Vorgeschichte der Energiewende

Historisch sind bereits lange vor den modernen Bestrebungen dezentrale wie zentralistische Ansätze für eine aus verschiedenen Hintergründen propagierte Abkehr von fossilen Rohstoffen hin zu (aus moderner Sicht) alternativen Energiequellen vorgeschlagen worden. Die Erforschung früherer Transformationen des Energiesystems hat vor dem Hintergrund der Umwälzungen der frühen 2010er-Jahre an Bedeutung gewonnen.^[30]^[31]

Endlichkeit fossiler Energieträger und Grundlagen der Klimawissenschaft

Einzelne Dokumente weisen darauf hin, dass auch schon vor der Industriellen Revolution vereinzelt die Endlichkeit fossiler Rohstoffe bekannt war oder vermutet wurde. Zum Beispiel waren in Großbritannien im 16. Jahrhundert Befürchtungen laut geworden, die Vorräte an Steinkohle könnten bald erschöpft sein. Daher wurden in den Parlamenten Exportverbote für Kohle debattiert und in Schottland 1563 tatsächlich auch beschlossen. Jedoch war noch bis zum 18. Jahrhundert die Auffassung verbreitet, dass die Kohlevorräte unerschöpflich seien. Ab dem späten 18. Jahrhundert kam es erneut zu mehreren, z. T. auch öffentlich geführten Debatten über die Endlichkeit der Kohlevorräte und ihre Reichweite, wobei diese Debatten auch von Großbritannien auf den Kontinent ausstrahlten.^[32] Dabei gingen noch die meisten Ökonomen des frühen 19. Jahrhunderts, wie z. B. Adam Smith, nicht von einem permanenten Wirtschaftswachstum aus, sondern von einem auf Dauer durch natürliche Umstände aufgezwungenen stationären Zustand.^[33]

Bedeutsam wurde schließlich der Beitrag des englischen Ökonomen William Stanley Jevons (1835–1882). Während zuvor angestellte Prognosen über den Kohleverbrauch entweder die zu dieser Zeit aktuellen jährlichen Kohleverbräuche unverändert in der Zukunft fortschrieben oder die absolute Steigerung linear fortsetzten, formulierte Jevons in einer 1865 erschienenen Schrift als Erster, dass der Kohleverbrauch exponentiell steigen würde, wobei er die Wachstumsrate mit 3,5 % jährlich ansetzte. Daraus folgerte er, dass dieses exponentielle Wachstum nach einer bestimmten Anzahl von Jahren zu derart gewaltigen Zahlen führen müsste, dass sich jede endliche Rohstoffquelle nach einer Weile erschöpfen würde, ganz gleich, wie groß die Vorräte tatsächlich wären.^[34]

In Deutschland gab es ab dem ausgehenden 19. Jahrhundert ebenfalls eine größere Debatte über einen möglichen Energiemangel, auch wurde über die Ressourcenkapazität der Erde diskutiert. Unter anderem äußerte sich beispielsweise der Physiker Rudolf Clausius in seiner 1885 erschienenen Schrift Ueber die Energievorräthe der Natur und ihre Verwerthung zum Nutzen der Menschheit besorgt über die Endlichkeit insbesondere der Kohlevorräte. Aus diesen Überlegungen heraus drängte er darauf, „eine weise Oekonomie einzuführen“ und mahnte „dasjenige, was wir als Hinterlassenschaft früherer Zeitepochen im Erdboden vorfinden, und was durch nichts wieder ersetzt werden kann, nicht verschwenderisch zu verschleudern“. Je schneller eine Wendung einsetze, desto besser sei es für die Zukunft. Die These von dem verschwenderischen Umgang mit den Kohlevorräten wurde dabei weithin geteilt.^[35]

Max Weber sah das Ende der fossilen Energieträger gleichbedeutend mit dem Ende der modernen Wirtschaftsordnung an. Werner Sombart hielt hingegen nach dem Ende der Kohle einen Fortbestand der Zivilisation auf Basis der Solarenergie für wahrscheinlich.^[36] 1909 sprach der Chemie-Nobelpreisträger Wilhelm Ostwald über den auf Kohle basierenden Anteil der Energiewirtschaft und forderte, dass die „dauerhafte Wirtschaft ausschließlich auf die regelmäßige Benutzung der jährlichen Strahlungsenergie [der Sonne] begründet werden“ müsse. Die Kohle verhalte sich „wie eine unverhoffte Erbschaft […], welche den Erben veranlaßt, die Grundsätze einer dauerhaften Wirtschaft vorläufig aus den Augen zu setzen, und in den Tag hinein zu leben“. Auch ein sparsamerer Umgang mit der Kohle könne ihre unvermeidbare Erschöpfung nicht verhindern, sondern nur hinauszögern.^[37] Oswald Spengler dagegen wies den Untergang der Zivilisation durch einen Mangel an Kohle per se zurück. Grundsätzlich war damit das Problem der Endlichkeit fossiler Energieträger bereits im 19. Jahrhundert bekannt, allerdings führte dieses Wissen noch nicht zu konkreten Verhaltensänderungen.^[36]

1912 hielt der italienische Chemiker Giacomo Ciamician ein später auch in Science veröffentlichte Vorlesung,^[38] in der er auf die Vorzüge der direkten Solarenergienutzung durch Künstliche Photosynthese gegenüber der Kohleverbrennung hinwies. So könne die Nutzung von Solarenergie in sonnenreichen, aber unterentwickelten Staaten des Südens das schon zur damaligen Zeit existierende Nord-Süd-Gefälle zwischen den reichen Staaten des Nordens und armen Staaten des Südens ausgleichen und letztere wirtschaftlich zum Florieren bringen. Zudem würde die Gesellschaft in einer Zukunft, in der die Kohle ausginge, von diesem Umstand nicht negativ betroffen sein, da die Zivilisation so lange bestehen bleiben könne, solange die Sonne existiere. Seinen Vortrag schloss er mit den Worten, dass es nicht schädlich für den Fortschritt und das menschliche Glück sei, wenn die „schwarze und nervöse Kohlegesellschaft“ durch eine „ruhigere Solarenergiegesellschaft“ abgelöst würde.^[39]

