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Weltklimakonferenz

Energietechnologie: Neu ist gut, berechenbar ist besser

von Magdalena Klemun / 09.12.2015

Wenn Staaten ihre nationalen Klimaschutzbeiträge mithilfe existierender Technologien umsetzen, könnten etwa Windkraft- und Photovoltaikanlagen bis zum Jahr 2030 deutlich kostengünstiger werden. Diese Ergebnisse einer MIT-Studie machen Mut. Länder könnten sich um dasselbe Geld mehr CO2-arme Energie leisten, als ihnen heute vielleicht bewusst ist. Ein Gastbeitrag von Magdalena KlemunMagdalena Klemun ist Doktorandin im Trancik Lab des Massachusetts Institute of Technology (MIT). und Jessika E. TrancikProfessorin am MIT .

Wird Paris zum Erfolg? Viele meinen: Wirklich messen lässt sich das erst an den Taten, die auf die angekündigten Klimaschutzbeiträge einzelner Staaten folgen – diese liegen mitunter weit in der Zukunft.

Einer der Erfolge des Pariser Gipfels, vielleicht der wichtigste, wurde jedoch schon vor seinem Beginn erzielt. 185 Nationen haben ihre beabsichtigten Emissionsreduktionen im Vorlauf der Konferenz beim UNO-Klimasekretariat eingereicht. Viele bauen auf nationalen Energiepolitikstrategien auf, die vor COP21 entstanden und zum Teil bereits implementiert werden. In der von Unwilligkeit geprägten Klimadiplomatie ist ein Abkommen, das auf freiwilligen Zusagen basiert, ein Novum.

Ob Länder ihre Pläne umsetzen, wird nicht nur von internationaler Finanzhilfe abhängen – entscheidend ist auch, was Staaten und private Investoren für ihr Geld erwarten können. Diese Frage lässt sich nicht alleine durch einen Blick auf die Gegenwart beantworten. Wie viele CO2-arme Kraftwerke für einen fixen Geldbetrag errichtet werden können, wird dadurch bestimmt, wie sich die Kosten einzelner Technologien über die kommenden Jahre entwickeln.

Die Zeichen stehen gut

Mit unserem Team am Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben wir zu diesem Thema gerade einen Report publiziert. Unsere Berechnungen stimmen positiv. Wenn die größten Industrienationen einen substanziellen Anteil ihrer angekündigten Klimaschutzziele durch Emissionsreduktionen im Elektrizitätssektor erreichen, könnte die global installierte Photovoltaik- und Windkapazität im Jahr 2030 rund drei- bis fünfmal so groß sein wie 2014. Mit anderen Worten: Selbst wenn die beabsichtigten Emissionsreduktionen nicht ehrgeizig genug sind, um den Anstieg der globalen Durchschnittstemperatur bis zum Ende des Jahrhunderts auf zwei Grad Celsius zu beschränken, so reichen sie doch aus, um das globale Energiesystem fundamental zu verändern. Das ist ein Anfang.

Für Kostenprognosen ist dieses Wachstumspotenzial deshalb interessant, weil viele Technologien sich mit zunehmender Erfahrung kostengünstiger produzieren lassen. Theodore Wright, ein Ingenieur, hat den mathematischen Zusammenhang zwischen sinkenden Kosten und steigenden Produktionszahlen in den 1930er Jahren für Flugzeuge belegt. Er trifft auch für manche Energietechnologien zu. Die Kosten für Solarpaneele sind seit 2000 um 86 Prozent gesunken, während die Produktionszahlen rasant gestiegen sind (siehe Grafik). Verantwortlich dafür sind Skaleneffekte (niedrigere Produktionskosten in größeren Fabriken), Forschung und Entwicklung (etwa neue Materialien für Solarzellen), Lerneffekte einzelner Firmen (etwa effizientere Produktionsstrecken) oder Spillovers von anderen Technologien.

Grafik 1: Globale Kapazität und Preisentwicklung für Photovoltaik und Wind
Credits: MIT

Wirken diese Mechanismen weiterhin, so verspricht der erwartbare Kapazitätszuwachs nach unseren Schätzungen Kostensenkungen von bis zu 50 Prozent der StromgestehungskostenKosten, die für die Energieumwandlung von einer anderen Energieform in elektrischen Strom notwendig sind. von Photovoltaik und bis zu 25 Prozent bei Wind zwischen 2014 und 2030. Die Bedeutung dieser Kostenreduktion lässt sich an ihrem Gegenwert verstehen: Dieselbe Investition würde 2030 rund 40 Prozent mehr installierte Photovoltaikkapazität erlauben, und rund 20 Prozent mehr Windkapazität.

Freilich gelten die erwähnten Zahlen nur im Kontext der Annahmen, auf denen sie basieren. Die zukünftige Kostenentwicklung der Balance of System (BOS) eines Solarsystems ist für die Prognosen der Photovoltaikstromkosten der wichtigste Faktor – unsere Studie orientiert sich dabei an den Erwartungen des deutschen Fraunhofer Instituts. BOS bezeichnet jene Komponenten, die zusätzlich zu Solarzellen notwendig sind, um ein Solarsystem zu errichten, etwa die Aufständerung, Planungsleistungen oder die Anbindung ans Stromnetz. Da Solarmodule selbst bereits enorme Kostenreduktionen aufweisen, ist die Preisentwicklung bei den noch teuren Restkosten besonders wichtig.