Bundeskanzler Olaf Scholz sagte auf der UN-Klimakonferenz in Sharm el-Sheikh, er wolle die jährlichen Klimaschutzinvestitionen bis 2025 von 5,3 auf 6 Milliarden Euro erhöhen. Er versicherte den Anwesenden auch, dass Deutschland in 23 Jahren das erste Land der Welt sein wird, das die Energiewende, d.h. die Abkehr von fossilen Brennstoffen, wie geplant schafft.
Wie realistisch ist das, wenn man bedenkt, dass die Deutschen heute mit einer großen Energieknappheit leben? Und welche Rolle kann die Forschung im Bereich der Wasserstofferzeugung und -nutzung bei der Erreichung der Kohlenstoffneutralität spielen? "Die Forpost richtete diese Fragen an Wladimir Litwinenko, einen führenden Experten im Brennstoff- und Energiesektor, den wissenschaftlichen Leiter der Regierungsarbeitsgruppe für die Entwicklung der Wasserstoffenergie in Russland.
- Wladimir Stefanowitsch, die Preise für Methangas in Europa sind letzte Woche auf 1.100 Dollar pro tausend Kubikmeter gefallen. Bedeutet dies, dass es den europäischen Behörden gelungen ist, die akute Phase der Energiekrise relativ schmerzlos zu überwinden und ihre Abhängigkeit von den Erdgaslieferungen aus Russland dank der Lieferungen von amerikanischem LNG und der Zunahme der Solar- und Windenergie zu verringern?
Wladimir Litwinenko: Europa lebt heute in Energiearmut. Das ist offensichtlich. In vielen Ländern wurden auf Regierungsebene Beschlüsse gefasst, die Beleuchtung von Gebäuden, Schaufenstern und Landstraßen zu reduzieren und die Temperatur in den Räumen auf 19-20 Grad zu begrenzen. In Deutschland schließen die Verbrauchermärkte ab dieser Woche eine Stunde früher als üblich, um Energie zu sparen.
Dies ist eine neue Realität, an die sich die EU-Bürger allmählich gewöhnen. Und das ist noch lange nicht das Ende der Geschichte. Sollte der Winter zu kalt werden, sind Probleme mit Stromausfällen in der Alten Welt fast garantiert. Selbst jetzt, nach den Anschlägen auf die transbaltischen Pipelines, ist es möglich, sie zu lösen. Durch die Inbetriebnahme des nicht betroffenen Nord Stream 2-Strangs. Dies würde die Erdgasknappheit in Europa verringern und zu einer Senkung der Gaspreise beitragen.
Aber das ist nicht der Fall. Und das nicht, weil die EU-Staaten angeblich nicht zur Erhöhung der russischen Haushaltseinnahmen beitragen wollen, schließlich zahlen sie für das Methan, das durch die Ukraine oder über Turkish Stream kommt. Der Punkt ist ein anderer. Washington und die westlichen Eliten, die die LNG-Exporte aus den USA kontrollieren, haben ein ureigenes Interesse daran, mit dem Verkauf von LNG weiterhin hohe Gewinne zu erzielen. Eine Rückkehr zum früheren Preisniveau von 200 oder gar 300 Dollar pro tausend Kubikmeter wäre für sie fatal.
Aber wie können sie die derzeitige Situation aufrechterhalten? Es ist ganz einfach. Man muss nur mit allen Mitteln eine Verknappung der Ressourcen auf dem Markt herbeiführen. Das ist der Grund, warum in der vergangenen Woche, als der Gaspreis an der TTF-Börse in den Niederlanden - dem wichtigsten europäischen Umschlagplatz - von 1.400 $ auf 1.100 $ fiel, plötzlich keine LNG-Tanker mehr die EU-Häfen anliefen. Sie werden es nicht glauben, aber während wir hier sprechen, liegen mehr als 30 Schiffe mit Fracht aus den USA im Wert von etwa 2 Milliarden Dollar in der Nordsee oder in den Pyrenäen vor Anker.