Zudem wurde bereits im 19. Jahrhundert die Grundlage der Klimaforschung gelegt. Der Treibhauseffekt von Kohlenstoffdioxid war bereits Mitte des 19. Jahrhunderts durch John Tyndall entdeckt worden.^[40] 1896 wies Svante Arrhenius in einer aufsehenerregenden Publikation nicht nur erstmals auf den klimatologisch relevanten Einfluss von Kohlenstoffdioxid in der Erdatmosphäre hin, sondern verstand überdies, dass eine Nutzung fossiler Brennstoffe aufgrund der damit verbundenen globalen Erwärmung nur vorübergehender Natur sein dürfe. Er erkannte die für die Globale Erwärmung relevanten physikalisch-chemischen Grundlagen und gleichzeitig die Notwendigkeit einer Energiewende, obwohl die globalen Emissionen seiner Zeit weniger als ein Zehntel der Emissionen des beginnenden 21. Jahrhunderts betrugen^[41] und eine dadurch verursachte Klimaveränderung Jahrhunderte weit weg erschien.^[42]

Das fossile Zeitalter: Regenerative Energien als Nischentechnologie

Mit der Industrialisierung im Laufe des 19. Jahrhunderts drängte die Kohle die zuvor genutzten regenerativen Energien (hauptsächlich Biomasse in Form von Brennholz und Tierfutter) zunehmend in eine Nischenposition. Dennoch wurden bereits im 19. Jahrhundert – parallel zum Ausbau der Kohlenutzung – von verschiedener Seite Anstrengungen unternommen, solare Energien als Kraftquelle zu nutzen. So reicht z. B. die Geschichte der Solarthermiekraftwerke bis in die zweite Hälfte des 19. Jahrhunderts zurück, als Erfinder wie William Grylls Adams, Augustin Mouchot, Alessandro Battaglia oder John Ericsson verschiedene Anlagen zur Sonnenenergiekonversion wie Solarkocher, solarbetriebene Destillationapparate, Kältemaschinen und Kessel für solarbetriebene Dampfmaschinen bauten. Ein erstes Solarthermiekraftwerk wurde schließlich 1913 in Ägypten errichtet.^[43] Mouchot gelang es 1860 ebenfalls einen effizienten Solarofen zu bauen und konstruierte später eine funktionierende Solar-Dampfmaschine, die sich jedoch als zu unhandlich für den praktischen Einsatz erwies. Es dauerte bis 1945, bis von dem indischen Pionier Sri M.K. Ghosh erste kommerzielle Solarkocher gefertigt wurden.^[44]

Die Windenergie wurde deutlich schneller zur Stromerzeugung umfunktioniert. Bereits Ende des 19. Jahrhunderts, nur wenige Jahre nach dem Bau des ersten damals noch als „Kraftzentrale“ bezeichneten Kohlekraftwerks, wurden die ersten stromerzeugenden Windmühlen gebaut. Diese knüpften damit sowohl an die dezentrale Tradition der noch zu dieser Zeit weit verbreiteten Windmühlen als auch der Wassermühlen an, die während der Industrialisierung noch weit bis in die Zweite Hälfte des 19. Jahrhunderts hinein und noch vor den teureren Dampfmaschinen die wichtigsten gewerblichen Kraftquellen waren. Tatsächlich wird der Höhepunkt der als mechanische Kraftquellen genutzten Wasserräder und Windmühlen von Historikern in Deutschland erst in die 1880er Jahre datiert. In Nischen, beispielsweise verkehrlich schlecht erschlossenen Regionen, hielten sich diese dezentralen Energiequellen bis in die 1950er Jahre.^[45]

Die auf diesen mechanischen Vorgängern aufbauenden stromerzeugenden Windmühlen erfuhren schließlich im frühen 20. Jahrhundert insbesondere in ländlichen Gebieten, die bei der Elektrifizierung den Städten deutlich hinterher hinkten, eine z. T. relativ große Verbreitung. Vorreiter war Dänemark, aber auch in den USA und Deutschland fanden die Anlagen Absatz; bis in die 30er Jahre wurden etwa 3.600 Windmühlen in Deutschland gebaut, die teils als Pumpen und teils der Stromerzeugung dienten.^[46] In Dänemark hingegen, wo Poul la Cour bereits seit dem späten 19. Jahrhundert die Windenergienutzung theoretisch wie praktisch entscheidend vorantrieb, lieferten Windkraftanlagen bereits 1918 circa 3 % des Strombedarfs.^[47] Hierbei ist zu berücksichtigen, dass die Elektrizitätsversorgung bis deutlich ins 20. Jahrhundert hinein dezentral geprägt war, erst mit den ersten Großkraftwerken im zweiten Drittel des 20. Jahrhunderts verschob sich die Balance in Richtung zentraler Energieversorgung.

