IEA: Welt-Wasserstoff-Kraftwerk Afrika?

Globale Energiekrise bietet Afrika Chancen zum Ausbau regenerativer Energien – zwei Texte dazu

Afrikas reichlich vorhandene Sonnen- und Windenergie könnte es zu einem globalen Zentrum für die Produktion von kohlenstoffarmem Wasserstoff machen, so die Internationale Energie-Organisation IEA in ihrem im Juni erschienen Africa Energy Outlook 2022. „Wasserstoff ist ein energiereiches Element, das die Atmosphäre nicht erwärmt, wenn es als Brennstoff verwendet wird“, heißt es in einer einschlägigen Medienmitteilung des Weltwirtschaftsforums (WEF) vom 21.07.2022. „Afrika könnte jährlich 5.000 Megatonnen Wasserstoff produzieren, so viel, wie die aktuelle Gesamtenergieversorgung der Welt“, so die IEA. Etwa 600 Millionen Menschen – 43 % der Bevölkerung Afrikas – haben derzeit keinen Zugang zu Elektrizität.

Im Africa Energy Outlook 2022 erklärt die IEA, Afrikas reiche Erneuerbare Ressourcen – insbesondere Solarenergie, aber auch Onshore-Windkraft – seien der Schlüssel zur Erschließung dieses Potenzials. Die heutigen lähmenden Preissprünge bei den Energiepreisen unterstrichen die Dringlichkeit und die Vorteile für die afrikanischen Länder, den Ausbau billigerer und sauberer Energiequellen zu beschleunigen.

Der IEA-Bericht

Der Einmarsch Russlands in der Ukraine habe die Preise für Lebensmittel, Energie und andere Rohstoffe in die Höhe schnellen lassen und die Belastung der afrikanischen Volkswirtschaften, die bereits schwer von der Covid-19-Pandemie betroffen sind, noch verstärkt. Die einander überschneidenden Krisen wirken sich auf viele Teile der afrikanischen Energiesysteme aus, einschließlich der Umkehrung positiver Trends bei der Verbesserung des Zugangs zu moderner Energie. Laut dem Africa Energy Outlook 2022 leben heute 25 Millionen mehr Menschen in Afrika ohne Strom als vor der Pandemie.

„Gleichzeitig ist Afrika bereits jetzt mit schwererwiegenden Auswirkungen des Klimawandels konfrontiert als die meisten anderen Teile der Welt – einschließlich massiver Dürreperioden -, obwohl die Afrikaner am wenigsten für das Problem verantwortlich sind. Auf Afrika entfallen bisher weniger als 3 % der energiebedingten CO₂-Emissionen der Welt, und es hat die niedrigsten Pro-Kopf-Emissionen aller Regionen.“

Trotz dieser Herausforderungen stellt der Bericht fest, dass die globale Umstellung auf saubere Energie neue Chancen für die wirtschaftliche und soziale Entwicklung Afrikas biete, wobei die Solarenergie, andere Erneuerbare Energien und neu entstehende Bereiche wie kritische Mineralien und grüner Wasserstoff ein starkes Wachstumspotenzial böten, wenn sie gut gesteuert würden. Die zunehmenden internationalen Ambitionen zur Emissionsreduzierung trügen dazu bei, dem globalen Energiesektor angesichts sinkender Kosten für saubere Technologien und veränderter globaler Investitionsmuster einen neuen Kurs zu geben. Die afrikanischen Länder seien bereit, von diesen Trends zu profitieren und zunehmende Finanzströme für den Klimaschutz anzuziehen.

