Globale Energietransformation hin zu Netto-Null

Wir könnten die Schaffung von Wohlstand vom Energie- und Ressourcenverbrauch, von Emissionen und der Zerstörung von Ökosystemen abkoppeln.

Der »European Green Deal« fordert vor allem die Bereitstellung sauberer, erschwinglicher und sicherer Energie sowie die effiziente Nutzung von Energie und Ressourcen. Denn bis 2050 will die EU klimaneutral sein. Die zentrale Frage dabei ist, wie diese Zukunft aussehen könnte, in der die Ziele der »Agenda 2030« und des »European Green Deal« erreicht sind. Und wie die Wege und Fahrpläne aussehen könnten, die in eine solche Zukunft führen – nennen wir sie das digitale und nachhaltige Anthropozän^, . Welche konkreten Ziele könnten wir uns für 2030, 2040, 2050 und auf lange Sicht stecken?

Jetzt kommt es auf die dritte Revolution an

Zwei Revolutionen haben bereits gezeigt, was ein großer Wandel bewirken kann: die neolithische und die industrielle Revolution. Beide verbesserten das Leben der Menschen und haben die Welt gravierend verändert. Allerdings dauerte die neolithische Revolution fast 10.000 und die industrielle Revolution etwa 200 Jahre. Die bevorstehende digitale Nachhaltigkeitsrevolution dagegen hat nur ein Zeitfenster von etwa drei Jahrzehnten. Außerdem muss diese dritte Revolution alle nachteiligen Auswirkungen auf die Menschen, den Planeten und die Umwelt, die die ersten beiden Revolutionen auch hinterlassen haben, abwenden und so weit wie möglich bereinigen.

Die Energiewende ist integraler Bestandteil einer nachhaltigen Zukunft. Mit ihr müssten drei zentrale Ziele erreicht werden:

1. Universeller Zugang zu sauberen, zuverlässigen und erschwinglichen Energiedienstleistungen für alle Menschen
2. Änderung der Energienutzung und der Geschäftsmodelle in Richtung Energiedienstleistungen: vom Eigentum zur Nutzung und weiter zur Sharing Economy und Kreislaufwirtschaft
3. Konsequente Dekarbonisierung in Richtung Nullemissionen von Treibhausgasen (THG): weg von fossilen Brennstoffen, hin zu kohlenstofffreien Energiequellen sowie Strom und Wasserstoff als Energieträgern

Universeller Zugang zu Energiedienstleistungen

Der Zugang zu grundlegenden Energiedienstleistungen wie Mobilität, Kommunikation, Kochen und Heizen für alle Menschen ist eine der höchsten Entwicklungsprioritäten. Etwa drei Milliarden Menschen weltweit kochen und heizen mit traditionellen Brennstoffen, haben keinen Zugang zu moderner Energie und besitzen kaum effiziente und saubere Öfen. Dies führt jährlich zu schätzungsweise vier Millionen vorzeitigen Todesfällen, vor allem bei Frauen und Kindern, denn sie verbringen mehr Zeit in Häusern, in denen die Luft durch das Verbrennen von Biomasse – häufig von minderwertigem Holz in offenen Feuern – stark verschmutzt ist. Die meisten von ihnen leben in ländlichen Regionen südlich der Sahara und in Südasien.

Darüber hinaus müssen weltweit noch mehr als 600 Millionen Menschen an das Stromnetz angeschlossen werden. Für beide Aufgaben gibt es längst Lösungen – immerhin wurde der größte Teil der Welt bereits im vergangenen Jahrhundert elektrifiziert, und die Mehrheit der Weltbevölkerung kocht mit Gas oder Strom. In jüngster Zeit wurden Hunderte von Millionen Menschen in Afrika und Asien ans Stromnetz angeschlossen.

Um die fehlenden Energiedienstleistungen bereitzustellen, sind jedoch Ressourcen, Investitionen und ein geeigneter institutioneller Rahmen notwendig – allein das ist schon eine eigene Revolution. Ein Aktionsplan für die Elektrifizierung Afrikas zeigt, dass das Stromnetz in Afrika umfassend modernisiert und erweitert werden muss. Erreicht werden könnte dies durch fünf politische Maßnahmen:

1. Einführung eines kontinentweiten Risikogarantiesystems, verbunden mit gezielten nachfrageseitigen Subventionen, um die Elektrifizierung zu beschleunigen
2. Digitalisierung und offener Zugang zu Planungs- und Managementinstrumenten für den Energiesektor
3. Integration von lokalen Anforderungen in die Politik für erneuerbare Energien, um Arbeitsplätze im Energiesektor zu erhalten und zu schaffen
4. Stärkung und Ausweitung kooperativer regionaler Energiepools durch nationale Partnerschaften, die von afrikanischen Gebern und Entwicklungspartnern unterstützt werden
5. In Städten Ausweitung der Investitionen in netzunabhängige und zusammengeschaltete Mininetze für saubere Energie

Es liegt auf der Hand, dass sich diese Empfehlungen ebenso dafür eignen könnten, den universellen Zugang zu Strom und anderen Energiedienstleistungen auch in anderen Teilen der Welt zu verwirklichen.

