizientere Fahrzeuge (PKW-Kraftstoffverbrauch von 4 l/100 km bis 2020), Verlagerung auf energieeffiziente Verkehrsträger (Fahrrad, Busse und Bahnen), Biokraftstoffe statt fossiler Kraftstoffe; Klimawirkungen des Flugverkehrs begrenzen
  • Landwirtschaft: Vermehrte Verwendung von Biogas und optimierte Düngeverfahren.

Das Umweltbundesamt weist in seiner Untersuchung darauf hin, dass diese Maßnahmen nicht nur wesentlich weniger kosten als die Schäden, die ohne diese Maßnahmen entstehen würden, sondern darüber weitere positive Nebenwirkungen hätten:

  • Verminderung der >> Luftverschmutzung: Eine Stabilisierung der Treibhausgase auf 450 ppm bis 2050 würde die Belastung mit Schwefeldioxid und Stickoxiden um 70 bzw. 50 Prozent reduzieren.
  • Der Ausbau erneuerbarer Energie reduziert die Abhängigkeit von Rohstoffimporten und das Risiko internationaler Konflikte um knappe Rohstoffe; in armen Ländern trägt sie zur wirtschaftlichen Entwicklung bei.
  • Eine Reduzierung des Klimawandels reduziert das Risiko von Konflikten um Wasser in Regionen mit Wasserknappheit.

Umweltbundesamt: Die Zukunft in unseren Händen. Climate Change 05/2006. Erhältlich als Download auf www.umweltbundesamt.de/klimaschutz/.

Beide Konzepte beruhen auf einer neuen Energiepolitik mit den Schwerpunkten effiziente Energienutzung (>> mehr) und Ausbau erneuerbarer Energien (>> mehr) sowie auf einer Verkehrspolitik, die auf wesentlich sparsamere Autos und eine stärkere Nutzung effizienterer Verkehrssysteme (Fußgänger- und Fahrradverkehr, Busse und Bahnen) setzt (>> mehr).

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© Jürgen Paeger 2006 - 2011

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