Mit dem European Green Deal hat die Europäische Union sich das Ziel gesetzt, bis 2050 klimaneutral zu wirtschaften. Ein wichtiger Baustein ist eine Energiewende, die weg von der Nutzung fossiler Energieträger und hin zur Gewinnung und Nutzung erneuerbarer Energien führt. Hierfür empfehlen die Wissenschaftsakademien "No-regret"-Maßnahmen, die Einführung eines sektorenübergreifenden CO₂-Preises inklusive Mindestpreis sowie einen umfassenden Infrastrukturumbau. Mit ihrer Ad-hoc-Stellungnahme "Energiewende 2030: Europas Weg zur Klimaneutralität" legen die Akademien eine Handreichung für den deutschen EU-Ratsvorsitz ab 1. Juli vor.
Proteste gegen den Ausbau von Stromtrassen und Windparks zeigen: Technische Lösungen allein reichen nicht aus, um den Umbau des Energiesystems voranzubringen. Bürgerinnen und Bürger wollen die Energiewende mitgestalten und sich in Planungs- und Entscheidungsprozesse einbringen. Doch welche Kommunikations- und Partizipationsverfahren tragen dazu bei, die Energiewende effektiv, fair und sozialverträglich zu gestalten? Das Akademienprojekt "Energiesysteme der Zukunft" (ESYS) hat in seiner Analyse "Partizipation und Kommunikation in der Energiewende" verschiedene Instrumente untersucht. Die Autorinnen und Autoren empfehlen, bei Entscheidungen über neue Technologien, Anlagen oder Netzen einen frühzeitigen und transparenten Dialog mit allen Beteiligten zu führen. Nur so kann die Politik Lösungen finden, die sachorientiert, nachvollziehbar und angemessen sind.
Der Krieg gegen die Ukraine hat zu einer intensiven Debatte über angemessene Wirtschaftssanktionen der Europäischen Union (EU) gegenüber Russland geführt. Dabei steht auch die Maßnahme zur Diskussion, keine russischen Erdgaslieferungen in die EU mehr zuzulassen. Zugleich könnte Russland jederzeit selbst die Entscheidung treffen, seine Erdgaslieferungen in die EU einzustellen - etwa bei einer Ausweitung der SWIFT-Sanktionen. In beiden Fällen wäre Deutschland stark betroffen. Diese Ad-hoc-Stellungnahme der Nationalen Akademie der Wissenschaften Leopoldina diskutiert, auf welche Weise und wie schnell russisches Erdgas in der EU und speziell in Deutschland kurz- sowie mittelfristig durch den Einsatz anderer, insbesondere erneuerbarer Energieträger ersetzt werden könnte. Dabei erweist es sich als sinnvoll, die kurz-, mittel- und langfristigen Aspekte der Substitution des russischen Erdgases getrennt zu diskutieren, immer vor dem Hintergrund geostrategischer Überlegungen zur mittelfristigen Transformation der Energieversorgung und mit dem langfristigen Ziel eines resilienten und klimaneutralen europäischen Energiesystems. Die Stellungnahme kommt zu dem Schluss, dass auch ein kurzfristiger Lieferstopp von russischem Gas für die deutsche Volkswirtschaft handhabbar wäre. Engpässe könnten sich im kommenden Winter ergeben, es bestünde jedoch die Möglichkeit, durch die unmittelbare Umsetzung eines Maßnahmenpakets die negativen Auswirkungen zu begrenzen und soziale Auswirkungen abzufedern.
