Der Weltenergiebedarf (WEB) und was Desertec leisten könnte

Der Weltenergiebedarf - im Gegensatz zum Weltenergieverbrauch - ist die Menge an Primärenergie (Energie, die direkt aus Öl, Kohle, Gas, Wasser, Wind, Sonne, Erdwärme, Atom u.a. gewonnen wird), die weltweit jährlich zu einem gewissen Zeitpunkt verbraucht werden wird.
Ende Herbst 2010, als ich mich zum ersten mal diesbezüglich informiert habe, wurde der Verbrauchswert auf de.wikipedia.org/wiki/Weltenergiebedarf mit 107.000TWh (1012Wh) angegeben. Im September 2012 wurde dort bereits ein Wert von 140.168TWh angegeben. Mittlerweile (14.07.2014) wird dort eine Tabelle geführt, die dabei von einem Wert 142.300TWh für das Jahr 2008 spricht. Es ist also durchaus plausibel, wenn man bei den Berechnungsgrundlagen von einer Verzerrung derselben sprechen möchte, wobei man noch gespannt darauf sein darf, wie sich zukünftige Berechnungsgrundlagen entwickeln werden.

Der Weltenergiebedarf steigt derzeit stark an, was auch logisch erscheint. Seit der Industriellen Revolution wird ein nennenswertes Wirtschaftswachstum über den Verbrauch der dazu benötigten Energieträger geleistet.
Der auf Wikipedia.de angegebene WEB spricht seit 2010 von einer Bedarfssteigerung von 50% bis 2030 auf etwa 160.500TWh und einer weiteren Verdoppelung auf 321.000TWh bis 2060. Hauptgrund ist, dass sich voraussichtlich bis dahin der Lebensstandard in den aufstrebenden Entwicklungs- und Schwellenländern - allen voran die BRIC-Staaten (Brasilien, Russland, Indien, China) - stark dem Lebensstandard der westlichen Industrienationen angeglichen haben wird.
Auf dem englischen Wikipedia (http://en.wikipedia.org/wiki/World_energy_consumption) bedient man sich der Angaben von IEA und OECD, stellt hier allerdings auch nur den bisherigen Verbrauch zum Ende eines Jahres dar. (Siehe Tabelle)


World Energy Consumption (TWh)
JahrVerbrauchDiff. in TagenZuwachs/Tag
1990102.569--
2000117.68736534,1385
2005133.60218268,7158
2008143.85110969,3513
2060321460189939,3513
Quelle: IEA/OECD. Angabe in gelb: interpoliert

Reell betrachtet, steigt der tägliche Energiebedarf(Zuwachs/Tag) stetig. Allein von 2000 bis 2005 hat er mehr als verdoppelt.
Man könnte nun vortrefflich darüber debattieren, wie sich der WEB weiter entwicklen wird. Wird er weiterhin ansteigen oder werden Energieeinsparmaßnahmen den Bedarf trotz steigender Bevölkerungzahl senken? Einen solchen Diskurs halte ich - angesichts der auf uns zukommenden Probleme - allerdings für überflüssig. Um sich daher einem zu erwartenden Weltenrgiededarf im Jahr 2060 bzw. 2100 zu nähern, gehen OECD und IEA hier im Weiteren von einem linearen Anstieg aus. (Der in gelb gehaltene Bereich für den WEB im Jahr 2060 ergibt sich daher aus dem letzten gesicherten Zuwachs pro Tag.)
Grob überschlagen wurden 2008 rund 85% des globalen Energiebedarfs durch fossile Energieträger abgedeckt. Nach Einschätzung des Copenhagen Consensus Centers wird dieser Verbrauch - ungeachtet der derzeitigen Bemühungen der Klimapolitik - in den kommenden Jahrzehnten weiter ansteigen; nach vorsichtigen Schätzungen um ca. 50% bis zum Jahr 2050. Dies ist nur ein Grund dafür, dass die fossilen Ressourcen bis weit in dieses Jahrhundert eine große Rolle bei der Deckung des Weltenergiebedarfs spielen werden. Gleichzeitig muss die gesamte Menschheit aber - um die drohende Klimakatastrophe abzuwenden - ihren Verbrauch an Kohlenwasserstoffen zur Energiegewinnung um ca. 95%-98% reduzieren, sofern sie das 2-Grad-Ziel der politischen Vorgabe bis zum Jahr 2100 erreichen will.