Die große Energiewende

Die Energiesysteme unterscheiden sich weltweit drastisch hinsichtlich ihrer Abhängigkeit von traditionellen Energiequellen wie (nicht nachhaltiger) Biomasse und Kohle sowie der Nutzung von erneuerbaren Energien, Gas oder Kernkraft. Allen gemeinsam ist wiederum, dass sie vom Erdöl abhängen und enorm komplex sind. Eine systemische Energiewende müsste die großen Unterschiede zwischen den Energiesystemen berücksichtigen – das ist eine Herausforderung. Zugleich liegt darin die Chance, Vielfalt und alternative Entwicklungspfade zu gewährleisten. Dies kann vor allem dann von Vorteil sein, wenn etwa durch den Handel mit kohlenstofffreier Energie, die Zusammenarbeit bei Investitionen – beispielsweise zur Senkung der kollektiven Kosten durch technologisches Lernen – oder mithilfe neuer Geschäftsmodelle Synergien erzielt werden können.

Der Zugang zu grundlegenden Energiedienstleistungen wie Strom, Kochen und Heizen für alle Menschen ist eine der höchsten Entwicklungsprioritäten.

Aus wirtschaftlicher und technologischer Sicht müssen viele Prozesse umgestaltet werden, um eine vollständige Dekarbonisierung zu erreichen und die Effizienz der Energieumwandlung, des Transports und des Endverbrauchs wie Mobilität, Gebäude, Industrie und Landwirtschaft zu verbessern. Der Ersatz fossiler Brennstoffe erfordert zudem umfangreiche Investitionen in erneuerbare Anlagen, Netze und Pipelines, Speicher wie Batterien, kohlenstofffreie Energieträger wie Wasserstoff und grünes Methan sowie in die Sanierung von Gebäuden, effiziente Geräte, neue ­Verkehrstechnologien und intelligente Systeme.

Die flächendeckende Elektrifizierung spielt eine wichtige Rolle bei der Transformation. Eine umfassende Digitalisierung ebenso: Sie würde ermöglichen, intermittierende erneuerbare Energien wie Solar- und Windenergie, lokale und dezentrale Systeme sowie kontinentale Netze zu harmonisieren. Die vielleicht größte Auswirkung hätte die Digitalisierung auf den Endverbrauch von Energie und auf Energiedienstleistungen. Digital ermöglichte Verbraucherinnovationen und daraus entstehende neue Verhaltensweisen der Verbraucherinnen und Verbraucher könnten eine starke Kraft sein, um die Energiewende voranzutreiben. Sie verbessern die Energieeffizienz und -suffizienz, reduzieren den Materialverbrauch und die Emissionen, steigern die Leistung durch neue Dienstleistungen und inspirieren möglicherweise zum Mitmachen. So wird aus dem Besitzen ein Nutzen, und es entsteht eine gemeinsame Wirtschaft. Beispiele sind Fahrrad- und ­Auto-Sharing, Peer-to-Peer-Netze und Smart Homes.

Der angestrebte Wandel bietet die Chance für ein neues, nachhaltiges Wirtschaftswachstum, wenn die Länder ihren Energiebedarf im eigenen Land decken und Investitionen kosteneffizient umsetzen können. Europa ist der größte Energieimporteur der Welt. Die Nachhaltigkeitstransformation hin zu emissionsfreien, sauberen, erschwinglichen und effizienten Energiedienstleistungen verringert die Abhängigkeit von fossilen Energieträgern, wodurch ein enormer Zusatznutzen entsteht. Allerdings besteht das Risiko, dass sich neue Abhängigkeiten entwickeln, beispielsweise von seltenen Erden. Die Kreislaufwirtschaft und das Recycling von Materialien können – unterstützt von der Digitalisierung – die Ressourcen- und Energieeffizienz deutlich verbessern. Dann gilt es jedoch, den Reboundeffekt einzudämmen, also zu verhindern, dass Menschen aufgrund höherer Ressourcen- und Energieeffizienz mehr verbrauchen. Das betrifft vor allem die einkommensstarken Gruppen, auf die heute ein großer Teil des Energie- und Materialverbrauchs entfällt. In den Entwicklungsländern allerdings, in denen viele Menschen nur unzureichend Zugang zu Energiedienstleistungen haben, ist der Reboundeffekt sogar wünschenswert, da er die Kosten senken und zu erschwinglicheren und ausreichenden Energiedienstleistungen führen würde. Diese sind für die weitere Entwicklung unerlässlich und verringern hoffentlich auch den Druck auf die Erdsysteme.