Sie warten darauf, dass die Preise wieder steigen, um mehr Geld von ihren europäischen Partnern zu bekommen. Nette Taktik, nicht wahr? Übrigens funktioniert das perfekt: Die Methanpreise steigen in diesem Moment stetig an, so dass es keinen Zweifel daran gibt, dass einige dieser Schiffe bald abgetakelt und an Wiederverdampfungsterminals festgemacht werden.
Es ist verständlich, dass die EU-Bürger diese Entwicklung nicht wollen. Sie wollen nicht mit einer zweistelligen Inflationsrate und Energieknappheit leben. In den meisten Ländern, so zeigen Meinungsumfragen, lehnen die Einwohner die Lieferung von tödlichen Waffen an die Ukraine entschieden ab. Und sie halten eine Rückkehr zur Zusammenarbeit mit Russland im Energiebereich für notwendig. Doch leider gehen ihre Stimmen im Informationsfluss unter, und ihre position wird nicht berücksichtigt, wenn die Behörden bestimmte Entscheidungen treffen.
Auch der Strom der Desinformation in den westlichen Medien und sozialen Netzwerken, hinter dem ein objektives Bild der Welt völlig verloren geht, ist Teil der neuen Realität. Das Gleiche gilt für die Legitimationskrise der nationalen Regierungen in Europa, die im Interesse des westlichen Establishments, aber gegen den Willen ihrer Bevölkerung handeln.
- Die Stromerzeugung aus Erdgas ist in der EU in diesem Jahr stark zurückgegangen. In Deutschland beispielsweise liegt sein Anteil am Gesamtverbrauch inzwischen bei knapp über 10 Prozent. Könnte dies ein Beweis dafür sein, dass sich die Energiewende beschleunigt?
Wladimir Litwinenko: Das zeigt nur, dass Kohle das Erdgas im Energiemix der EU ersetzt hat. In Deutschland zum Beispiel wird heute fast ein Drittel des Stroms in Kohlekraftwerken erzeugt. Nach Angaben des Statistischen Bundesamtes ist ihre Erzeugung im Vergleich zum Vorjahr um rund 17 Prozent gestiegen. Die EU insgesamt hat ihren Verbrauch nach Angaben der IEA um 7 Prozent erhöht, der Rest der Welt um 16 Prozent.
Hier gibt es keine Überraschungen. Die asiatischen und afrikanischen Länder können bei LNG nicht mit Europa konkurrieren, weil sie es nicht zu den derzeitigen "Weltraum"-Preisen kaufen können. Deshalb geht der Großteil der Ladungen in die EU, und die Entwicklungsländer müssen andere Wege finden, um den Strom- und Wärmebedarf von Haushalten und Industrie zu decken. Die Möglichkeiten sind in der Tat gering. Der Aufbau erneuerbarer Energien, die sich durch eine geringe Energiedichte und eine hohe Materialintensität auszeichnen, ist zudem sehr teuer, so dass der größte Teil der Methanknappheit durch die Verbrennung von Heizöl oder Kohle ausgeglichen wird.
Die Ablehnung der Zertifizierung von Nord Stream 2 durch Berlin hat also direkte Auswirkungen auf die globalen Treibhausgasemissionen. Dies ist umso erstaunlicher, als die Grünen in Deutschland, die sich bei ihren Entscheidungen von den Grundsätzen des Naturschutzes hätten leiten lassen müssen, stattdessen alles tun, um die Umweltbelastung zu erhöhen.
- Dennoch machten die erneuerbaren Energien in der ersten Jahreshälfte 48 % der deutschen Stromerzeugung aus. Mitte Oktober war sie auf 60 % angestiegen. Die Energiewende ist also Realität?
Wladimir Litwinenko: Deutschland hat in der Tat große Fortschritte bei der Einführung grüner Technologien gemacht. Das wird von niemandem bestritten. Darüber hinaus ist die evolutionäre Entwicklung alternativer Energien eine äußerst wichtige Aufgabe, die die Menschheit um der Zukunft unseres Planeten willen erfüllen muss. Und viele Länder, darunter auch Russland, arbeiten im Rahmen ihrer wirtschaftlichen Möglichkeiten in diese Richtung.