In den 1920er und 30er Jahren wurden schließlich die technischen und physikalischen Grundlagen der modernen Windenergienutzung gelegt. Neben der Masse der dezentralen Kleinanlagen wurden dabei auch Großanlagen mit bis zu 20 MW Leistung angedacht. Von diesen selbst nach heutigen Maßstäben gewaltigen Anlagen wurde durch den Beginn des Zweiten Weltkrieges jedoch keine Prototypen gebaut. Allerdings ging in den USA 1941 mit der Smith-Pullman-Anlage eine Windkraftanlage mit bereits 1,25 MW in Betrieb, die zwar von großen technischen Problemen geplagt war, jedoch vier Jahre lang in Betrieb blieb. Parallel dazu gab es in Deutschland während des NS-Regimes Planungen, die Energieversorgung der sogenannten Wehrbauern u. a. dezentral mit Windenergie zu decken.^[46] Das hieran beteiligte Unternehmen Ventimotor, dessen Chefkonstrukteur Ulrich W. Hütter war, der später wichtige Beiträge zur Entwicklung der modernen Windkraftanlagentechnik leistete, installierte jedoch nur sechs Prototypen in Weimar. Zu einer Serienfertigung kam es nicht mehr.^[49]

Auch in anderen Staaten wurden Forschung und Windanlagenbau vorangetrieben. In den USA konzentrierte man sich vor der flächendeckenden ländlichen Elektrifizierung auf den Bau von dezentralen Kleinanlagen, die zum Aufladen von Akkumulatoren dienten. Infolgedessen wurden ab 1920 und bis 1960 Zehntausende Kleinwindräder mit einer Leistung von 1,8–3 kW installiert. Nach der Elektrifizierung ging die Tendenz Richtung netzgekoppelter Großanlage. 1941 ging in Vermont eine Anlage mit 1,25 MW und einem Rotordurchmesser von 53,4 Metern in Betrieb, eine Serienfertigung dieser sowie noch größerer Nachfolgeanlagen unterblieb jedoch.^[50]

Weltweite Entwicklung

Wahrnehmung der Umwelt- und Energiekrise ab den 1970er Jahren

Die Debatte um die weltweit auftretenden ökologischen, ökonomischen und sozialen Probleme, die durch die Industrialisierung, Globalisierung und das Energiesystem ausgelöst wurden, wird in Wissenschaft und Gesellschaft seit den 1970er Jahren geführt;^[51] in Deutschland begann sie 1973 während der ersten Ölkrise.^[52] Zuvor, in den 1950er und 1960er Jahren, war Energiepolitik vor allem unter dem Gesichtspunkt der Wirtschaftlichkeit gesehen worden.^[53] Nach dem Zweiten Weltkrieg war es in Europa zu einem relativen Sinken der Energiepreise gekommen, die zu einem historisch beispiellosen Anstieg des Energieverbrauches führte.^[54] Zwischen 1950 und 1973 nahm der Energieverbrauch jährlich um 4,5 % zu, wobei insbesondere dem Erdöl die entscheidende Rolle zukam, das in dieser Periode wichtigster Energieträger wurde. Zwischen 1948 und 1972 stieg der Verbrauch von Erdöl in Westeuropa um Faktor 15 an. Gleichzeitig wurde der Energieverbrauch als zentraler Indikator für wirtschaftlichen Wohlstand wahrgenommen, was bis hin zu großen Ängsten vor wirtschaftlichem Verfall führte, da der Energieverbrauch in Westeuropa nicht so schnell wuchs wie in Osteuropa.^[54] Bis zur ersten Ölkrise war die Energiepolitik der Industriestaaten durch das von Leon N. Lindberg beschriebene Energiesyndrom geprägt; das zu einem Systemversagen im Energiesektor führte. Kennzeichnende Elemente des Energiesyndroms waren:^[55]

die Notwendigkeit einer stetig steigenden Energieversorgung
die Abwesenheit einer umfassenden staatlichen Energiepolitik bei parallel existierender Dominanz der Energieproduzenten
die Blockade von Alternativen durch Bürokratismus und Industrialismus

Beginn der modernen Energieforschung

Dieses Syndrom begann sich in den 1970er Jahren aufzulösen.^[55] Parallel wurde die Forschung zu Energiefragen intensiviert, wobei sich zunehmend auch Sozialwissenschaftler dem Thema Energie annahmen. Mit Human Ecology, Annual Review of Energy und Energy Policy entstanden international bedeutsame interdisziplinäre Wissenschaftliche Fachzeitschriften, die die Grundlage für die Institutionalisierung der Energieforschung legten, und auch in den Universitäten nahmen sich nun verschiedene Fächer dem Bereich an.^[56] In den USA entstand vor dem Hintergrund der Ölkrise unter Präsident Jimmy Carter eine frühe Bewegung, die einen Wandel des Energiesystems und den Ausbau der erneuerbaren Energien zum Ziel hatte. 1976 prägte der US-amerikanische Physiker Amory Lovins den Ausdruck Soft Energy Path und beschrieb darin einen Weg von einem zentralisierten, auf fossilen und nuklearen Brennstoffen beruhenden Energiesystem allmählich durch Energieeffizienz und erneuerbare Energiequellen fortzukommen und dieses schließlich völlig zu ersetzen.^[57] Ein Jahr später veröffentlichte er sein heute als bahnbrechend geltendes Buch Soft Energy Paths. Toward a Durable Peace,^[58] das zu einer Zeit erschien, als die Energiepolitik vieler Industriestaaten von dem massiven Ausbau der Kernenergie dominiert wurde.^[59]

Lovins war jedoch nicht der erste, der ein Szenario für eine vollständige regenerative Energieversorgung entwickelte. Bereits 1975 hatte der dänische Physiker Bent Sørensen in der Zeitschrift Science^[60] einen Plan für den Umstieg Dänemarks ausschließlich auf Wind- und Solarenergie vorgeschlagen, der bis zum Jahr 2050 verwirklicht werden könne.^[61] Getrieben von der enormen Ölabhängigkeit des dänischen Staates, der 1972 92 % seiner Primärenergie in Form von Erdöl importierte und mit der Ölkrise 1973 durch die Verdreifachung der Erdölpreise schwer getroffen wurde,^[62] griff die dänische Politik viele Vorschläge auf: Bereits 1974 wurden die Steuern auf Benzin, Diesel und Heizöl erhöht; 1985, als die Ölpreise fielen, folgte eine weitere Steuererhöhung. 1982 wurde eine Steuer auf Kohle eingeführt, 1992 die Produktion von Kohlenstoffdioxid mit einer Abgabe belegt. Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen auf Basis von Erdgas und Biomasse (darunter Abfälle und Stroh) wurden gebaut und liefern mittlerweile einen großen Teil des Wärmebedarfs sowie einen Teil des Strombedarfs des Staates. 1981 wurde eine Einspeisevergütung für erneuerbare Energien festgesetzt, infolgedessen Dänemark nach dem Anteil an der Stromversorgung sowie per Kopf zum erfolgreichsten Windenergieland der Welt wurde.^[63] Die zunächst zur Diversifizierung der Primärenergiebasis ebenfalls geplanten Kernkraftwerksprojekte wurden nach starken Protesten aufgegeben und schließlich 1985 die Möglichkeit zum Bau von Kernkraftwerken gesetzlich ausgeschlossen.^[62]