„Afrika hat von der auf fossilen Brennstoffen basierenden Wirtschaft am wenigsten profitiert und die größten Nachteile erlitten, wie die aktuelle Energiekrise zeigt“, sagte Fatih Birol, der Exekutivdirektor der IEA. „Die neue globale Energiewirtschaft, die sich abzeichnet, bietet eine hoffnungsvollere Zukunft für Afrika, mit einem riesigen Potenzial für Solarenergie und andere Erneuerbare Energien, um seine Entwicklung voranzutreiben – und mit neuen industriellen Möglichkeiten bei kritischen Mineralien und grünem Wasserstoff.“

2030 bereits möglich – für nue 25 Mrd. pro Jahr

Birol weiter: „Die unmittelbare und absolute Priorität für Afrika und die internationale Gemeinschaft besteht darin, allen Afrikanern moderne und erschwingliche Energie zur Verfügung zu stellen – und unser neuer Bericht zeigt, dass dies bis zum Ende dieses Jahrzehnts durch jährliche Investitionen in Höhe von 25 Milliarden Dollar erreicht werden kann, was dem Betrag entspricht, der für den Bau eines einzigen neuen LNG-Terminals pro Jahr benötigt wird. „Es ist moralisch inakzeptabel, dass die andauernde Ungerechtigkeit der Energiearmut in Afrika nicht gelöst wird, obwohl es eindeutig in unseren Möglichkeiten liegt, dies zu tun.

Im Africa Energy Outlook 2022 wird ein Szenario für ein nachhaltiges Afrika untersucht, in dem alle energiebezogenen Entwicklungsziele Afrikas rechtzeitig und vollständig erreicht werden. Dazu gehören der allgemeine Zugang zu modernen Energiedienstleistungen bis 2030 und die vollständige Umsetzung aller afrikanischen Klimazusagen. Da die Nachfrage nach Energiedienstleistungen in Afrika rasch steigen werde, ist die Gewährleistung der Erschwinglichkeit eine dringende Priorität. Die Steigerung der Energieeffizienz ist hierfür von entscheidender Bedeutung, da sie die Brennstoffimporte reduziert, die bestehende Infrastruktur entlastet und die Rechnungen der Verbraucher erschwinglich hält.

Ausgebaute und verbesserte Stromnetze bilden in diesem Szenario das Rückgrat der neuen Energiesysteme Afrikas, die zunehmend mit Erneuerbaren Energien betrieben werden. Afrika beherbergt 60 % der weltweit besten Solarressourcen, verfügt aber derzeit nur über 1 % der PV-Kapazität. In vielen Teilen Afrikas ist die Solarenergie bereits die billigste Energiequelle und wird bis 2030 alle anderen Energiequellen auf dem gesamten Kontinent überflügeln. Im Szenario Nachhaltiges Afrika entfallen über 80 % der bis 2030 neu hinzukommenden Stromerzeugungskapazitäten auf Erneuerbare Energien – darunter Solar- und Windenergie, Wasserkraft und Erdwärme.

Während die Erneuerbaren Energien in diesem Jahrzehnt die treibende Kraft für den afrikanischen Stromsektor sind, hängt die Industrialisierung des Kontinents zum Teil von der zunehmenden Nutzung von Erdgas ab. Bislang wurden in Afrika mehr als 5 000 Milliarden Kubikmeter (bcm) an Erdgasressourcen entdeckt, die noch nicht zur Erschließung freigegeben sind. Diese Ressourcen könnten bis zum Jahr 2030 zusätzlich 90 Mrd. Kubikmeter Gas pro Jahr liefern, was für die einheimische Düngemittel-, Stahl-, Zement- und Wasserentsalzungsindustrie Afrikas von großer Bedeutung sein könnte. Die kumulierten CO₂-Emissionen aus der Nutzung dieser Gasressourcen würden sich in den nächsten 30 Jahren auf etwa 10 Milliarden Tonnen belaufen. Würde man diese Emissionen zu den heutigen kumulativen Emissionen Afrikas hinzuzählen, so läge der Anteil Afrikas an den weltweiten Emissionen bei lediglich 3,5 %.

Afrikas riesige Mineralienvorkommen, die für mehrere saubere Energietechnologien entscheidend sind, würden neue Exportmärkte schaffen, müssen aber gut bewirtschaftet werden, da sich Afrikas Einnahmen aus wichtigen Mineralienexporten bis 2030 mehr als verdoppeln würden.