Eine kleine Rechnung an Hand derzeitiger Solartechniken soll nun aufzeigen, welcher Anstrengungen es eigentlich bedürfte, um solch ein Ziel zu erreichen.
Wollte man den für 2008 auf Wikipedia.de angegebenen Weltenergiebedarf - der durch fossile Energieträger abgedeckt wird - durch Solarthermische Kraftwerke ersetzen, so ergäbe sich folgende Rechnung:

Diese Kraftwerke würden ihrerseits eine Fläche von 837.486km² bei Volllast und 558.324km² bei verteilter Last beanspruchen. Nicht gerade wenig, wenn man bedenkt, dass Deutschland nur eine Fläche von 357.121km² hat. Ein Staat wie Nigeria mit seinen 152Mio. Einwohnern auf einer Fläche von etwa 924.000km² würde fast zugebaut. Aber in den Wüsten der Welt wäre sicherlich sehr viel Platz für solche Projekte. Wenn man sich einmal vor Augen hält, dass die Größe der Sahara etwa 9,4 Mio. km² beträgt, dann würden dort gerade einmal etwa 11% der Fläche benötigt werden, um die ganze Welt mit Energie versorgen zu können.
Raum für solche Projekte wäre also vorhanden. Aber was ist 2060, wenn wir den dann prognostizierten Weltenergiebedarf von 321.000TWh/Jahr zu Grunde legen? Würde man heute (14.07.2014) mit dem Bau dieser bis dahin benötigten Kraftwerke beginnen, so ergäben sich folgende Zahlen, wenn man dabei die bisher erreichten 21.587TWh aus nicht fossilen Energieträgern anrechnet:

Mit Vorhaben wie Desertec sollen 50GW zur Verfügung stehen. Die Kosten werden dabei auf ca. 400.000.000.000€ geschätzt. Für die mal angenommenen 438TWh/Jahr, die dieses Kraftwerk dann an Leistung erbringt, benötigte man also immerhin noch ca. 684 solcher Kraftwerke, um den anfallenden Weltenergiebedarf bis 2060 über Strom zu decken. Selbst wenn sich der Preis für Desertec auf 200Mrd.€ halbieren ließe, so müssten in der noch verbleibenden Zeit täglich etwa 8,25 Mrd.€ aufgewandt werden, um etwas Entscheidendes in diese Richtung zu vollbringen. Jedem Menschen (7 Mrd.) auf der Welt müsste man also täglich etwa 1,18€ abverlangen, wenn alle sich an dieser Lösung zu gleichen Teilen beteiligten. Für einen Staat wie Deutschland nicht unmöglich, wenn man bedenkt, dass das Bruttoinlandsprodukt(BIP) pro Person in Deutschland im Jahr 2012 bei 41.463,42€ lag. Wir reden hier also über etwa 1% des BIP.

Anhand dieser Zahlen wird deutlich, wie weit wir schon im Hintertreffen sind, wenn es darum geht, bis zum Jahr 2100 95-98% aller CO2-Emissionen eliminieren wollen zu können. Die drohende Klimakatastrophe - auf diese Art - einer kompletten Lösung zuzuführen, ist demnach nur mit außerordentlichen Bemühungen möglich. Niemand baut allein pro Tag 41,2 Kraftwerke a 50MW. Dies wäre ein länderübergreifendes Projekt, bei dem vor allem die Industriestaaten gefordert und aufgerufen sind. Nicht nur, weil diese als Verursacher des Klimawandels zu betrachten sind, sondern auch weil nur eine rel. CO2-freie Energiegewinnung den dortigen Wohlstand auf Dauer wird sichern können.
Mit der entsprechenden Verbreitung der Solartechnik und einer Hilfe zur Selbsthilfe, würden die hochtechnisierten Länder auch etwas zum steigenden Wohlstand - und damit gegen Armut, Hunger und Krieg - in den sonnenbeschienenen Ländern beitragen können. Größtenteils sind es Armut, Hunger und Krieg, die die Menschen aus ihren Ländern vertreiben und die hochtechnisierten Länder Hindernisse bauen lässt, um sich gegen die Flut der Flüchtlinge abzuschirmen. Darüber hinaus würden solch länderübergreifende Projekte dazu beitragen, die Völker einander näher zu bringen und Vorurteile dabei abzubauen zu lassen.