Klimaschutz und Nachhaltigkeit werden politische Ziele

Thumb — Kein Beispiel für nachhaltige und klimaschonende Energieproduktion: Kraftwerk Jänschwalde mit zugehörigem Tagebau

Anfang der 1990er Jahre wurde zudem der Klimaschutz ein wichtiges Ziel der globalen Politik, nachdem in der Wissenschaft bereits seit den 1970er Jahren die Erwärmung vorausgesagt wurde. 1992 fand in Rio de Janeiro die Konferenz der Vereinten Nationen über Umwelt und Entwicklung (UNCED) statt, bei der sich 154 Staaten in der Klimarahmenkonvention der Vereinten Nationen verpflichteten, eine gefährliche Störung des Klimasystems zu verhindern und die Globale Erwärmung zu verlangsamen sowie ihre Folgen zu mildern. Dieser Konvention traten später weitere Staaten bei. Weitere wichtige Ergebnisse der UNCED waren die Agenda 21, die Rio-Erklärung über Umwelt und Entwicklung, die „Forest Principles“ und die Biodiversitätskonvention. Nicht zuletzt wurde in der Politik das Konzept der Nachhaltigkeit verankert, wenn auch die konkrete Umsetzung in die politische Praxis nur sehr bedingt erfolgte (siehe unten).

1997 wurde das Kyoto-Protokoll verabschiedet, das 2005 in Kraft trat und erstmals völkerrechtlich verbindliche Zielwerte für den Treibhausgasausstoß in den Industriestaaten festlegte. Dieses Protokoll wurde von allen Staaten mit Ausnahme der USA ratifiziert, jedoch gelten die in ihm festgelegten Ziele als nur wenig ambitioniert und unzureichend für effektiven Klimaschutz, zumal Entwicklungs- und Schwellenländern keine Verpflichtungen auferlegt wurden.^[64]

Energiewende in der Forschung. Von der Nische zum Mainstream

Ebenfalls seit Beginn der 1990er Jahre ist sowohl in relativ als auch absoluten Zahlen ein exponentielles Wachstum der weltweiten wissenschaftlichen Forschung zu nachhaltigen Energiesystemen festzustellen. Lag die Zahl der wissenschaftlichen Publikationen zu erneuerbaren Energien noch 1992 bei rund 500 Arbeiten jährlich, so wurden im Jahr 2011 im Web of Science bereits knapp 9.000 neue (englischsprachige) Publikationen registriert. Das am stärksten bearbeitete Forschungsgebiet war die Solarenergie.^[65]

1998 erschien schließlich die erste Studie zu einem weitgehend regenerativen Energiesystem, in der erstmals in zwei Szenarien mit 80 bzw. 95 % erneuerbaren Energien Energieproduktion und Energieverbrauch nicht nur rechnerisch, sondern auch im tatsächlichen Jahresverlauf aufeinander abgestimmt wurden. Nach einer Reihe ähnlicher Arbeiten legte Gregor Czisch 2006 in seiner Dissertation^[66] erstmals eine Arbeit vor, die für den Großraum Europa und Nordafrika in stündlicher Auflösung die Machbarkeit einer vollständig erneuerbaren Energieversorgung demonstrierte. Zwischen 2006 und 2009 publizierte Henrik Lund mehrere Arbeiten^[67]^[68]^[69] zu einer weitgehend oder vollständig regenerativen Energieversorgung für Dänemark bis zum Jahr 2036 und analysierte zugleich, wie der Mix aus verschiedenen regenerativen Energien für eine möglichst zweckmäßige Umsetzung dieses Ziel aussehen sollte. Parallel erschienen weltweit weitere Studien mit ähnlichen Zielstellungen und Ergebnissen für verschiedene Staaten und Regionen der Erde.^[70]

Ein deutlicher Bewusstseinswandel fand um 2010 statt. In diesem Jahr erschienen neun sehr detaillierte Arbeiten zu einer vollständigen regenerativen Energieversorgung für verschiedene Staaten der Erde, wobei die Machbarkeit einer vollständigen oder nahezu vollständigen Versorgung erstmals nicht nur von Fachwissenschaftlern, sondern ebenfalls von staatlichen Beratergremien wie auch von Beratungsfirmen wie PWC als realistisch eingeschätzt wurde. 2011 folgten zehn weitere ähnlich gelagerte Studien, darunter ein Sonderbericht des IPCC zu erneuerbaren Energien und die Energy Roadmap der EU-Kommission mit einem 97-%-Szenario bis zum Jahr 2050. Ebenfalls 2011 veröffentlichten Jacobson und Delucchi eine zweiteilige Arbeit,^[71]^[72] in der sie ein Szenario einer vollständig regenerativen Versorgung der gesamten Weltwirtschaft darlegen, während Liu et al^[73] ein 100-%-Szenario für die Volksrepublik China untersuchten. 2012 und 2013 nahm die Anzahl der Publikationen zu ähnlichen Szenarien weiter zu, wobei unter anderem die Machbarkeit sehr hoher regenerativer Energien in verschiedenen europäischen Staaten (u. a. Griechenland, Italien, Mazedonien, Großbritannien) sowie Australien, Japan den USA demonstriert wurde.^[74]

