Warum sprechen wir nicht über Wasserkraft?
Eine der großen Kluften in der Umweltbewegung betrifft die Frage, welche Technologie wir priorisieren sollten, um die Anstrengungen zur Dekarbonisierung zu beschleunigen. Eine Seite setzt auf erneuerbare Energien - meist dargestellt durch Solar- und Windenergie. Die andere Seite glaubt, die Lösung liegt in der Kernenergie. Das Lager der erneuerbaren Energien verweist oft auf das starke Wachstum von Sonnen- und Windenergie in den letzten Jahren, begleitet von fallenden Kosten. Sie betonen auch die wahrgenommenen Risiken der Kernenergie. Die Befürworter der Kernenergie weisen darauf hin, dass Solar- und Windenergie intermittierend sind und somit eine fortgesetzte Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen - Kohle oder Gas - bestehen, wenn die Sonne nicht scheint. Kernenergie hingegen liefert durchgehend Grundlaststrom. Was die Risiken der Kernenergie betrifft, argumentieren sie, dass diese in der öffentlichen Wahrnehmung übertrieben dargestellt werden, während Daten zeigen, dass die Kernenergie eine der sichersten Stromquellen ist.
Und so geht die Debatte weiter. Für diejenigen unter Ihnen, die glauben, es handele sich um eine neue Kontroverse, mag es interessant sein zu wissen, dass das erste kommerzielle Solarpanel 1881 geschaffen wurde und das erste Kernkraftwerk, das Elektrizität lieferte, 1951 ans Netz ging.
Das Argument für Solarenergie ist ihr exponentielles Wachstum:
Das Argument für die Kernenergie ist, dass sie den Großteil der Elektrizität einer großen Wirtschaft, wie beispielsweise Frankreich, erzeugen kann, das 70% seines Stroms aus Kernenergie bezieht. Der signifikanteste Beitrag der Solarenergie in relativen Zahlen kommt aus dem Jemen, der 13% seines Stroms aus Sonnenenergie bezieht.
Die Wahl zwischen Wind und Sonne einerseits und Kernenergie andererseits ist für jemanden wie mich erstaunlich, der versucht, die Stromerzeugung ohne technologische Vorurteile zu studieren. Denn weder Wind, Solar noch Kernenergie sind die bedeutendste Quelle für kohlenstoffarme Energie, die derzeit zur Verfügung steht. Wie Sie dem Titel dieses Beitrags entnehmen können, ist die größte Quelle für kohlenstoffarme Elektrizität tatsächlich die Wasserkraft. Sie ist nicht nur bedeutender als jede andere einzelne Quelle für kohlenstoffarme Energie, sie ist wichtiger als Kern- und Solarenergie zusammen. Außerdem ist sie seit den letzten 50 Jahren jede einzelne Jahr die bedeutendste Quelle für kohlenstoffarme Energie. Unsere Daten reichen nicht weiter zurück als 1971, aber ich nehme an, dass sie tatsächlich immer die bedeutendste Quelle für kohlenstoffarme Elektrizität war, da die Kernenergieerzeugung in ihren ersten beiden Jahrzehnten ein geringer Beitragsleister war und Solar- und Windenergie erst in den 80er Jahren überhaupt zur Netzversorgung beitrugen.
Zusätzlich dazu beziehen alle bis auf drei der 26 Länder, die 70% oder mehr ihrer Elektrizität aus kohlenstoffarmen Quellen beziehen, den größten Teil davon aus Wasserkraft (siehe unsere Rangliste). Zwei weitere Länder beziehen immer noch 30% oder mehr aus Wasserkraft, aber etwas mehr als das aus Kernenergie (im Fall von Schweden) und Geothermie (im Fall von Kenia). Das einzige Land auf dieser Liste, das keine bedeutende Menge an Wasserkraft nutzt, ist Frankreich, das 70% seiner Elektrizität aus Kernenergie bezieht.
