Eckwerte eines Umbaus der Energieversorgung
Energieversorgung ist systemisch
Abbildung 2 zeigt deutlich, dass alle Elemente der Energieversorgung (Energieträger, Energiewandlung, Energienutzung als die 3 Ebenen von unten nach oben) untereinander vielfach verbunden sind (2). Greift man daher in ein Element ein, erhält man eine systemische Antwort aus allen Ebenen. Ihr Inhalt kann aufgrund der Komplexität des Systems nicht vorhergesagt werden, selbst wenn man sich nur auf die zu verändernde Größe (z.B. gesamthafte CO2-Einsparung) bezieht. Es ist kontraproduktiv, dies zu ignorieren und jedem Element separiert eine mengenmäßige und zeitliche Änderungslast im Umbau des Systems zuzuweisen. Dabei entstehen Schnittstellen, die falsche Anreize, ungeeignete Infrastrukturen und in jedem Fall suboptimale Wirksamkeiten im Hinblick auf die Zielsetzung verursachen. Vor allem der regulatorische Rahmen muss das berücksichtigen und mit möglichst einem einheitlichen Werkzeug das System in die gewünschte Richtung steuern.
Derzeit ist das in Deutschland und Europa nicht der Fall. Vielmehr gibt es eine Vielzahl von unterschiedlich konstruierten Steuerinstrumenten. Insbesondere das System von Anreizen (für EE zum Beispiel) ist nicht hilfreich, wenn es nicht die ganze Technologiekette erfasst (Netze, Flexibilisierung der fossilen Nutzung). Vordringlich wichtig ist gegenwärtig eine direkte Anreizung zum Verzicht auf fossile Träger, die systemweit wirkt. Dafür gibt es zahlreiche Möglichkeiten. Das ETS (Emissions Trading System) ist eine bereits existierende Vorlage, die, wenn sie voll funktional gemacht und auf das gesamte System ausgedehnt würde, die Aufgabe erfüllen könnte. Wirksam wird ein derartiges System nur, wenn gleichzeitig alle Subventionen im Energiebereich zurückgefahren werden.
Energiesysteme benötigen zwei Arten von Energieträgern
Grundlage der neuen Energiesysteme ist die elektrische Primärenergie aus Wandlern von Sonne und Wind. Diese Erneuerbare Energie mit freien Elektronen als Energieträger kann in geringem Umfang durch stoffliche regenerative Energien aus Biomasse ergänzt werden. Diese nutzen chemische Bindungen in Molekülen als Energieträger. Damit kann Erneuerbare Energie transportiert und gespeichert werden. Durch Verbrennung mit und ohne Flammen wird die Energie freigesetzt.
Einige Energieanwendungen aus Abbildung 2 benötigen zwingend stoffliche Energieträger für die Herstellung von Materialien (als Einsatzstoffe) und für energiedichte Mobilitätsanwendungen (Flugzeuge, Schiffe, schwere Baumaschinen, Busse und Lkw im Fernverkehr). Um die Transportsysteme für elektrische Energie in überschaubaren Größen zu halten, sind weiter Punktanwendungen von Prozesswärme günstig mit stofflichen Energieträgern zu betreiben (Grundstoffe wie Stahl, Glas, Ziegel, Zement; Gas als Träger). Somit kann ein rein elektrisches Energiesystem nicht funktionieren – es wird immer die Dualität der Energieträger geben müssen.
Der Bedarf an stofflichen Energieträgern ist ein erheblicher Teil des Energiesystems und kann nicht ohne Schaden für die Entwicklung des Planeten durch Biomasse allein aufgebracht werden. Folgt man einem Konzept der systemischen Nachhaltigkeit, sollten die stofflichen Energieträger durch Wandlung (chemische Energiekonversion) aus primärer Elektrizität hergestellt werden. Dann kann ein rein technisches Energiesystem ohne unmittelbare Auswirkung auf die Ökosysteme entstehen. Bei seiner Einrichtung sind Auswirkungen auf den Verbrauch von Mineralstoffen, Wasser und Land zu minimieren und entsprechende Stoffkreisläufe einzurichten.
Folgt: Der Bedarf an stofflichen Energieträgern erfordert einen Kohlenstoffkreislauf