Entwicklung seit den 2010er Jahren

Im ersten Drittel der 2010er-Jahre fand in vielen Industriestaaten und Schwellenländern ein massiver Ausbau erneuerbarer Energien statt, wobei die Motivation in den einzelnen Staaten unterschiedlicher Natur war. Während in den Industriestaaten das Hauptaugenmerk auf der Reduktion von Treibhausgasemissionen sowie der Abhängigkeit von Energieimporten aus politisch instabilen Regionen lag, wurden in den Schwellenländern aufgrund des starken Wirtschaftswachstums, das wiederum einen steigenden Strombedarf zur Folge hat, alle Arten der Energiegewinnung ausgebaut.^[75]

Die v. a. mit dem Betrieb von Kohlekraftwerken einhergehenden gravierenden Umweltschädigungen haben jedoch in jenen Jahren gerade in China zu einem Umdenken geführt, das sich in schärferen, staatlich verordneten Umweltschutzmaßnahmen und einem Vorantreiben von erneuerbaren Energien und Energieeffizienz äußert. 2013 war China Weltmarktführer in der Herstellung und im Einsatz von Windkraftanlagen, Solarzellen und Smart-Grid-Technologien; zudem ist das Land sowohl der größte Investor in regenerative Energien als auch der weltweit bedeutendste Ökostromproduzent.^[76]

Insbesondere nach dem „Verschmutzungsschock“ 2013 und 2014, als teilweise Hunderte Millionen Chinesen unter starkem Smog und Feinstaubbelastung litten und aufgrund dessen die Luftverschmutzung ein großes ökonomisches und soziales Thema in dem Staat war, wurden die Bemühungen intensiviert und eine Reihe von Maßnahmen hin zu einem umweltfreundlicheren Energiesystem eingeleitet. So wurde unter anderem ein Plan verabschiedet, die Feinstaub- und Smogbelastung zu reduzieren; zudem wurde in besonders schwer belasteten Regionen ein Neubauverbot für Kohlekraftwerke erlassen und für 2015 die Einführung der Euro-5-Norm im Verkehrssektor festgelegt, um Fahrzeuge mit besonders hoher Luftverschmutzung von den Straßen zu entfernen. National tritt die Euro-5-Norm 2017 in Kraft. Bis 2030 soll zudem der Anteil der Kohle am gesamten Energieverbrauch von 66,6 % auf unter 50 % fallen, während der Anteil der erneuerbaren Energien von knapp 10 % im Jahr 2012 auf 25 % im Jahr 2030 gesteigert werden soll. Obwohl die Maßnahmen vor allem zur Reduzierung der Umweltverschmutzung beschlossen wurden, hätte das Erreichen dieser Ziele zugleich auch deutlich rückläufigen Treibhausgasausstoß zur Folge.^[77]

Daneben spielt für viele Staaten weltweit die Einsparung fossiler Brennstoffe eine zentrale Rolle für den Umstieg auf erneuerbare Energien, da sie so in der Lage sind, Energieimporte zu reduzieren und parallel an Versorgungssicherheit zu gewinnen. Zugleich wird die Gefahr von militärischen Konflikten um Energieressourcen reduziert.^[78] Die Abkehr vom „nuklear-fossilen Zeitalter“ wird als Reaktion auf eine „Vielfachkrise“ gesehen, die geprägt ist von der Nuklearkatastrophe von Fukushima (die wieder einmal nach Tschernobyl die Verletzlichkeit der atomaren Energiegewinnung zeigt), dem Klimawandel, Nahrungsmittelkrisen aufgrund der Produktion von Agrotreibstoffen und Spekulationen (siehe Flächenkonkurrenz und Nahrungsmittelpreiskrise 2007–2008) und Luftverschmutzung in großen Metropolen (siehe auch Transnationale Umweltverschmutzung in Ostasien). Diese Vielfachkrise erfordere Umstellungen und Lösungen.^[79]

Die Umgestaltung der Energieversorgung wird auf supranationaler Ebene durch viele Institutionen befürwortet und unterstützt. Zur besseren Koordination der unterschiedlichen Wege wurde 2010 die Internationale Organisation für erneuerbare Energien IRENA gegründet. Sie versteht sich als „treibende Kraft“, den großflächigen und verstärkten Einsatz und die nachhaltige Nutzung von erneuerbaren Energien weltweit zu fördern.^[80] Im Jahr 2011 gründeten die Vereinten Nationen die Initiative „Sustainable Energy for All“.^[81] Im Dezember 2012 erklärte die Vollversammlung der Vereinten Nationen einstimmig die Dekade 2014–2024 zur Dekade für „Nachhaltige Energie für alle“.^[82] Im Juli 2014 gab UN-Generalsekretär Ban Ki-moon einen Report mit dem Titel Pathways to Deep Decarbonization heraus, der unter anderem auch Pfade für nachhaltige Entwicklung und Dekarbonisierung von zwölf Industriestaaten enthält.^[83]

Auf dem G7-Gipfel auf Schloss Elmau 2015 vereinbarten die G7-Staaten, die weltweiten Treibhausgasemissionen bis 2050 um 70 % zu reduzieren und die Weltwirtschaft bis 2100 vollständig zu dekarbonisieren.^[84] Im Anschluss daran meldeten mehrere Staaten verschärfte Klimaziele. Unter anderem verkündete der amerikanische Präsident Barack Obama neue Richtlinien, welche die Treibhausgasemissionen amerikanischer Kraftwerke bis 2030 um 32 % gegenüber dem Basisjahr 2005 senken sollen.^[85] Bei der UN-Klimakonferenz in Paris 2015 einigten sich alle knapp 200 UN-Mitgliedsstaaten im Übereinkommen von Paris darauf, die Erderwärmung auf deutlich unter 2 °C zu begrenzen. Angestrebt werden soll ein Anstieg um 1,5 °C gegenüber dem vorindustriellen Wert; 1 °C waren zu diesem Zeitpunkt bereits erreicht.^[86] Das Abkommen trat am 4. November 2016 in Kraft.^[87] Nach Einschätzung des Berichts der Vereinten Nationen von 2017 wird das Ziel des Erreichens einer nachhaltigen Energie für alle durch den Bevölkerungszuwachs der Welt gefährdet. Der für 2030 angestrebte, flächendeckende Zugang zu sauberen Kochmöglichkeiten mit Strom droht demnach zu scheitern. Mehr als drei Milliarden Menschen kochten zum Zeitpunkt des UN-Berichtes mit schädlichen Brennstoffen wie Holz oder Dung.^[88]

