Mit Wasserenergie gegen die Fluten

In seinem exklusiven Gastbeitrag fordert US-Forscher Jeremy Rifkin eine Wende der Energiewirtschaft

Deutsche Ingenieurskunst, mit Wasserstoff angetriebene Autos und Kleinkraftwerke sollen Hochwasser künftig verhindern.

Verstört und ungläubig blickt die Welt auf die Elbe, deren Hochwasser deutsche Städte bedroht und mit ihnen einige der berühmtesten Denkmäler Europas. Das Unwetter - es handelt sich um die schlimmsten Überschwemmungen seit mindestens 150 Jahren - hat der Diskussion über die globale Erwärmung neue Nahrung gegeben.

Wissenschaftler mahnen, dass die Erde den Anfang eines grundlegenden Klimawandels erlebt, verursacht von der Verbrennung fossiler Energieträger und den damit verbundenen riesigen Kohlendioxid-Emissionen. Das Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), ein Gremium der UNO, prognostiziert den Anstieg der Durchschnittstemperaturen um 1,4 bis 5,8 Grad Celsius bis zum Anfang des 22. Jahrhunderts. Das würde in der Rekordzeit von 100 Jahren jeden bisher bekannten Temperaturanstieg seit der letzten Eiszeit vor zehn Jahrtausenden übertreffen und könnte sich verheerend auf das Ökosystem der Erde auswirken.

Nirgendwo werden die Auswirkungen der globalen Erwärmung deutlicher spürbar als bei den Niederschlägen. Das IPCC konstatiert einen Anstieg der Niederschlagsmenge während des 20. Jahrhunderts in den mittleren und hohen Breitengraden der nördlichen Halbkugel um 0,5 bis ein Prozent pro Jahrzehnt. Besonders heftige Regenfälle kommen in dieser Region um zwei bis vier Prozent häufiger vor, und einige Wissenschaftler gehen anhand von Computerberechnungen davon aus, dass die Sturmtätigkeit an den Küsten der mittleren Breitengrade sich erheblich verstärken wird. Laut IPCC-Prognose werden immer mehr Menschen von gewaltigen Überschwemmungen heimgesucht werden. Dann wären die derzeitigen Wassermassen der Elbe nur Vorboten von Schlimmerem.

Auch die Vermutung führender Petro-Geologen, dass die weltweite Ölförderung - von der man bisher annahm, sie würde Mitte des 21. Jahrhunderts ihren Zenit erreichen - ihr Maximum früher überschreiten wird, gibt Anlass zur Sorge. Wenn das Fördermaximum tatsächlich bereits um 2010 stattfindet, werden die Ölpreise bald unaufhaltsam steigen. Engpässe bei der Versorgung mit konventionellem Rohöl werden die Ausbeutung von Vorkommen beschleunigen, welche die Umwelt noch stärker belasten, die globale Erwärmung weiter anheizen und die Gefahr für die Biosphäre vergrößern.

Ein grundlegender Wechsel der Energieversorgung tut Not. Aber was kann die fossilen Brennstoffe ersetzen? Die neue Ära wird sich ebenso stark von der heutigen Energiewirtschaft unterscheiden wie diese von der zuvor üblichen Energiegewinnung aus Holz.

Wasserstoff ist das leichteste und verbreitetste Element im Universum, eine nie versiegende Quelle, die kein einziges Kohlenstoff-atom enthält und deswegen auch kein Kohlendioxid emittieren kann. Die einzigen Nebenprodukte bei der Verbrennung sind Hitze und Wasser. Wasserstoff wird auf der ganzen Erde gefunden, im Wasser, in fossilen Brennstoffen und in allen Lebewesen. Aber das Element liegt praktisch nie in ungebundener Form vor, sondern muss aus den natürlichen Vorkommen extrahiert werden.

Mit Wasserstoff betriebene Brennstoffzellen werden heute schon kommerziell hergestellt und in Fabriken, Büros, und Privatwohnungen zur Strom-, Licht- und Wärmeerzeugung eingesetzt. Die großen Automobilproduzenten haben mehrere Milliarden Dollar in die Entwicklung von Pkw, Bussen und Lkw mit Brennstoffzellen-Antrieb investiert. Noch vor Ende der laufenden Dekade soll die neue Fahrzeuggeneration in Serie gehen.

Die Installation von Kleinstkraftwerken beim Endverbraucher - die so genannte dezentrale Generation ("distributed generation") - bedroht die langjährige Vorherrschaft der Stromkonzerne, die mit der Nutzung fossiler Brennstoffe aufblühten. Theoretisch kann heute jeder Verbraucher seinen Strom selbst erzeugen und wenn Millionen von Kleinstanlagen zu riesigen Energienetzen verbunden würden - nach dem strukturellen Vorbild des World Wide Web mit seinen intelligenten Technologien - könnten Menschen gleichberechtigt mit Energie handeln und die Macht der Stromgiganten für immer brechen.