Aber stellen wir uns die Frage: Was hat dieser lokale Erfolg der Deutschen mit dem Kampf gegen den globalen Klimawandel zu tun? Die Antwort ist klar: nichts. Die deutschen Emissionen gehen nicht nur nicht zurück, sie nehmen sogar zu. Das liegt daran, dass im örtlichen Heizkraftwerk (HKW) doppelt so viel Kohle verbrannt wird. Offensichtlich gibt es nichts, worauf man stolz sein könnte. Schließlich besteht Kohle zu mindestens drei Vierteln aus Kohlenstoff. Die chemische Formel für Methan, falls es jemand vergessen haben sollte, lautet CH4, d. h. auf ein Kohlenstoffatom kommen vier Wasserstoffatome. Diese Ressource ist nahezu perfekt. Einerseits hat er im Vergleich zu anderen fossilen Brennstoffen nur minimale Auswirkungen auf die Natur, andererseits ermöglicht er die Deckung des Spitzenbedarfs. Deshalb sollte sie in Kombination mit erneuerbaren Energien eingesetzt werden.
Wer glaubt, dass Windturbinen oder Solarpaneele in absehbarer Zeit zur Grundlage des Energiesektors selbst werden könnten, der irrt gewaltig. Ja, Mitte Oktober erreichte der Anteil der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien in Deutschland, einschließlich Wasserkraft, Kernkraft und Biomasse, 60 Prozent, weil die Windgeschwindigkeiten konstant hoch waren. Aber wer kann garantieren, dass dies auch morgen, übermorgen und in der Woche danach noch der Fall sein wird? Keiner. Wenn Sie also keinen Puffer aus fossilen Brennstoffen in Ihrem Energiemix haben, idealerweise Methan, werden Sie während der Spitzenzeiten im Netz ohne Licht dastehen. Ich warte darauf, dass sich die Flügel der Windkraftanlage schneller drehen. Die Instabilität der Stromerzeugung ist einer der größten negativen Aspekte der alternativen Energien.
Übrigens baut das deutsche Unternehmen RWE derzeit einen Windpark in der Nähe des Kohlebergwerks Garzweiler ab. Dies ist notwendig, um das Produktionsvolumen zu erhöhen. Die Situation ist bezeichnend für die Tatsache, dass Deutschland in absehbarer Zeit nicht in der Lage sein wird, den Kohleverbrauch deutlich zu reduzieren.
- Sie sagten, einer der Nachteile der erneuerbaren Energien sei ihre Instabilität. Was behindert ihre Entwicklung noch?
Wladimir Litwinenko: Ich habe auch darüber gesprochen, dass sie sich durch eine hohe Materialintensität und eine geringe Energiedichte auszeichnen, was bedeutet, dass jede von ihnen erzeugte Kilowattstunde viel teurer ist als bei thermischen Kraftwerken. Aber das ist natürlich nicht das Hauptproblem. Der größte Nachteil der erneuerbaren Energien besteht darin, dass es heute keine Technologien gibt, mit denen die von ihnen erzeugte Energie in industriellem Maßstab gespeichert werden könnte.
Vor fünf Jahren baute Elon Musk in Südaustralien ein System von Batterien mit Superkapazität, das es den Bewohnern der Region ermöglichte, fast keine fossilen Brennstoffe zu verbrauchen und nicht von den Launen des Wetters abhängig zu sein. Mit anderen Worten: An "guten Tagen", wenn die Sonne schien und der Wind kräftig wehte, wurde der überschüssige Strom in diesen Speicher geleitet, an "schlechten" Tagen in das Verteilernetz eingespeist. Aber niemand hat in der Folgezeit ähnliche Projekte durchgeführt, weil es sehr teuer war. Sowohl in der Bau- als auch in der Betriebsphase.