Die Frage, wie all die Technologien mit einer angemessenen sozialen Steuerung und Politik erfolgreich skaliert und integriert werden können, ist noch zu lösen.

In ihrem wissenschaftlichen Gutachten zur Energiewende argumentiert die Gruppe der wissenschaftlichen Chefberater der Europäischen Kommission, dass wichtige Investitionsentscheidungen von vielen verschiedenen Akteuren erforderlich sein werden: von den Verbrauchern bis zur Industrie, von den Gemeinden bis zu den Regionen und von den verschiedenen Regierungsebenen bis zu den Unternehmen auf globaler, nationaler, regionaler und lokaler Ebene. Dies beinhaltet einen breiteren gesellschaftlichen Wandel und erfordert einen systemischen Ansatz^, , der neue rechtliche Rahmenbedingungen, Normen und Verhaltensweisen sowie rechtliche, wirtschaftliche, technologische und finanzielle Innovationen einbezieht. Dabei müssen die Menschen im Zentrum stehen. Der einzuschlagende Weg besteht darin, Energiedienstleistungen universell zugänglich zu machen, damit Synergien zu erzielen und das Alte loszulassen, um dem Neuen in der Welt nach der Pandemie den Weg zu ebnen.

Vollständige Dekarbonisierung der Energie

Der jüngste und sechste Sachstandsbericht des Weltklimarats (Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC) bestätigt frühere wissenschaftliche Erkenntnisse, wonach die Gefahr des Umkippens der Erdsysteme in neue Zustände aufgrund menschlicher Eingriffe steigt. Das erfordert ein entschlossenes und sofortiges Handeln, um das Fortschreiten des Klimawandels abzuwenden. In erster Näherung ist die globale Erwärmung eine lineare Funktion der kumulativen Treibhausgasemissionen. Das bedeutet: Wenn sich das Klima bei einer bestimmten Temperatur stabilisieren soll, müssen die globalen Emissionen bei null liegen, um eine weitere Aufsummierung der Emissionen zu vermeiden. Um das Ziel des Pariser Klimaschutzabkommens zu erreichen, also die globale Erwärmung möglichst auf 1,5 °C über dem vorindustriellen Niveau zu begrenzen, müssen die Nettoemissionen bis Mitte des Jahrhunderts auf null sinken. Da zwei Drittel der weltweiten Treibhausgasemissionen auf den Energiebereich entfallen, muss die Umgestaltung des Energiesystems auf Netto-Nullemissionen ausgerichtet sein. Dies würde zahlreiche Vorteile mit sich bringen, wie die Verringerung der Umweltverschmutzung und eine bessere Qualität der Energiedienstleistungen für alle.

Die Dekarbonisierung und die Transformation in Richtung Nullemissionen erfordern einen Preis für Kohlenstoffdioxid und andere Treibhausgase. Durch eine Kohlenstoffsteuer, eine Versteigerung von Emissionsrechten oder durch beides würden neue Einnahmen generiert. Diese sollten zum einen für die Förderung von Wissenschaft, Technologie und Innovation auf der ganzen Welt verwendet werden. Zum anderen sollten diese Einnahmen vor allem dazu dienen, allen Menschen weltweit einen Zugang zu sauberen, erschwinglichen und effizienten Energiedienstleistungen zu verschaffen. Generell müssen einkommensschwächere Gruppen vor dem regressiven Charakter der Kohlenstoffpreise geschützt werden.

Es gilt, den Reboundeffekt einzudämmen, also zu verhindern, dass Menschen aufgrund höherer Ressourcen- und Energieeffizienz mehr verbrauchen.

