Wie viel CO₂ stossen die erneuerbaren Energien aus?

Alle Energieformen verursachen Treibhausgase. Die erneuerbaren Energien und die Kernenergie verursachen indirekte CO₂-Emissionen, aber deutlich weniger solcher Emissionen als die Verbrennung fossiler Energieträger (Kohle, Benzin, Diesel, Erdgas). Allerdings könnte die Technologie der CO₂-Abscheidung und -Speicherung die Gesamtsituation ändern.

Jede kWh Energie, die wir verbrauchen, trägt zur Klimaerwärmung bei, weil alle Energieträger Emissionen von Treibhausgasen (insbesondere CO₂) verursachen. Es stossen aber nicht alle gleich viel aus. Die von fossilen Energieträgern verursachten Emissionen entstehen im Wesentlichen bei ihrer Verbrennung in Motoren, Heizkesseln, Stromkraftwerken, Zementwerken usw. Die erneuerbaren Energien stossen ebenfalls Treibhausgase aus, aber hauptsächlich bei der Erzeugung, dem Transport, der Installation und dem Abbau der notwendigen Anlagen (Windkraftwerke, Solarmodule usw.).

Um den Beitrag der einzelnen Energieträger zur Klimaerwärmung vergleichen zu können, berechnet man ihre Emissionen in Gramm CO₂ pro kWh gelieferter Energie ^[genauer gesagt in Gramm „CO₂-Äquivalent“ (CO₂-eq), was es ermöglicht, die anderen, ebenfalls ausgestossenen Treibhausgase (Stickoxide, Methan usw.) zu berücksichtigen. Heizöl weist eine „CO₂-Intensität“ von 330 Gramm CO₂-Äquivalent pro kWh auf (330 g/CO₂-eq/kWh)]. Nehmen wir eine Heizölheizung als Beispiel: Die Förderung, der Transport, das Raffinieren und die Verbrennung des Heizöls für eine kWh Wärme führen zum Ausstoss von 330 Gramm CO₂-Äquivalent in die Atmosphäre. Dies wird als „CO₂-Intensität“ von Heizöl in der Höhe von 330 Gramm CO₂-Äquivalent pro kWh bezeichnet (330 g/CO₂-eq/kWh oder abgekürzt: 330 g). Diese Zahl setzt sich wie folgt zusammen: 24 g Ausstoss während der Förderung des Rohöls, 10 g während des Transports, 18 g bei der Verarbeitung in der Raffinerie und 278 g – d. h. 84% der Emissionen des Energieträgers – bei der Verbrennung in einem Heizkessel. Mit seinen 330 g weist das Heizöl im Vergleich mit den für die Heizung verfügbaren Alternativen eine sehr schlechte Bilanz auf: 270 g für das Erdgas, 130 g für die Elektro-Direktheizung, 40 g für die Wärmepumpe und 20 g für Holz [→ siehe Abb. unten].

Auch in der Stromerzeugung gibt es bedeutende Unterschiede zwischen den einzelnen Energieträgern. Die Kohlekraftwerke sind in Bezug auf Treibhausgasemissionen die mit Abstand schlimmsten: 1000 g pro kWh! Das ist mehr als doppelt so viel wie bei Strom aus Erdgas: 400 g. Die erneuerbaren Energien weisen eine deutlich bessere Bilanz auf: 40-90 g für die Photovoltaik (je nach verwendeter Technologie), 15-25 g für die Windkraft (je nach Art der Anlage) und weniger als 10 g für die Wasserkraft. Der Atomstrom weist ebenfalls eine sehr günstige CO₂-Bilanz auf, die sich für die in der Schweiz verwendeten Energieträger auf 10 g pro kWh beläuft, auch wenn diese Zahl eine grosse Unsicherheit aufweist [→ F17].

Wie sieht es bei den Treibstoffen für den Verkehr aus? Benzin und Diesel stossen praktisch die gleiche Menge CO₂-Äquivalent pro gelieferter kWh Energie aus: Benzin 329 g und Diesel 317 g. Der Ausstoss von als Treibstoff genutztem Erdgas ist um 30% geringer: 223 g. Die Biotreibstoffe weisen eine durchwachsene Bilanz auf, weil ihr Beitrag zum Klimaschutz je nach Produkt sehr stark variieren kann. Die flüssigen Biotreibstoffe der sogenannten 1. Generation (aus Nahrungspflanzen wie Mais, Raps usw.) stossen im Fall von Bioethanol 70-90 g CO₂ pro kWh aus, bei Biodiesel sind es 140- 200 g. Einige dieser Biotreibstoffe bieten also nur ein begrenztes Potenzial zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen und sind gleichzeitig sehr umstritten in Bezug auf die sozialen und ökologischen Auswirkungen. Deshalb ist ihr Gebrauch in der Schweiz sehr gering [→ F56]. Die Biotreibstoffe der 2. und 3. Generation, die insbesondere aus ligninhaltigen Pflanzen (Holz, Gras usw.) oder Algen hergestellt werden, sollten einen viel geringeren Treibhausgasausstoss in der Grössenordnung von 50-100 g pro kWh aufweisen. Diese vielversprechenden Zahlen müssen aber erst bestätigt werden. Ausserdem muss man mindestens das Jahr 2020 abwarten, bevor diese neuen Biotreibstoffe breit vertrieben werden.

Das als Biotreibstoff verwendete Biogas in den Gasfahrzeugen [→ F33] weist eine sehr interessante CO₂-Intensität auf, weil es in der Schweiz v. a. aus landwirtschaftlichen Abfällen und Klärschlämmen produziert wird: 40 g CO₂-Äquivalent pro kWh, d. h. achtmal weniger als Benzin oder Diesel. In Bezug auf den Strom für die Elektrofahrzeuge und den Wasserstoff für die Brennstoffzellenfahrzeuge wird ihre jeweilige CO₂-Bilanz völlig von deren Herstellungsart abhängen. Wenn hierfür erneuerbare Quellen herangezogen werden, können sie einen bedeutenden Beitrag zur Verringerung des CO₂-Ausstosses des Verkehrssektors leisten [→ F35] und [→ F36].

Im Endeffekt stossen erneuerbare Energien zwischen 5 und 30 mal weniger Treibhausgase aus als fossile Energieträger [→ siehe Abb. unten]. Man kann aber die Abscheidung und Speicherung von CO₂, das bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe entsteht, ins Auge fassen [→ F91]. Wenn dies verlässlich und zu akzeptablen Kosten gelingt, könnten einige fossile Energieträger – zumindest in Bezug auf die CO₂-Emissionen – genauso wenige Emissionen verursachen wie die erneuerbaren Energien.