Es gibt eine Reihe von kohlenstoffarmen Wasserstoffprojekten, die sich in erster Linie auf die Herstellung von Ammoniak für Düngemittel konzentrieren, was die Ernährungssicherheit in Afrika verbessern würde. Afrika verfügt über ein enormes Potenzial zur Herstellung von Wasserstoff unter Nutzung seiner reichen erneuerbaren Ressourcen. Bis 2030 könnte so viel wie der heutige Energiebedarf zu international wettbewerbsfähigen Preisen produziert werden.

COP27 in Ägypten als Chance Afrikas

Um die Energie- und Klimaziele Afrikas zu erreichen, müssen die Energieinvestitionen in diesem Jahrzehnt mehr als verdoppelt werden. Damit würden sie von 2026 bis 2030 jährlich über 190 Mrd. USD betragen, wobei zwei Drittel in saubere Energie fließen würden.

„Multilaterale Entwicklungsbanken müssen dringend Maßnahmen ergreifen, um die Finanzströme nach Afrika sowohl für die Entwicklung des Energiesektors als auch für die Anpassung an den Klimawandel zu erhöhen“, so Birol. „Die Energiezukunft des Kontinents erfordert stärkere Anstrengungen vor Ort, die durch globale Unterstützung unterstützt werden. Die COP27-Klimakonferenz in Ägypten Ende 2022 bietet den afrikanischen Staats- und Regierungschefs eine wichtige Plattform, um die Agenda für die kommenden Jahre festzulegen. Dieses Jahrzehnt ist nicht nur für globale Klimaschutzmaßnahmen von entscheidender Bedeutung, sondern auch für die grundlegenden Investitionen, die es Afrika – der Heimat der jüngsten Bevölkerung der Welt – ermöglichen werden, in den kommenden Jahrzehnten zu gedeihen.

WEF: 5.000 Mt pro Jahr möglich zu <$ 2/kg

Afrika könnte jährlich 5.000 Megatonnen Wasserstoff zu einem Preis von weniger als 2 Dollar pro Kilogramm produzieren, schreibt das WEF – das entspricht der heutigen globalen Gesamtenergieversorgung, so die IEA. Wasserstoff ist ein reichlich vorhandenes und energiereiches Gas, das natürlich in Wasser und fossilen Brennstoffen wie Erdgas, Kohle und Erdöl vorkommt, erklärt die US Energy Information Administration. Wasserstoff kann als Kraftstoff verwendet werden, indem man ihn aus diesen Quellen abtrennt. Wenn Erneuerbare Energien – wie Sonne oder Wind – für die Trennung von Wasserstoff von Sauerstoff in Wassermolekülen genutzt werden, wird der erzeugte Wasserstoff als kohlenstofffreier „grüner Wasserstoff“ eingestuft.

Bei der Verwendung von Wasserstoff als Kraftstoff entsteht als einziges Abfallelement Wasser. Das ist besser für unseren Planeten als die Verbrennung fossiler Brennstoffe, die durch die Erzeugung von Kohlendioxid zur globalen Erwärmung und zur Luftverschmutzung beitragen. Laut IEA verfügt Afrika über eines der weltweit größten Potenziale für die Erzeugung von Wasserstoff aus kostengünstiger Erneuerbarer Elektrizität. Afrika verfügt über 60 % der besten Solarressourcen der Welt, aber nur 1 % der derzeitigen Solarstromerzeugungskapazität.

Auch die Windenergie stellt eine große Ressource dar. Trockene und halbtrockene Gebiete sind ideal für Wind- und Solarenergie, so die IEA, insbesondere in Nordafrika, am Horn von Afrika und im südlichen Afrika. Bis zum Jahr 2030 könnte Afrika 80 % der neu benötigten Stromerzeugung aus Sonnen- und Windenergie, Wasserkraft, Erdwärme und anderen Erneuerbaren Energien gewinnen, so die IEA. Die sinkenden Kosten sowohl für Solaranlagen als auch für die Wasserstoffproduktion werden das Wasserstoffpotenzial Afrikas voraussichtlich weiter erhöhen. Im Modell der IEA führt dies dazu, dass Afrikas Wasserstoff mit 2 $ pro Kilogramm bis zur Hälfte des Preises von Wasserstoff aus dem Rest der Welt beträgt.