Arbeit wird in den hochtechnisierten Ländern zu etwa 99,9% durch freigesetzte Energie geleistet. Und sicherlich würden bei solchen Projekten auch in Europa Arbeitsplätze geschaffen oder erhalten bleiben. Genug Energie für zu erledigende Arbeiten ist vorhanden, denn die Sonne sendet etwa 400 mal soviel auf die Erde, wie die Menschheit verbraucht. Und man würde natürlich auch etwas zur Klimaberuhigung beitragen, wenn man einen Teil dieser Energie dem Wetter entziehen würde. Entscheidet man sich für eine solche Herangehensweise, muss man auch nicht auf die etwas irrwitzige Idee zurückgreifen, die Sonneneinstrahlung durch Spiegel im Weltraum zurück halten zu wollen.

Ein weiterer Aspekt ergibt sich, wenn man sich fragt, wie viele Arbeitsplätze wohl weltweit durch solche Projekte entstehen könnten.
Auf www.solarmillennium.de/deutsch/presse/meldungen/archiv-2011/2011_09_30-einweihung-andasol-bildergalerie.html habe ich Informationen dazu gefunden, die ich hier für die Berechnung nutzen möchte. Zu erwähnen wäre, dass ANDASOL3 bereits ein Kraftwerk der neuesten Technik ist, dass allerdings auch Nachteile mit sich bringt. Zur Kühlung wird jede Menge Wasser verbraucht (870.000m³/Jahr = 348 Olympische Schwimmbecken mit den Abmaßen von 50x25x2 Metern), welches dann - als Wasserdampf frei gesetzt - zur Klimaerwärmung beiträgt. Die technische Beschreibung von ANDASOL3 finden Sie auf: http://www.rwe.com/web/cms/mediablob/de/1115154/data/1115144/1/rwe-innogy/anlagen/solarkraftwerke/andasol-3/daten-fakten/Weitere-Informationen-zu-den-Andasol-Kraftwerken.pdf

ANDASOL3 beschäftigt - bei einer Leistung von 50MW - permanent 50 Arbeiter:
Bei einem angenommenen Bedarf von 684.190 Kraftwerken a 50 MW geht es also um ca. 684.190 * 50 = 34.209.500 vakante Arbeitsplätze bis 2060, wobei rein rechnerisch täglich 41,2 * 50 = 2060 Arbeitsplätze entstünden.
Und wenn man einmal die zum Bau der Kraftwerke benötigten Arbeitsplätze mit 400 pro Kraftwerk ansetzen würde (600 waren es bei ANDASOL3 in der stärksten Bauphase), so ergäben sich bei einer Bauzeit von 2 Jahren = 730 Tage ein Kontingent von ca.:

Wir sprechen bei solch einem Projekt also von ca.:
34.209.500 + 12.030.400 = 46.239.900 gesicherten Arbeitsplätzen bis zum Jahr 2060 und von bis zu 60.000.000 bis zum Jahr 2100.
Dazu kommen natürlich noch die Arbeitsplätze, die für den Bau und Betrieb von zusätzlichen Zulieferbetrieben einzurechnen wären, denn es müssten für Kraftwerke wie ANDASOL3 täglich:

zu liefern sein. (Nebenbei bemerkt. Das Salz, dass bei der Meerwasserentsalzung als Rückstand gewonnen wird, könnte hier Einsatz finden. Momentan bin ich auch überfragt, ob täglich überhaupt solche Mengen durch die heutigen Abbaustätten lieferbar wären.)

Es sei jetzt mal egal, wie viele zusätzliche Produktionsstätten dazu gebaut werden müssten. Die Konjunktur würde sicherlich brummen und die Hersteller bzw. Lieferanten würden glänzende Augen bekommen. Voraussetzung für solch glänzende Augen wäre jedoch, dass sich die führenden Politiker der Welt bei ihren jährlichen Klimakonferenzen endlich mal auf solche Projekte verständigen würden. Auch wenn ich nicht dazu neige mit dem Finger auf Menschen zu zeigen, aber wen soll man letztendlich dafür verantwortlich machen, wenn die Pole geschmolzen sind und der Menschheit das Wasser turmhoch über dem Kopf steht, wenn nicht den Köpfen der heutigen Politik? Sie sind es, die jetzt die Weichen für die Zukunft der ganzen Menschheit stellen.
Auch wenn diese Zahlen hier nur grob angenommen sind und sicherlich nicht einem tatsächlichen Bedarf entsprechen, so zeigen sie doch, welch riesiges Potential hier schlummert. Und 2060 wäre ein solches Projekt auch noch nicht beendet. Zum Einen beträgt die Laufzeit eines SKW etwa 40 Jahre und man müsste also schon wieder Arbeitsplätze hinzurechnen, um die alten Anlagen zu ersetzen. Andererseits hat man 2060 eventuell auch noch nicht die Möglichkeit Fusionskraftwerke(FKW) zu bauen, um so von den fossilen Brennstoffen weg zu kommen. Die Hürden bis zum ersten FKW sind bis dahin noch recht hoch und ob kommerzielle Fusionskraftwerke wie PROTO überhaupt realisierbar sind, bleibt bis dahin ungesichert. Siehe auch: www.pm-magazin.de/a/umweltfreundlicher-fusionsreaktor