Kohlenstoffmanagement (auch Carbon Management) zielt darauf ab, entstandenes Kohlendioxid (CO2) aus der Atmosphäre fernzuhalten oder zu beseitigen, damit es nicht zur Erderwärmung beiträgt oder verbleibende Treibhausgas-Emissionen ausgeglichen werden können. Ein weiteres Ziel ist, Kohlenstoff für die Herstellung von Produkten bereitzustellen, ohne fossile Rohstoffe zu nutzen. Drei Bausteine stehen dafür zur Verfügung: - Carbon Capture & Storage (CCS), - Carbon Capture & Utilization (CCU), - Carbon Dioxide Removal (CDR). - Die Bundesregierung möchte mit zwei Strategien, der Carbon Management Strategie (CMS) und der Langfriststrategie Negativemissionen (LNe), einen strategischen Rahmen für das Kohlenstoffmanagement in Deutschland schaffen und hat dazu erste Eckpunkte formuliert. Der vorliegende Impuls des Akademienprojekts "Energiesysteme der Zukunft" (ESYS) ordnet anhand dieser Eckpunkte die Rolle und Grenzen des Kohlenstoffmanagements im Klimaschutz ein: - Können die Ziele im Klimaschutz auch ohne Carbon Management erreicht werden? - In welchem Verhältnis steht das Kohlenstoffmanagement zur Vermeidung von Treibhausgas-Emissionen? - Warum ist die CO₂-Speicherung wichtig? -- In einigen Bereichen wie der Zementindustrie und der Landwirtschaft lässt sich die Entstehung von Treibhausgas-Emissionen absehbar nicht komplett vermeiden. Schon das Ziel der Klimaneutralität bis 2045 wird daher nicht erreichbar sein, ohne CO2 abzuscheiden und dauerhaft zu speichern. Dabei allein auf die Speicherung in Vegetation und Boden zu vertrauen, erscheint zu riskant. Gleichzeitig kann und sollte das Carbon Management nur begrenzte Klimaschutzbeiträge leisten. Die erforderlichen Technologien müssen in die breite Anwendung gebracht und teilweise neu entwickelt werden, was Zeit erfordert und zumindest erste Entscheidungen für den Einstieg in das Carbon Management heute dringlich erscheinen lässt. Gemeinsam genutzte Infrastrukturen, technische Komponenten oder natürliche Ressourcen erfordern zudem eine übergreifende Betrachtung von CCS, CCU und CDR. Der Impuls benennt Herausforderungen und Nachbesserungsbedarfe bei den vorliegenden Eckpunkten, damit CMS und LNe letztlich eine schlüssige Gesamtstrategie für das Carbon Management bilden. Er zeigt zudem regulatorische Handlungsoptionen auf, wie Klimaneutralität und später Netto-negativ-Emissionen erreicht werden können.
Seit einigen Wochen ist ein dramatischer Anstieg der COVID-19-Fallzahlen in Europa zu verzeichnen (siehe Abbildungen 1 und 2). Am 21. Oktober 2020 hat die Anzahl neuer Infektionen innerhalb von 24 Stunden in Deutschland erstmals die Marke von 10.000 überstiegen. Dieser Anstieg ist aufgrund der hohen Fallzahlen an vielen Orten nicht mehr kontrollierbar. Dies kann eine beträchtliche Zahl von Behandlungsbedürftigen in den Krankenhäusern und einen starken Anstieg der Sterbezahlen zur Folge haben (siehe Abbildung 3). Eine solche Entwicklung findet in mehreren Nachbarstaaten bereits statt. Um einen ähnlichen Verlauf der Pandemie in Deutschland noch verhindern zu können, müssen jetzt klare Entscheidungen getroffen und schnell umgesetzt werden. Aktuell kann die Ausbreitung des Virus in vielen Regionen von den Gesundheitsämtern aus Kapazitätsgründen nicht mehr adäquat nachverfolgt werden. Um diese Nachverfolgung wieder zu ermöglichen, müssen Kontakte, die potentiell zu einer Infektion führen, systematisch reduziert werden. Nur so werden eine Unterbrechung der Infektionsketten und ein Einhegen der Situation wieder möglich. Je früher und konsequenter alle Kontakte, die ohne die aktuell geltenden Hygiene- und Vorsichtsmaßnahmen stattfinden, eingeschränkt werden, desto kürzer können diese Beschränkungen sein (siehe Abbildung 5). Die hier getroffenen Aussagen basieren im Wesentlichen auf Modellrechnungen. Weitere Aspekte, insbesondere aus den Bereichen Virologie, Infektionsepidemiologie und Medizin, sollen in einer nachfolgenden Stellungnahme umfassender beleuchtet werden.