Ein weltweites Wasserstoffnetz sorgt für die nächste technische, wirtschaftliche und gesellschaftliche Revolution. Es heftet sich an die Fersen der weltweiten Internetgemeinschaft und wird wie diese eine neue Kultur des Engagements auslösen. Das Wasserstoffenergienetz kann die Energieversorgung demokratisieren und dezentralisieren und zu völlig neuen sozialen wie ökonomischen Institutionen führen.

Aber es muss nicht dazu führen. Auch hier ist die Geschichte des Internet lehrreich. Es enthält ebenfalls das "Versprechen", Milliarden von Menschen eigenständigere Entscheidungen zu ermöglichen, denn im Prinzip hat jeder Nutzer mit einem Internet-Anschluss Zugang zu allen anderen Netzteilnehmern und damit die Möglichkeit eines wirklich demokratischen Informationsaustauschs. Aber das Versprechen wurde nicht eingelöst. Weltkonzerne wie AOL/Time Warner und Microsoft bewachen inzwischen den Eintritt zum Cyberspace und kommerzialisieren das neue Medium - gegen den Widerstand von Cyber-Aktivisten, die den allgemeinen, kostenlosen Zugriff auf die Informationen im Netz der Netze fordern.

Eine dezentrale Energieversorgung auf Wasserstoffbasis bietet zumindest die Hoffnung, die von der Entwicklung Abgehängten wieder einzubeziehen und den Machtlosen Macht zu geben. Wenn das geschähe, könnten wir eine "Reglobalisierung" erleben, die den Namen verdient, diesmal von unten nach oben und unter Beteiligung aller. Aber die Demokratisierung der Energie wird uns nicht in den Schoß fallen. Uns steht ein langer, mit harten Bandagen geführter Kampf um die neue Energiewirtschaft zwischen den internationalen Versorgungsunternehmen und regional operierenden Gruppen bevor.

Die Revolution der dezentralen Generation wird in den nächsten Jahren von der Einführung brennstoffzellengetriebener Autos, Lastwagen und Busse beflügelt werden. Alle großen Autohersteller haben die Markteinführung entsprechender Modelle angekündigt. 1997 vereinbarte Daimler-Benz mit dem kanadischen Brennstoffzellenhersteller Ballard Power Systems eine Kooperation im Wert von 350 Millionen Dollar, um einen Wasserstoff-Motor zu entwickeln.

Ford schloss sich dem Projekt an und erhöhte die Investitionssumme auf über eine Milliarde Dollar. BMW hat ein Wasserstoffauto in der Testphase und will bis 2020 ein Viertel seiner Flotte auf Wasserstoffbasis betreiben. Toyota und Honda wollen bereits Ende dieses Jahres eine begrenzte Zahl Brennstoffzellen-Autos auf die Straße schicken, GM plant den Start für 2010. Auch Nissan und Mitsubishi haben Fahrzeuge mit dem neuen Antrieb in Planung und finanzieren ihre gemeinsamen Anstrengungen mit einer Milliarde Dollar.

In der Wasserstoffära werden Automobile zu einem "Kraftwerk auf Rädern" mit einer Kapazität von 20 Kilowatt. Autos stehen die meiste Zeit auf dem Parkplatz, und derweil können sie Strom für Haushalte, Büros oder das allgemeine Elektrizitätsnetz produzieren. Durch die Einnahmen aus dem Stromverkauf könnten sich die Anschaffungskosten für das Fahrzeug zum Teil amortisieren. Wenn nur ein kleiner Prozentsatz der Pkw hier zu Lande Energie ins Netz einspeisen würde, könnten fast alle deutschen Großkraftwerke schließen.

Auch wenn die Fahrzeuge mit Wasserstoffantrieb in der Öffentlichkeit kaum bekannt sind, rüsten sich die Produzenten hinter den Kulissen für die wichtigste Innovation seit dem Verbrennungsmotor vor 100 Jahren. Bill Ford, Urenkel von Henry Ford und derzeit Chairman der Ford Motor Company, ließ sich zu der Aussage hinreißen: "Ich glaube, dass Brennstoffzellen die hundertjährige Herrschaft des Verbrennungsmotors ablösen werden."