Wer sich dafür interessiert, wie sich ein Projekt wie Desertec über 2060 hinaus entwickeln könnte, für den habe ich eine Tabellenkalkulation erstellt. Mit dieser wird bei linear ansteigendem Weltenergiebedarf dann auch errechnet, was im Jahr 2100 nötig wäre, um bis dorthin zu 95-98 Prozent auf fossile Brennstoffe verzichten zu können. Vor allem wird beim Einsatz der Kalkulation auch sehr deutlich, wie sehr sich die Zahlen verändern, wenn wir die Zeit weiterhin - ohne gemeinsame Ziele und Anstrengungen - verstreichen lassen. Darüber hinaus kann man dort auch nachrechnen lassen, wie viele Windkraftwerke gebaut werden müssten. (Auf die Kalkulation von Biogaskraftwerken habe ich willentlich verzichtet, u.a. weil diese Kraftwerksformen gerade erst eingesammeltes CO2 schon wieder frei setzen. Darüber hinaus steht auch der zum Anbau verwendete Boden und dessen Ernte nicht mehr der Ernährung der Weltbevölkerung zur Verfügung, was ein grundsätzliches Problem der Menschheit, den weltweiten Hunger, noch verschärft und somit lediglich dem Finanzsektor und seinem Kapital den Boden für weitere Spekulationen bereitet.)
Wohlgemerkt, wir reden hier über eine endgültige Lösung für die ganze Welt bis zum Jahr 2060. Das Feintuning (wer macht mit, welche sonnenbeschienenen Orte sollen noch dazu dienen) überlasse ich jetzt mal dem geneigten Leser. Für die südlichen Länder Europas wären solche Projekte aber sicherlich schon sehr interessant. Die dortige Sonneneinstrahlung verspricht eine rel. hohe Ausbeute und mit der Umsetzung solcher Projekte würde man der schwächelnden Konjunktur auf die Beine helfen und so auch einiges zur Bekämpfung der hohen Arbeitslosigkeit unternehmen. Das solche Projekte auch etwas für die nordafrikanischen Länder sind, hat Marokko der Welt deutlich vorgeführt. Gerade jetzt, wo sich ein Großteil dieser Länder im Umbruch befinden, wäre eine Mitarbeit an solch länderübergreifenden Projekten die beste Hilfe die Europa anbieten könnte. Solche Unternehmungen versprechen Wirtschaftswachstum, Arbeitsplätze und damit auch einen zunehmenden Wohlstand.

Letztendlich möchte ich dann auch darauf hinweisen, dass ich bei ANDASOL3 mit einer Ausbeute von 0,438TWh/Jahr gerechnet habe. Die Prognose des Herstellers spricht aber nur von einer Ausbeute, die bei 0,18TWh/Jahr liegt. Bei einer weltweit verteilten Aufstellung solcher Solarkraftwerkstechniken darf man aber durchaus mit höheren Erträgen rechnen. Im Allgemeinen scheint die Sonne ja auch nie zu 100% und in 24 Stunden auch nie auf die gleiche Stelle. Inzwischen gibt es Techniken, die die Parabolrinnen solcher Kraftwerke der Sonne nachführen, womit sich der Wirkungsgrad und damit die Ausbeute erhöht. Darüber hinaus gibt auch Techniken, die die Verunreinigungen im Prozess beseitigen und so - neben der rel. gesicherten Ausbeute - auch die Laufzeiten der Kraftwerke verlängert. Sollten also ein paar Prozent zum meinem angenommenen Ertrag fehlen, freut sich weiterhin nur die Konjunktur und damit sicherlich auch ein Großteil der Menschheit. :-)

Fassen wir zusammen:
Es gibt also viele und gute Gründe, solche Projekte ins Leben zu rufen. :-)

Diese Liste ließe sich wahrscheinlich beliebig verlängern. Gründe dagegen fallen mir eigentlich nur dann ein, wenn ich weiter das diesbezügliche Unvermögen von Politik und Wirtschaft, zu einer globalen Lösung finden zu können, befördern möchte.
Autor:
Michael Kleinwächter
Burgstr. 126
53177 Bonn-Bad Godesberg
EMail: micha@muffnet2.de