Afrikas Herausforderungen im Energiebereich

Etwa 600 Millionen Menschen – 43 % der Bevölkerung Afrikas – haben derzeit keinen Zugang zu Elektrizität. Die meisten dieser Menschen leben in Afrika südlich der Sahara. Länder wie Ghana, Kenia und Ruanda sind auf dem besten Weg, bis 2030 einen vollständigen Zugang zur Stromversorgung zu erhalten, so die IEA in ihrem Szenario für ein nachhaltiges Afrika. Dies wird vor allem durch den Ausbau der nationalen Netze erreicht, so die IEA. In ländlichen Gebieten – wo die meisten Menschen ohne Zugang zu Elektrizität leben – sind solare Mini-Netze und autonome Systeme die praktikabelsten Lösungen. Um bis 2030 einen universellen Zugang zu erschwinglicher Elektrizität zu erreichen, müssen in Afrika jährlich 90 Millionen Menschen an das Stromnetz angeschlossen werden, so die IEA. Das ist dreimal so viel wie in den letzten Jahren. Wasserstoff wird als eine der Antworten angesehen.

Wie wird in Afrika Wasserstoff heute eingesetzt?

Wasserstoff wird derzeit in der Industrie zur Herstellung von Düngemitteln auf der Basis von Ammoniak – einem weit verbreiteten Pflanzennährstoff – und zur Raffination von Öl in Nordafrika und Nigeria verwendet. Dieser Wasserstoff wird meist aus Erdgas und Kohle gewonnen und ist nicht kohlenstoffarm, so die IEA. In dem Modell der IEA für die künftige Energienutzung in Afrika führen jedoch eine starke politische Unterstützung und Investitionen in die Infrastruktur zu einem raschen Wachstum der Produktion und der inländischen Nutzung von kohlenstoffarmem Wasserstoff“. Bis 2030 ergibt sich daraus ein „erhebliches Potenzial“ für den Export in die Nachfragezentren in Europa. Die IEA stellt fest, dass in Ägypten, Mauretanien, Marokko, Namibia und Südafrika bereits eine Reihe von kohlenstoffarmen Wasserstoffprojekten laufen oder diskutiert werden.

Was unternimmt das Weltwirtschaftsforum für den Übergang zu sauberer Energie?

Die Umstellung auf saubere Energie ist der Schlüssel zur Bekämpfung des Klimawandels, doch in den letzten fünf Jahren hat die Energiewende stagniert. Energieverbrauch und -produktion tragen zu zwei Dritteln der globalen Emissionen bei, und 81 % des globalen Energiesystems basieren immer noch auf fossilen Brennstoffen, derselbe Prozentsatz wie vor 30 Jahren. Außerdem verlangsamt sich die Verbesserung der Energieintensität der Weltwirtschaft (die Menge an Energie, die pro Einheit der Wirtschaftstätigkeit verbraucht wird). Im Jahr 2018 stieg die Energieintensität um 1,2 % und damit so langsam wie seit 2010 nicht mehr. Wirksame politische Maßnahmen, Maßnahmen des Privatsektors und die Zusammenarbeit zwischen dem öffentlichen und dem privaten Sektor sind erforderlich, um eine integrativere, nachhaltigere und umweltfreundlichere Wirtschaft zu schaffen.

->Quellen:

• weforum.org/africa-hydrogen-iea
• iea.org/news/global-energy-crisis-shows-urgency-of-accelerating-investment-in-cheaper-and-cleaner-energy-in-africa
• iea.org/reports/africa-energy-outlook-2022