Erneuerbare Energien im Klimawandel

In Deutschland deckten die erneuerbaren Energien im Jahr 2020 gut 46 Prozent des Strombedarfs. Der Anteil der regenerativen Quellen am Gesamtenergieverbrauch liegt allerdings deutlich darunter. Weltweit sind sie derzeit für etwa 15 Prozent der Primärenergiebedarfs verantwortlich, bis 2040 könnten sie 30 Prozent erreichen. Ob und wie sich die Erderwärmung auf das künftige Potenzial von Wind-, Solar- und Wasserkraftwerken auswirkt, haben Wissenschaftler nun untersucht. Ihre Studie, veröffentlicht im Fachblatt „Nature Climate Change“, zeigt regional starke Unterschiede.

Für ihre Analyse betrachteten David Gernaat von der Universität Utrecht und seine Kollegen mit dem Klimawandel erwartete Wetteränderungen. Für erneuerbare Kraftwerke relevant sind beispielsweise die mittleren Sonnenstunden, der Niederschlag, das Windaufkommen, die Durchschnittstemperaturen und auch der CO₂-Gehalt in der Atmosphäre. Anhand von zwei gängigen Klimamodellen schätzte das Team den Trend für diese Wetterkomponenten bis zum Ende des Jahrhunderts ab. Insgesamt erwarten die Forscher zwischen 2070 und 2100 einen relativ geringen Einfluss des Klimawandels auf regenerative Energiequellen – global wird das Potenzial um vier bis sechs Prozent steigen, so die Prognose. Es offenbarten sich allerdings deutliche regionale Unterschiede.

So dürften Solarkraftwerke in den gemäßigten Klimazonen Europas, Amerikas und Ostasiens von einer leicht steigenden Zahl an Sonnenstunden profitieren. Wasserkraftwerke dagegen könnten wegen zurückgehender Niederschläge in Südeuropa, Südamerika, Afrika, Japan und Australien etwas weniger Strom erzeugen. Eine Zunahme der Niederschläge in Ostafrika und Indien käme dagegen der Wasserkraft in diesen Regionen zugute. Auf die Windkraft scheint sich der Klimawandel nur gering auszuwirken, berichten die Wissenschaftler. In Südostasien rechnen sie bis 2100 häufiger mit stärkeren Winden, Indien und Russland können dagegen vermutlich etwas weniger Windstrom produzieren.

Den stärksten Effekt beobachteten Gernaat und seine Kollegen bei der Biomasse. Mit Ausnahme von Kanada und Südafrika erwarten sie für nahezu alle Kontinente eine Zunahme der Biomasse: Global sei mit zehn bis zwanzig Prozent mehr nutzbarer Energie aus Biomasse zu rechnen als heute. Zu diesem Ergebnis kamen die Forscher, indem sie von einem positiven Einfluss einer höheren CO₂-Konzentration in der Atmosphäre auf das Pflanzenwachstum ausgingen. Dieser Zusammenhang ist allerdings noch umstritten. Ohne den CO₂-Effekt bliebe die Energiegewinnung aus Biomasse weitestgehend konstant.