Natürlich könnte sich das ändern. Wenn Solar- und Windenergie weiterhin in signifikanten Raten wachsen, könnten sie in den kommenden Jahrzehnten die Wasserkraft übertreffen. Wenn in die Kernenergie erhebliche Investitionen getätigt werden, könnte sie stattdessen an die erste Stelle springen (tatsächlich kam die Kernenergie 2001 sehr nahe daran, die Wasserkraft zu überholen, aber seitdem ist die Kernenergie nicht mehr gewachsen, während die Wasserkraft das Tempo beibehielt). Diese beiden Szenarien werden leidenschaftlich von den zwei Lagern vertreten. Die Zeit wird zeigen, welche Energiequelle in der Zukunft die bedeutendste wird. Aber vor Prognosen ist es wichtig zu wissen, woher wir kommen und wo wir sind. Und das ist eine Geschichte über die Wasserkraft.
Im Jahr 2011 veröffentlichte der IPCC den Bericht über erneuerbare Energiequellen und Klimaschutz, der ein Kapitel über Wasserkraft enthält. Hier ist, was sie über die aktuelle und zukünftige Kapazität sagten:
Das weltweite technische Potenzial für die Wasserkrafterzeugung beträgt 14.576 TWh/Jahr (52.47 EJ/Jahr) mit einer entsprechenden installierten Leistung von 3.721 GW, etwa viermal so hoch wie die aktuelle installierte Leistung. Die weltweit installierte Leistung an Wasserkraft lag im Jahr 2009 bei 926 GW, was einer jährlichen Stromerzeugung von 3.551 TWh/y (12.8 EJ/y) entspricht und einem globalen durchschnittlichen Kapazitätsfaktor von 44% entspricht. Von dem gesamten technischen Potenzial für Wasserkraft liegt die nicht genutzte Kapazität zwischen etwa 47% in Europa und Nordamerika und 92% in Afrika, was auf große Möglichkeiten für eine fortgesetzte Wasserkraftentwicklung weltweit hindeutet, wobei das größte Wachstumspotenzial in Afrika, Asien und Lateinamerika liegt. Darüber hinaus ist die Renovierung, Modernisierung und Aufrüstung alter Kraftwerke oft kostengünstiger als die Entwicklung eines neuen Kraftwerks, hat relativ kleinere Umwelt- und soziale Auswirkungen und erfordert weniger Zeit für die Implementierung. Es besteht auch ein erhebliches Potenzial, bestehende Infrastrukturen, die derzeit nicht über Generatoreneinheiten verfügen (z.B. bestehende Barragen, Wehre, Dämme, Kanalfallstrukturen, Wasserversorgungssysteme), durch Hinzufügung neuer Wasserkraftanlagen umzuarbeiten. Nur 25% der bestehenden 45.000 großen Dämme werden für die Wasserkraft genutzt, während die restlichen 75% ausschließlich für andere Zwecke genutzt werden (z.B. Bewässerung, Hochwasserschutz, Schifffahrt und städtische Wasserversorgungssysteme). Der Klimawandel wird voraussichtlich den durchschnittlichen Niederschlag und Abfluss insgesamt erhöhen, aber die regionalen Muster werden variieren: die Auswirkungen auf die Wasserkrafterzeugung werden auf globaler Ebene wahrscheinlich gering sein, aber signifikante regionale Veränderungen der Flussabflussmengen und -zeiten könnten Herausforderungen für die Planung darstellen.
In dem Jahrzehnt seit 2009 hat die globale Wasserkraftproduktion um 26% zugenommen. Wenn der IPCC mit seiner Einschätzung des globalen Potenzials richtig lag, könnte die Wasserkraft um mehr als 200% weiter expandieren. Ein anderer Weg, dies auszudrücken, wäre zu sagen, dass, wenn die Wasserkraftkapazität heute voll ausgenutzt würde, sie etwa 50% der globalen Elektrizität ausmachen könnte (anstatt 16%), was den Anteil der kohlenstoffarmen Erzeugung an der globalen Stromerzeugung auf 70% (anstatt 36%) erhöhen könnte.
Tatsächlich hat sich der Anteil der globalen Stromerzeugung, der aus kohlenstoffarmen Quellen besteht, in den letzten 50 Jahren kaum verändert:
Das nächste Mal, wenn jemand behauptet, dass entweder Solar-/Windenergie oder Kernenergie die Lösung gegen den Klimawandel sein wird, fragen Sie sie, warum sie die Wasserkraft nicht erwähnen.