Als Pionier der Energiewende gilt Dänemark, das im Jahr 2012 bereits 30 % seines Strombedarfs mittels Windenergie deckte. Bereits vor dem Ende 2015 geschlossenen Übereinkommen von Paris strebte Dänemark eine vollständig regenerative Energieversorgung in den drei Sektoren Strom, Wärme und Verkehr bis 2050 an.^[26] Internationale Aufmerksamkeit und Zustimmung, aber auch Skepsis und Kritik zog die Ankündigung Deutschlands auf sich, sowohl aus fossilen als auch aus nuklearen Energieträgern auszusteigen.^[89] Obwohl sie in der Öffentlichkeit oft fälschlicherweise mit dem zweiten Atomausstieg 2011 verbunden wird, begann die Energiewende in Deutschland bereits in den 1980er Jahren mit der Förderung von erneuerbaren Energien und Einstellung neuer Kernkraftwerksprojekte.

Die mit dem Bau von fossilen Kraftwerken einhergehenden gravierenden Umweltschädigungen wie Smog, Wasserverschmutzung und Bodenverseuchung, die Endlichkeit fossiler Energieträger, ihre Verknappung und Verteuerung sowie insbesondere die durch ihre Verbrennung maßgeblich verursachte globale Erwärmung haben jedoch auch in vielen weiteren Ländern zu einem Umdenken in Bezug auf die Energieversorgung geführt. Mittlerweile wurde in vielen Staaten der Erde die Energiewende eingeleitet.^[26] Gerade in China, wo es, ausgelöst durch Umweltprobleme, immer wieder zu Protesten der Bevölkerung kam, werden in letzter Zeit starke politische Anstrengungen unternommen, diese negativen Auswirkungen einzudämmen, wobei insbesondere schärfere, staatlich verordnete Umweltschutzmaßnahmen durchgeführt werden und es zu einem massiven Vorantreiben von erneuerbaren Energien und Energieeffizienz kommt.^[90] 2013 war China Weltmarktführer in der Herstellung und im Einsatz von Windkraftanlagen, Solarzellen und Smart-Grid-Technologien; zudem ist das Land sowohl der größte Investor in regenerative Energien als auch der weltweit bedeutendste Ökostromproduzent.^[76] Daneben spielt für viele Staaten weltweit die Einsparung fossiler Brennstoffe eine zentrale Rolle für den Umstieg auf erneuerbare Energien, da sie so in der Lage sind Energieimporte zu reduzieren und parallel an Versorgungssicherheit zu gewinnen. Zugleich wird die Gefahr von militärischen Konflikten um Energieressourcen reduziert.^[78]

Die Umgestaltung der Energieversorgung wird auf supranationaler Ebene durch viele Institutionen unterstützt. Zur besseren Koordination der unterschiedlichen Wege wurde 2010 die Internationale Organisation für erneuerbare Energien (IRENA) gegründet. Sie versteht sich als „treibende Kraft“ den großflächigen und verstärkten Einsatz und die nachhaltige Nutzung von erneuerbaren Energien weltweit zu fördern.^[80] Das Generalsekretariat der Vereinten Nationen kündigte an, Fahrpläne für die Dekarbonisierung der globalen Ökonomie vorzulegen. Im Juli 2014 wurde durch UN-Generalsekretär Ban Ki-moon hierzu ein Report mit dem Titel Pathways to Deep Decarbonization herausgegeben, in dem unter anderem auch Pfade für nachhaltige Entwicklung und Dekarbonisierung von 12 Industriestaaten zu finden sind.^[91]

Für die Mitgliedstaaten der Europäischen Union ist zu berücksichtigen, dass sie bei der Wahl des nationalen Energiemixes – und damit des nationalen Energiewendepfads – zwar souverän sind, über die Einbindung in grenzüberschreitende Strom- und Gasnetze sowie in Regulierungssysteme wie den Emissionshandel jedoch starke Wechselwirkungen mit der EU-Gesetzgebung und den Energiepolitiken der jeweiligen Nachbarländer bestehen.^[92]^[93]

Stand 2022 hatten fast alle Staaten der Erde das Übereinkommen von Paris ratifiziert, mit dem der globale Temperaturanstieg auf möglichst 1,5 Grad über dem vorindustriellen Niveau begrenzt werden soll. 2021 lag die Erwärmung gegenüber dem vorindustriellen Niveau bei 1,2 Grad.^[94] Alle Vertragsstaaten sollen ihre jeweiligen Klimaschutzbeiträge als Nationally Determined Contributions (NDCs) festlegen und Maßnahmen ergreifen, um diese Ziele zu erreichen. Stand November 2021 schätzte der Climate Action Tracker, dass bei Erfüllung aller aktuellen NDCs die Erwärmung bis 2100 auf 2,1 Grad begrenzt würde.^[94] Laut IRENA enthielten im November 2021 144 von 182 NDCs konkrete Zielsetzungen für erneuerbare Energien, in erster Linie für die Stromerzeugung.^[95]

