Energie | 09. August 2010 | von Jan Oliver Löfken | 11 Kommentare

Energie-Frage der Woche: Welcher Strom ist der beste für das Klima?

In Kohlekraftwerken wird permanent Braunkohle oder meist aus Übersee importierte Steinkohle verfeuert. Solarzellen benötigen kristallines Silizium, das zuvor mit hohem Energieeinsatz aus Quarz gewonnen wird. So ist es sinnvoll, Kraftwerke nicht allein während ihres Betriebs auf Klimatauglichkeit zu prüfen. Die eingesetzte Energie sollte vielmehr über den gesamten Lebenszyklus von über 30 Jahren in Betracht gezogen werden. Welcher Kraftwerkstypus ist unter diesem Aspekt am klimafreundlichsten?

Um diese Frage beantworten zu können, muss möglichst der komplette Energiebedarf eines Kraftwerks von der Herstellung der Komponenten über den Bau und Betrieb bis hin zur Entsorgung aufsummiert werden. Diese Aufgabe übernahmen Energieexperten vom DLR-Institut für Technische Thermodynamik in Stuttgart und vom Institut für Energie-  und Umweltforschung (IFEU) in Heidelberg. Die Ergebnisse veröffentlichte das Bundesumweltministerium (BMU), in dessen Auftrag die Nachhaltigkeit verschiedener Kraftwerkstypen untersucht wurde, im Juni 2009.

Windkraft und Solarthermie bieten hohe Energieffizienz

Montage von 80 Windenergieanlagen des Typs Vestas V 80 vor der dänschen Nordseeküste. Bild: Vestas Central Europe, Bild oben: Solarturmkraftwerk, Bild: DLR/ Markus-Steur.de
Montage von 80 Windenergieanlagen des Typs Vestas V 80 vor der dänischen Nordseeküste. Bild: Vestas Central Europe, Bild oben: Solarturmkraftwerk, Bild: DLR/ Markus-Steur.de

Am schnellsten holen Windkraftanlagen die Energie für Herstellung, Betrieb und Entsorgung wieder rein: Die "energetische Amortisationszeit" schwankt in Abhängigkeit von Standort und Effizienz der Anlagen zwischen drei und sieben Monaten. Vergleichbare Werte erreichen sonst nur solarthermische Kraftwerke an sonnenreichen Standorten wie Marokko. Wasserkraftwerke brauchen bis zu 13 Monate. Photovoltaik-Kraftwerke in Mitteleuropa müssen bis zu fünf Jahre lang Strom erzeugen, um ihre Energiebilanz wieder auszugleichen. Moderne Dünnschicht-Solarzellen allerdings lassen sich energieeffizienter produzieren, so dass sie diese Zeitspanne auf drei Jahre verkürzt.

Alle Kraftwerke, die Strom aus fossilen Brennstoffen oder Uran gewinnen, können prinzipiell nie ihre Energiebilanz ausgleichen. Denn sie verbrauchen Brennstoffe mit einem höheren Energieinhalt im Vergleich zum erzeugten Strom. Ein Perpetuum mobile mit Wirkungsgraden von mehr als 100 Prozent gibt es eben nicht.

Beste Lösung liegt in einem intelligenten Mix

Obwohl Windräder an und auf der Nordsee und Solarthermie in südlichen Regionen die beste Energiebilanz zeigen, sollte man auf die anderen Formen der Stromgewinnung nicht verzichten. "Es gibt nicht die eine beste Technologie für eine zuverlässige Stromversorgung", sagt DLR-Forscher Franz Trieb, der ebenfalls zu dem BMU-Report für eine nachhaltige Energieversorgung beigetragen hat. Um bezahlbaren Strom mit einer hohen Versorgungssicherheit ins Netz einspeisen zu können, müsse ein vielfältiger Mix an regenerativ betriebenen Kraftwerken genutzt werden.

Die DLR-Energiefrage der Woche im Wissenschaftsjahr "Die Zukunft der Energie"

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) hat das Wissenschaftsjahr 2010 unter das Motto "Die Zukunft der Energie" gestellt. Aus diesem Anlass beantwortet der Wissenschaftsjournalist Jan Oliver Löfken in diesem Jahr jede Woche eine Frage zum Thema Energie in diesem Blog. Haben Sie Fragen, wie unsere Energieversorgung in Zukunft aussehen könnte? Oder wollen Sie wissen, wie beispielsweise ein Wellenkraftwerk funktioniert und wie effizient damit Strom erzeugt werden kann? Dann schicken Sie uns Ihre Fragen per E-Mail. Wissenschaftsjournalist Jan Oliver Löfken recherchiert die Antworten und veröffentlicht sie jede Woche in diesem Blog. 

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Über den Autor

Der Energiejournalist Jan Oliver Löfken schreibt unter anderem für Technologie Review, Wissenschaft aktuell, Tagesspiegel, Berliner Zeitung und das P.M. Magazin. Derzeit diskutiert er im DLR-Energieblog aktuelle Themen rund um die Energiewende. zur Autorenseite