Europa und die EU-Mitgliedstaaten haben die Chance, mit einer raschen Dekarbonisierung und der Verpflichtung zum Einsatz emissionsfreier Energiequellen die globale Energiewende anzuführen^, . Die Entwicklung von Energiesystemen, die fast vollständig auf variablen erneuerbaren Energien wie Wind und Sonne basieren, ist jedoch eine gewaltige Herausforderung. Diese wird durch die zunehmende Bedeutung der Elektrizität als wichtigster Energieträger auf dem Weg zu einer nachhaltigen Zukunft für alle noch erschwert. Viele der erforderlichen Technologien und Optionen sind zumindest im Prinzip bekannt, während sich einige noch in einem frühen technologischen Stadium befinden. Die rasanten Entwicklungen bei den digitalen Technologien werden in den künftigen Energiesystemen eine wichtige Rolle spielen: Intelligente Netze, das Internet der Dinge, »Industrie 5.0«, künstliche Intelligenz und Deep Learning könnten den Weg zu neuen emissionsfreien Energie-, Verkehrs-, Produktions- und Siedlungssystemen ebnen. Es ist jedoch so gut wie sicher, dass keines dieser Elemente allein ausreicht. Zudem können sie auch zu Anfälligkeiten der Systeme beitragen. Und die Frage, wie all diese Technologien mit einer angemessenen sozialen Steuerung und Politik erfolgreich skaliert und integriert werden können, ist mit hoher Priorität noch zu lösen.

Der Übergang zur Kohlenstoffneutralität erfordert die erfolgreiche Koordinierung vieler freiwilliger ­Entscheidungen verschiedener Akteure, vor allem weil es darauf ankommen wird, die Energieeffizienz zu steigern und gleichzeitig die Energienachfrage und den Energieverbrauch in Richtung Suffizienz zu senken. Diese Koordinierung kann durch eine Mischung aus ­Regulierungsmaßnahmen (beispielsweise technologische Normen, Anreize und Subventionen mit sogenannten Sonnenuntergangsklauseln) und Marktinstrumenten (wie Kohlenstoffpreise) erreicht werden. Im Einklang mit den politischen Maßnahmen und Prioritäten, die bereits durch den »Green Deal« und wachsende nationale Strategien gesetzt werden, kann dies Chancen für politische und gesetzgeberische Innovationen bieten. Das für den Wandel erforderliche Wissen könnte auch in die Bildung und Kommunikation zur Energiewende einfließen.

Digitales und nachhaltiges Anthropozän

Die derzeitigen Systeme haben die Menschheit nicht auf einen nachhaltigen Weg geführt. Die Digitalisierung und der transformative Wandel versprechen, wesentliche Voraussetzungen für eine nachhaltige Zukunft und ein emissionsfreies Energiesystem mit ausreichenden Dienstleistungen für ein menschenwürdiges Leben für alle zu schaffen. Dies ist jedoch das Paradoxon des digitalen Anthropozäns: Der transformative Wandel hat auch das Potenzial, eine nachhaltige Zukunft zu gefährden. Daher braucht er eine angemessene gesellschaftliche Steuerung. Abgesehen von den Unwägbarkeiten und möglichen gesellschaftlichen und erdsystembezogenen Kipppunkten des digitalen Anthropozäns gibt es noch nie da gewesene digitale Möglichkeiten und innovative Gamechanger, die den Wandel in Richtung Nachhaltigkeit lenken und so in ein digitales und nachhaltiges Anthropozän führen können. Der Übergang von der linearen zur Kreislaufwirtschaft ist jetzt in greifbare Nähe gerückt, und wir könnten die Schaffung von Wohlstand vom Energie- und Ressourcenverbrauch, von Emissionen und der Zerstörung von Ökosystemen abkoppeln. Ein umfassender Schutz des Planeten wird möglich und könnte dazu beitragen, die Erdsysteme zum Nutzen aller zu erhalten.

Es gibt noch nie da gewesene digitale Möglichkeiten und innovative Gamechanger, die den Wandel in Richtung Nachhaltigkeit lenken können.

Erforderlich ist also eine tiefgreifende technologische, wirtschaftliche, soziale und ordnungspolitische Transformation, die alle einschließt und integrativ ist. Das bedeutet, sowohl die Menschen als auch die Systeme müssen sich grundlegend verändern. Es müssen neue Werte, Normen und menschliche Verhaltensweisen entstehen, die attraktiv sind und angenommen werden können. Diese wären weder bedrohlich noch schädlich oder mit Opfern verbunden. Ganz im Gegenteil: Der Wandel hin zu einer digitalen und nachhaltigen Zukunft würde ein gerechtes und ausgewogenes Leben auf einem sicheren und widerstandsfähigen Planeten ermöglichen.