Gegenwärtig erfährt die Kernfusion wieder mehr Aufmerksamkeit. Das liegt auch daran, dass sie künftig zu einer klimaneutralen Energiegewinnung beitragen könnte. Bei der Kernfusion verschmelzen leichte Atomkerne miteinander, sodass sich neue Elemente bilden und Energie in Form von Wärme frei wird, die zur Stromerzeugung genutzt werden kann. Treibhausgase entstehen dabei jedoch nicht. Allerdings gehen die Meinungen der Fachleute auseinander, wie die technische Umsetzung gelingen kann, wann ein erstes Kernfusionskraftwerk einsatzbereit sein könnte und wo die Kraftwerke am besten gebaut werden. Die Publikation des Akademienprojekts "Energiesysteme der Zukunft" (ESYS) liefert einen Überblick zur Kernfusion: Sie veranschaulicht deren Chancen und Herausforderungen und beleuchtet außerdem folgende Fragen: - Was ist der aktuelle Stand der Kernfusionsforschung? - Welche Herausforderungen stehen einem Kraftwerksbetrieb bisher entgegen? - Wie kann die Kernfusion in das deutsche Energiesystem integriert werden? - Die Publikation zeigt: Der wirtschaftliche Einsatz der Kernfusion ist nicht garantiert. Mit ersten Kraftwerken ist laut Fachleuten frühestens in 20 bis 25 Jahren zu rechnen. Damit würde die Kernfusion nicht entscheidend dazu beitragen, um die deutschen Klimaziele bis 2045 zu erreichen. Das heißt auch, dass die Technologie den Ausbau erneuerbarer Energien und klimafreundlicher Lösungen mittelfristig nicht ersetzen kann. Langfristig könnte die Kernfusion aber zur klimaneutralen Energiegewinnung beitragen.
Auf der Straße, in den Medien und auf politischen Podien: Es wird diskutiert, ob die aktuelle Gasknappheit Blackouts in Deutschland verursachen kann. Wie begründet sind diese Sorgen? Die Wissenschaftsakademien acatech, Leopoldina und Akademienunion geben mit einem Impulspapier des gemeinsamen Projektes "Energiesysteme der Zukunft" (ESYS) einen Überblick: Was unterscheidet einen Blackout von anderen Stromausfällen? Wie ändern sich Blackout-Risiken mit dem Voranschreiten der Energiewende? Und wie kann man ihnen begegnen?
Mit dem Fracking-Verbot durch den Deutschen Bundestag im Jahr 2016 schien die Debatte um ein heiß diskutiertes Thema beendet. Bis heute findet in Deutschland kein Fracking in nicht konventionellen Lagerstätten statt. Vor dem Hintergrund des russischen Angriffskrieges gegen die Ukraine erlebt diese Diskussion jedoch aktuell eine Renaissance. Ist Fracking eine Option für Deutschland? Könnte oder sollte heimisch gefördertes Erdgas teilweise die ausbleibenden russischen Gaslieferungen ersetzen? Kann es zur Versorgungssicherheit in Deutschland beitragen und ein Pflasterstein auf dem Pfad Richtung Klimaneutralität sein? Und in welchem Verhältnis stünden Risken und Nutzen eines Einsatzes dieser gesellschaftlich stark umstrittenen Technologie? - Das Akademienprojekt Energiesysteme der Zukunft (ESYS) bietet in diesem Impuls einen Überblick über Chancen, Risiken und Ungewissheiten von Fracking in nicht konventionellen Lagerstätten. - Der Fokus ihrer Betrachtung liegt auf folgenden Bereichen: Was ist Fracking und wo wird es eingesetzt? Wie groß sind die Potenziale von Fracking in Deutschland? Welche Umweltrisiken bestehen im Kontext mit Fracking? Wie könnte sich Fracking auf den Klimaschutz auswirken? Wann könnte Fracking in Deutschland zum Einsatz kommen? Könnte Fracking zur Versorgungssicherheit in Deutschland beitragen? Gibt es tragfähige Geschäftsmodelle für Fracking in Deutschland? Die Publikation zeigt: Fracking in nicht konventionellen Lagerstätten ist mit Chancen, Risiken und Ungewissheiten verbunden, die es sorgfältig gegeneinander abzuwägen gilt.