Die Folgen dieses Umbruchs lassen sich kaum absehen. 750 Millionen Fahrzeuge sind auf den Straßen der Welt unterwegs, die Zahl soll sich binnen 25 Jahren verdoppeln. Alle fahren mit fossilen Brennstoffen. Der Transport verschlingt 20 Prozent des Primärenergieverbrauchs weltweit und trägt nach Angaben der International Energy Agency mit 17 Prozent zum Kohlendioxidausstoß bei. Mit jedem Drehen am Zündschlüssel jagen wir neues CO2 in die Luft und heizen die Erderwärmung an. Damit wächst die Gefahr gravierender Klimaveränderungen mit Folgen wie den derzeitigen Überschwemmungen in Deutschland und andernorts.

Man stelle sich nun - wie von Branchenkennern gefordert - vor, alle Motorfahrzeuge der Welt würden von Verbrennungsmotoren auf Brennstoffzellen umgestellt! Natürlich müsste der Wasserstoff zunächst durch Dampfreformierung aus Methanol gewonnen werden. Leider setzen einige Automobilhersteller für die Zukunft auf Erdgas zur Wasserstoffgewinnung. Aber in den nächsten Jahrzehnten werden erneuerbare Energien - Wind, Sonne, Wasserkraft, Erdwärme und Biomasse - verstärkt zur billigen, effizienten Elektrolyse genutzt werden, mit der Wasserstoff isoliert und als Brennstoff verwendbar wird, und damit die fossilen Energieträger als Wasserstofflieferanten überflügeln.

Brennstoffzellen emittieren keine Schadstoffe. Wie bereits erwähnt, fallen nur Wasser und Wärme an. Die Herrschaft der fossilen Brennstoffe nähert sich ihrem Ende und stößt mit ihrer wachsenden Entropie-Bilanz in Form von CO2-Emissionen an ihre Grenzen. Die globale Erwärmung könnte drastisch - auf das Doppelte des Werts vor der industriellen Revolution - gesenkt und die langfristige Umweltbelastung erheblich abgebremst werden.

Deutschland hat als erstes europäisches Land am 13. Juni 1999 in Hamburg eine kommerzielle Wasserstofftankstelle eröffnet. Auch das Land Bayern hat Finanzmittel zu einer Wasserstofftankstelle in München beigesteuert, und Berlin wird im September seine erste Wasserstofftankstelle eröffnen.

Der Hamburger Bürgermeister Ortwin Runde erwog in seiner Eröffnungsrede die Auswirkungen auf die Lebensqualität in der Stadt, wenn sich diese Technologie flächendeckend durchsetzte: Ruhige Straßen, denn von den Fahrzeugen wird nur noch das Rollgeräusch der Reifen und der Fahrtwind zu hören sein, vorbei die Zeit röhrender Auspuffe und heulender Motoren. Und man kann sich am Straßenrand einen Kaffee oder einen Imbiss genehmigen, ohne Abgase inhalieren zu müssen.

Auch wenn der Wandel nicht ohne große Diskussionen, Kämpfe und dem einen oder anderen Fehlstart über die Bühne gehen wird, ist doch allgemeiner Konsens, dass das Ende des Verbrennungsmotors bevorsteht und wir am Beginn der Wasserstoffwirtschaft stehen. 2002 warb General Motors auf der Auto-Show in Detroit mit dem Prototyp seines neuen Brennstoffautos, genannt "Autonomy".

Das Fahrzeug soll mit einem völlig neuartigen Design durch die Straßen rollen. Schnittige Weltraumhüllen lassen sich in verschiedenen Modulen kombinieren und wechseln, der Fahrer kann das Outfit nach Lust und Laune wählen, während das Chassis mindestens 20 Jahre halten soll. In dem Wagen steckt viel Elektronik, die Mechanik konventioneller Automobile sucht man darin vergeblich. Schaltknüppel, Brems-, Kupplungs- und Gaspedal, Lenkrad werden durch Software-Befehle ersetzt, die der Fahrer oder die Fahrerin über das Armaturenbrett eingibt. Durch die Reduzierung der Teilezahl kann das Auto nach Auskunft von GM letztlich billiger produziert werden als konventionelle Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor und zudem mehr Sicherheit bieten.

Nur acht Monate nach dem Prototyp meldete GM, die Entwicklung eines betriebsfähigen Wasserstoffautos - des "Hy-wire" - sei abgeschlossen. Die Ingenieure der Forschungsabteilung in Mainz-Kastell haben einen Brennstoffzellenantrieb voll in das Fahrzeug integriert. Es wird offiziell am 26. September 2002 in Paris vorgestellt. Larry Burns, Vice President der Abteilung für Forschung, Entwicklung und Planung von GM, geht davon aus, dass "der Hy-wire eines Tages Seite an Seite neben der ersten pferdelosen Kutsche von Carl Benz oder Gottlieb Daimler in Museen ausgestellt werden wird".

Quelle: Die Welt, 25.08.2002