Messung des Fortschritts

Das World Economic Forum misst mit dem sog. Global Energy Transition Index die Gerechtigkeit, Versorgungssicherheit und ökologische Nachhaltigkeit der Energiewende von 120 Ländern. Deutschland lag darin 2023 auf Platz 11.^[96] Auf den ersten Plätzen lagen Schweden, Norwegen, Dänemark und Finnland.^[96] Die weltgrößten Emittenten USA und China lagen auf den Plätzen 12 bzw. 17.^[96]

Die Nichtregierungsorganisation Germanwatch hat den Klimaschutz-Index (KSI) entwickelt, um die Klimaschutzleistungen der für 90 % der Treibhausgasemissionen verantwortlichen Staaten seit 2005 zu bewerten. Auf den Plätzen 4–8 im Index 2022 liegen Dänemark, Schweden, Norwegen, das Vereinigte Königreich und Marokko.^[97] Die ersten drei Plätze werden nicht vergeben, weil nach Bewertung von Germanwatch keiner der Staaten im Index genug tut, um einen gefährlichen Klimawandel zu verhindern.^[97]

Erneuerbare Energien weltweit

Trotz des weltweiten Ausbaus erneuerbarer Energien erreichten die energiebedingten CO₂-Emissionen im Jahr 2021 einen neuen Höchststand.^[98] Hintergrund war eine stark steigende Stromnachfrage, die insbesondere durch die Verstromung von Kohle gedeckt wurde.^[98]

Gesamtenergiebedarf

Am weltweiten Gesamtenergieverbrauch hatten erneuerbare Energien im Jahr 2019 einen Anteil von 11,2 % gegenüber 8,7 % im Jahr 2009.^[99] Im gleichen Zeitraum stieg der weltweite Gesamtenergiebedarf um 19 %.^[100] Im Jahr 2020 deckten erneuerbare Energien 12,6 % des Gesamtenergiebedarfs^[100] von insgesamt 168.469 TWh.^[101]

Der Anteil von Wärme und Kühlung am weltweiten Energiebedarf liegt bei 51 %, der Anteil des Transports bei 32 % und der Anteil der Elektrizität bei 17 %.^[100] Aufgeschlüsselt nach Sektoren lag der Anteil erneuerbarer Energien im Jahr 2019 für Wärme bei 11,2 %, für den Transport bei 3,7 % und für Strom bei 28,0 %.^[100]

Strom

2021 hatten erneuerbare Energien einen Anteil von 28,1 % an der weltweiten Stromerzeugung, davon Wasserkraft 15,2 %, Wind 6,6 %, Solarenergie 3,7 % und Biomasse und andere zusammen 2,7 %.^[102] Die weltweit installierte Kapazität zur Erzeugung erneuerbaren Stroms hat sich zwischen 2012 und 2021 mehr als verdoppelt.^[103]

2020 wurden mehr als 256 Gigawatt an erneuerbarer Kapazität zur Stromerzeugung zugebaut.^[99] 2021 wurden 314,5 GW zugebaut, davon 175 GW Solar PV und 102 GW Wind.^[100] 2022 lag der Zubau nach Zahlen der IRENA bei 295 GW, davon 192 GW Solarenergie und 75 GW Wind.^[104] 85 Prozent der neuen Solarkapazitäten wurden in Europa und China installiert.^[105] 2023 könnte das erste Jahr sein, indem ohne Sondereffekte wie Rezessionen und Pandemien der Zubau an erneuerbaren Energien das Wachstum der Stromnachfrage übersteigt.^[106] Die Internationale Energieagentur (IEA) rechnet mit einem Zubau von mehr als 440 GW, davon 65 Prozent Solarenergie.^[105] Die IRENA hält einen jährlichen Ausbau von 1 TW für erforderlich, um das 1,5-Grad-Ziel erreichen zu können.^[107]

Verkehr

Verkehr ist der Sektor dessen Energieverbrauch am schnellsten zunimmt. Der Energieverbrauch des Sektors verteilte sich dabei 2021 zu 78 % auf Straßentransport, zu 11 % auf den Schiffsverkehr, zu 8 % auf den Flugverkehr und zu 3 % auf den Bahnverkehr.^[108] Der Transportsektor hatte Stand 2020 mit 4,1 % zugleich den niedrigsten Anteil erneuerbarer Energien am Gesamtenergieverbrauch^[109] und war für ca. 20 % der weltweiten Treibhausgasemissionen verantwortlich.^[109]

Den größten Anteil erneuerbarer Energien im Transportbereich hatten 2021 Biokraftstoffe (3,3 %). In Elektrofahrzeugen verbrauchte Elektrizität aus erneuerbaren Quellen hatte einen Anteil von 0,4 %, eine Verdopplung seit 2009.^[100] Der Verkauf von Elektrofahrzeugen hat sich seitdem verdreifacht, dennoch machten Elektrofahrzeuge 2021 erst rund 1 % der weltweiten Fahrzeugflotte aus.^[100]

Deutschland

Ziel der Energiewende in Deutschland ist es, bis 2050 weitgehend treibhausgasneutral zu werden. Hierfür hat sich die Bundesregierung im Jahr 2010^[110] zum Ziel gesetzt, die Treibhausgasemissionen in Deutschland bis zum Jahr 2020 um 40 Prozent, bis 2030 um 55 Prozent, bis 2040 um 70 Prozent und bis 2050 um 80 bis 95 Prozent zu reduzieren (jeweils bezogen auf das Basisjahr 1990).^[111] Erreicht werden soll dies durch den Ausbau erneuerbarer Energien und die Reduzierung des Primärenergieverbrauchs. Im Rahmen des Atomausstiegs sollten 2022 die letzten Kernkraftwerke in Deutschland abgeschaltet werden, was letztlich im April 2023 geschah.