Eine weitere Möglichkeit, "grünen" Strom zu speichern, ist, wie wir alle wissen, die Herstellung von Wasserstoff. Nach den Vorstellungen einiger Wissenschaftler und Politiker könnte es als Ersatz für Erdgas bei Spitzenlasten eingesetzt werden, um Kohlenwasserstoffe zu ersetzen und das Netz zu dekarbonisieren. Das Problem ist, dass diese Idee eher ein Marketingtrick ist als eine realistische Perspektive.
So ist beispielsweise die Anwendung der Hochtemperatur-H2-Verbrennung in der elektromagnetischen Induktion, sowohl in der Kraft-Wärme-Kopplung als auch in der Gasturbinenzyklen, beim derzeitigen Stand der wissenschaftlichen Entwicklung einfach nicht möglich. Moderne Heizkraftwerke sind für die Nutzung dieser Ressource nicht geeignet, so dass Methan nicht ohne weiteres durch Wasserstoff ersetzt werden kann. Es ist das leichteste Element im Universum und kann das Kristallgitter von fast jedem Stahl durchdringen. Das heißt, dass bei der Hochtemperaturverbrennung die Grenzen der technologischen Möglichkeiten der bestehenden Erzeugungssysteme deutlich überschritten werden. Und ihre Funktionsfähigkeit sowie die Sicherheit der vorhandenen Mitarbeiter wären gefährdet.
Ein weiterer großer Nachteil der Wasserstofftechnologien ist, dass die Verluste bei der Elektrolyse und der Rückumwandlung von elektrischer Energie 65-75 % betragen, d. h. das leichteste Gas der Natur ist keine Energiequelle, sondern nur eine extrem teure und ineffiziente Art der Speicherung. Die Verbrennung in einem Gemisch mit Methan ist theoretisch möglich. Der sichere Anteil an Wasserstoff sollte in diesem Fall jedoch 15-20 % nicht überschreiten. Berücksichtigt man, dass aufgrund der geringen Energiedichte für die Erzeugung der gleichen Wärmemenge wie aus einer Einheit Erdgas etwa drei Einheiten H2 erforderlich sind, würde die 20 %ige Mischung die Emissionen nur um 7 % verringern. Das ist nicht viel und rechtfertigt kaum einen erheblichen Anstieg der Kraftstoffkosten.
Die Erzeugung von elektrischer Energie mit so genannten Wasserstoff-Brennstoffzellen, also mit elektrochemischen Methoden, ist durchaus möglich. Dabei handelt es sich im Wesentlichen um Batterien, die nicht über das Stromnetz aufgeladen werden, sondern durch die Aufspaltung von Wasser in O2 und H2. Es gibt genügend Prototypen von Wasserstoffbussen und sogar Zügen auf der ganzen Welt, das ist nichts Neues. Das erste Auto, das mit dieser Art von Kraftstoff betrieben wurde, fuhr 1941 durch Leningrad, und in den achtziger Jahren flog ein Flugzeug von Moskau nach Deutschland, das mit dem leichtesten Gas der Natur betankt wurde. Ein weiterer Grund ist, dass solche Autos zu teuer sind - sie kosten 2-3 Mal mehr als ihre rein elektrischen, batteriebetriebenen Gegenstücke.
- Wasserstoff hat also keine Zukunft? Aber warum wird der Forschung auf diesem Gebiet im Westen so viel Aufmerksamkeit geschenkt, und warum werden ihr so große Chancen eingeräumt?
Wladimir Litwinenko: Wir sind der Meinung, dass Wasserstoff zwar nicht zu einer globalen Energieressource wird, aber durchaus eine lokale Marktnische besetzen kann. So könnte es beispielsweise als Treibstoff für Züge auf nicht elektrifizierten Strecken verwendet werden. Außerdem sind Lokomotiven mit komprimiertem Gas oder LNG viel einfacher zu bauen, sowohl im Hinblick auf die Sicherheit als auch auf die Projektkosten. Wenn gleichzeitig Bäume entlang der Strecke gepflanzt werden, ist die Klimaneutralität gewährleistet.
