Klimaziele der EU 12.04.2018, 07:08 Uhr

Großbritannien reduziert CO2-Emissionen durch einfache Umstellung

Die CO2-Reduktion ist im Pariser Klimavertrag festgehalten, doch viele Länder werden ihre eigenen Ziele verfehlen, auch Deutschland. Ganz anders: Großbritannien. Das Königreich konnte seine Kohlendioxidemissionen signifikant verringern – durch einen Wechsel der Stromproduktion von Kohle- auf Gaskraftwerke.

„Taylor‘s Lane Power Station“ in London

Gasturbinen-Kraftwerk wie „Taylor‘s Lane Power Station“ in London gelten als konventionelle Kraftwerke, stoßen aber weniger C=2 aus als Kohlekraftwerke.

Foto: panthermedia.net/VictorHuang

Kohlendioxid ist ein Treibhausgas, das als natürlicher Bestandteil der Atmosphäre für lebensfreundliche Temperaturen an der Erdoberfläche sorgt. Im Zuge der Industrialisierung hat der Mensch aber vergleichsweise große Mengen CO2 in die Atmosphäre entlassen, die ihr von Pflanzen über Jahrmillionen entzogen wurden. Eine Reduktion der Kohlendioxidproduktion, um den Anstieg des Treibhauseffekts zu begrenzen, erscheint nötig, war aber bisher wenig erfolgreich.

Betrachtung der weltweiten CO2-Bemühungen

Zwar haben die USA ihre Kohlendioxidemissionen zwischen 2005 und 2017 um 758 Millionen Tonnen reduziert, die gesamte EU um 770 Millionen Tonnen und das Vereinigte Königreich um 170 Millionen Tonnen. Gleichzeitig sind aber die Emissionen in China um drei Milliarden und in Indien um eine Milliarde Tonnen gestiegen. Dieser Anstieg und damit auch der Rückgang in den westlichen Ländern ist zum Teil auf eine Verschiebung der industriellen Produktion nach Asien, insbesondere China zurückzuführen.

Die Verschiebung der Stromproduktion von Kohle- auf Gaskraftwerke verursacht dagegen eine eindeutig lokale Reduktion der Kohlendioxidemissionen. Darauf verweist eine aktuelle Studie der Universität von Sheffield. Wesentlich ist dabei auch, dass hierfür kein Kraftwerksneubau erforderlich war. Gaskraftwerke werden in Großbritannien bisher vornehmlich als Spitzenlastkraftwerke eingesetzt, weil sie sich vergleichsweise schnell hoch- und herunterfahren lassen. Kohlekraftwerke brauchen dagegen mehr Zeit für einen Lastwechsel und bedienen daher die Grund- und Mittellast. Der britische Wechsel von Kohle zu Gas nutzte daher vorhandene Reservekapazitäten.

Briten schaffen finanzielle Anreize und verringern CO2-Ausstoß um 6 %

Infolge eines Wechsels von Kohle zu Gas bei der Stromproduktion sanken die britischen CO2-Emissionen 2016 um sechs Prozent. Der Umstieg wurde vorangetrieben durch einen Preis von 18 Britischen Pfund pro Tonne CO2. Da Kohle im Wesentlichen aus Kohlenstoff besteht, Erdgas dagegen aus Kohlenwasserstoffen, entsteht bei der Verbrennung von Gas weniger Kohlendioxid und mehr Wasser als bei der Verbrennung von Kohle. Daher ist Gas im Vorteil, wenn die CO2-Produktion durch eine Besteuerung oder ähnliche Maßnahmen zum Kostenfaktor wird. Dies war auch beim britischen Umstieg auf Gaskraftwerke ausschlaggebend. Da der Wechsel zwischen den beiden Primärenergieträgern keine internationale Verschiebung der Kohlendioxidproduktion bedeutet, liegt in diesem Fall eine eindeutige Einsparung vor.

Auch in Deutschland sind ähnliche CO2-Einsparungen möglich

Ein Umstieg von Kohle- auf bestehende Gaskraftwerke stellt auch für Deutschland eine realistische Möglichkeit zur Reduktion der Kohlendioxidemissionen dar. Er wird auch dadurch begünstigt, dass die Zunahme von Photovoltaik und Windkraft bei der Stromproduktion aufgrund ihrer Witterungsabhängigkeit die Volatilität der Strommärkte erhöht. Konkrete Zahlen liefern die Forscher aus Sheffield für die Bundesrepublik nicht, dafür zu den USA, Russland, China und Indien. Für Russland und die USA schätzen die Forscher das Umstellungspotenzial auf 40 bis 50 Prozent der Kohlestromproduktion, für Indien und China dagegen nur auf sechs bis zwölf Prozent.

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Der Wechsel von Kohle zu Gas ist keine langfristige Alternative

Der Hauptvorteil eines Umstiegs von Kohle- auf existierende Gaskraftwerke liegt in der Möglichkeit einer kurzfristigen, echten Reduktion von CO2-Emissionen. Das ist dadurch begründet, dass bei der Verbrennung von Erdgas pro Energieeinheit weniger CO2 entsteht und dass in vielen Fällen kein Kraftwerksneubau erforderlich ist. Bei einer zunehmenden Volatilität der Gasmärkte nimmt zudem der Bedarf an Grundlastkraftwerken zugunsten von Spitzenlastkraftwerken ab. Kein echter Nachteil ist die geringere Reichweite der weltweiten Gasreserven, da der Wechsel von Kohle zu Gas ohnehin keine langfristige Lösung darstellt.

Auf lange Sicht ist für die Verringerung von Kohlendioxidemissionen die Weiterentwicklung der regenerativen Energiegewinnung nötig. Das stellt auch Studienautor Iain Staffell vom Imperial College London fest. Nur das erlaube eine permanente Verringerung der globalen CO2-Emissionen. Mit dem Wechsel von Kohle zu Gas können Industrienationen aber Zeit für den Ausbau der erneuerbaren Energien gewinnen und ihren Carbon Footprint bereits teilweise zurückfahren.

Fazit: Eine kurzfristige Alternative für Industrieländer

Ein Umstieg von Kohle zu Erdgas bei der Stromproduktion ist vor allem für Industrieländer eine Option, die über ausreichende Reservekapazitäten in Form von Gaskraftwerken verfügen. Dadurch lassen sich kurzfristig signifikante Einsparungen bei der Kohlendoxidproduktion erzielen. Um eine dauerhafte Reduktion zu erreichen, muss der Umstieg aber von längerfristigen Maßnahmen begleitet werden wie einem Wechsel zu Energie aus regenerativen Quellen, einer Steigerung der Energieeffizienz oder einer anderweitig verursachter Reduktionen des Energieverbrauchs.

Ein Beitrag von:

  • ingenieur.de

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