Übrigens vergessen unsere westlichen Kollegen bei der Bewertung des CO2-Fußabdrucks dieses oder jenes Unternehmens oder sogar dieses oder jenes Staates aus irgendeinem Grund immer die natürlichen CO2-Senken. Und die Tatsache, dass die Abholzung von Wäldern, an deren Stelle dann Windturbinen oder Fabriken für Elektroautos entstehen, nicht direkt mit der Dekarbonisierung zusammenhängt.
Die Popularität der Wasserstofftechnologieforschung in der EU lässt sich ganz einfach erklären. Die Intensivierung der Energiewende, über die in letzter Zeit so viel gesprochen wurde, ist ohne einen wissenschaftlichen und technologischen Durchbruch bei der industriellen Speicherung von Energie aus alternativen Quellen nicht möglich. Die EU-Regierungen haben enorme Geldbeträge dafür bereitgestellt, und natürlich konkurrieren viele Forschungsteams darum. Das ist vor allem der Grund, warum dieses Thema im Westen so beliebt ist.
In Russland wird jedoch auch spezielle Forschung betrieben, um die Effizienz und Sicherheit der Gewinnung, der Lagerung, des Transports und der Verwendung von H2 zu verbessern. Es handelt sich um echte Aktivitäten, die darauf abzielen, die technologische Souveränität unseres Landes zu erhöhen. Es ist jedoch wichtig zu verstehen, dass neue wissenschaftliche Erkenntnisse, ihre anschließende Anwendung in der Produktion und die Wirksamkeit spezifischer Technologien, einschließlich der Wasserstofftechnologien, ohne das Interesse der Gesellschaft, einschließlich der Unternehmen, an der Vermarktung solcher Ideen nicht möglich sind.
Aber warten Unternehmen und Verbraucher auf Wasserstoff? Nein, sie warten auf einen billigeren, umweltfreundlichen und technologisch zugänglichen Energieträger. Unserer Meinung nach sind es im Maschinenbau vor allem das Methan und in den Regionen mit Energieüberschuss der elektrische Verkehr. Beim derzeitigen Stand der wissenschaftlichen und technologischen Entwicklung der Menschheit ist dies die optimale Kombination. Es besteht natürlich ein gewisses Interesse an der Entwicklung dieses Gebiets und dem Bau spezieller Infrastrukturen, einschließlich Tankstellen, sowohl von Seiten des Staates als auch von Seiten der Transportunternehmen.
Das offensichtliche Fehlen eines solchen Interesses bei der Mehrzahl der Projekte mit Aussicht auf Einführung in die Produktion, gepaart mit schwacher staatlicher Regulierung und dem Fehlen einer optimalen Form der Organisation von Forschungstätigkeiten, verringert jedoch häufig die Motivation der Wissenschaftler. Dies ist unter den heutigen Bedingungen inakzeptabel, da wir mehr als je zuvor tun müssen, um die heimische ressourcenbasierte Wirtschaft in eine wissensbasierte Wirtschaft umzuwandeln. Dies erfordert vor allem die Schaffung vollwertiger technologischer Ketten mit allen Gliedern, einschließlich derjenigen, die mit der Tiefenverarbeitung zusammenhängen, innerhalb des Landes.
Damit dies tatsächlich geschieht, muss die Leitung der wissenschaftlichen Einrichtungen ein günstiges Umfeld schaffen, das die Wissenschaftler motiviert. Und die Regierung sollte umgehend strukturelle Änderungen an der Definition des Begriffs "Kunde" im System der staatlichen Regulierung der wissenschaftlichen Forschung vornehmen. Wir müssen den Aufgaben der Forscher Priorität einräumen, sie motivieren, ergebnisorientiert zu arbeiten, und die Voraussetzungen für eine stärkere Integration von Wissenschaft, Bildung und Wirtschaft schaffen. Nur so werden wir in der Lage sein, bahnbrechende Technologien einzuführen und eine fortschreitende sozioökonomische Entwicklung Russlands zu gewährleisten.