Frühphase

Die Ursprünge der deutschen Energiewende liegen sowohl in der Umwelt- und Anti-Atomkraft-Bewegung der 1970er Jahre. Die Wirkung von Lovins' „Soft Energy Path“ blieb nicht auf die englischsprachige Welt beschränkt. Unter dem Titel „Sanfte Energie“ kam 1979 eine deutsche Übersetzung in den Buchhandel, die starke Rezeption in der Anti-Atomkraft-Bewegung fand, die bereits seit Mitte der 1970er Jahre zu einer wichtigen politischen Gruppe angewachsen war. Daraufhin erschien 1980 eine vom Öko-Institut 1980 erarbeitete wissenschaftliche Prognose der Autoren Florentin Krause, Hartmut Bossel und Karl-Friedrich Müller-Reissmann zur vollständigen Abkehr von Kernenergie und Energie aus Erdöl. Sie griff Lovins' theoretische Überlegungen auf und übertrug sie auf deutsche Verhältnisse. Diese Arbeit trug den Titel Energie-Wende. Wachstum und Wohlstand ohne Erdöl und Uran,^[112] womit zum ersten Mal der Begriff Energiewende verwendet wurde. In den 1980er Jahren wurde der Begriff dann von verschiedenen gesellschaftlichen Strömungen aufgegriffen und propagiert, so z. B. von den bundesdeutschen Grünen, linken Sozialdemokraten und der alternativen Presse.^[57]

Auch in der Politik zeichnete sich ein Wandel ab. Mit dem Einzug der Grünen in den Bundestag im Jahr 1983 forderte erstmal eine Partei den sofortigen Atomausstieg. Nach der Nuklearkatastrophe von Tschernobyl schlossen sich die SPD, die zuvor pro Kernenergie eingestellt war, wie auch die Gewerkschaften der Forderung nach einem Atomausstieg an, wobei die SPD sich im Gegensatz zu den Grünen auf einen Atomausstieg nach 10 Jahren festlegte. Von Gegnern der Kernenergie wurde nicht nur ein Atomausstieg, sondern eine grundsätzlich neue Energiepolitik gefordert. Während es von einigen SPD-regierten Ländern eine Reihe von Versuchen gab, Kernkraftwerke stillzulegen, behielt die konservativ-liberale Bundesregierung jedoch ihren kernenergiefreundlichen Kurs bei.^[113] Allerdings wurden bereits Ende der 1980er Jahre erste Fördermaßnahmen für erneuerbare Energien eingeführt. Ein sehr wichtiger Schritt für die Energiewende war 1990 der Beschluss des Stromeinspeisungsgesetzes, das von den beiden Politikern Matthias Engelsberger (CSU) und Wolfgang Daniels (Grüne) in den Bundestag eingebracht wurde und mit breiter Mehrheit (CDU/CSU, SPD, Grüne gegen FDP)^[114] angenommen wurde.

Beschleunigung unter Rot-Grün

Eine deutliche beschleunigte Dynamik erfuhr die deutsche Energiewende während der rot-grünen Bundesregierung (1998–2005, Kabinett Schröder I und Kabinett Schröder II). Im Koalitionsvertrag wurden mit der Einführung der Ökosteuer auf Energieverbräuche, dem 100.000-Dächer-Programm und in dessen Folge die Einführung des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG), sowie dem gesetzlich vereinbarten Atomausstieg eine Reihe von Kernelementen der Energiewende zunächst vereinbart und schließlich bis zum Jahr 2001 auch in geltendes Recht umgesetzt.^[115] Damit einher ging eine starke Veränderung des Strommixes. Der Anteil erneuerbarer Energien stieg von 29 TWh im Jahr 1999 auf 161 TWh im Jahr 2014, während die Stromerzeugung in Kernkraftwerken von 170 im Jahr 2000 auf 97 TWh sank und die Kohlestromerzeugung von 291 auf 265 TWh zurückging.^[116] Zudem fand mit dieser Koalition eine Änderung der Wahrnehmung regenerativer Quellen statt. Während die erneuerbaren Energien unter der zuvor regierenden schwarz-gelben Koalition als Ergänzung zum bestehenden Kraftwerkspark betrachtet wurden, wurden sie von großen Teilen der rot-grünen Koalition als Alternative zum status quo betrachtet, die die fossil-nukleare Energieerzeugung im Laufe des 21. Jahrhunderts ersetzen sollten.^[117]

Der aktuelle Begriff der Energiewende als Übergang von den fossil-nuklearen Energieträgern hin zu nachhaltiger Energiegewinnung mittels erneuerbarer Energien geht sehr wahrscheinlich auf das Jahr 2002 zurück: Am 16. Februar 2002 fand in Berlin die Fachtagung Energiewende – Atomausstieg und Klimaschutz statt, veranstaltet vom deutschen Bundesumweltministerium. Noch zu dieser Zeit wurde die Energiewende von konservativer und liberaler Seite nicht als erstrebenswertes Ziel angesehen,^[57] jedoch bröckelte in den 2000er Jahren auch in den bürgerlichen Parteien der grundsätzliche Widerstand gegen die Energiewende, wenn auch 2010 die Umsetzung durch die vom Kabinett Merkel II beschlossene Laufzeitverlängerung deutscher Kernkraftwerke zunächst einmal in die Zukunft verschoben wurde.

Laufzeitverlängerung und Zweiter Atomausstieg

Mit der Nuklearkatastrophe von Fukushima wurde dies revidiert: Am 30. Juni 2011 beschloss der Bundestag in namentlicher Abstimmung mit den Stimmen von CDU/CSU, SPD, FDP und Grünen das „13. Gesetz zur Änderung des Atomgesetzes“, das die Beendigung der Kernenergienutzung regelt. Insbesondere erlosch die Betriebsgenehmigung für acht Kernkraftwerksblöcke in Deutschland; die Laufzeit der übrigen neun Blöcke ist zeitlich gestaffelt: die Abschaltung der letzten Kernkraftwerke war für 2022 vorgesehen und ist am 15. April 2023 erfolgt. Damit kehrte Deutschland de facto zum Status quo zurück, der im Jahr 2000 unter Rot-Grün vereinbart worden war.^[118] Gegenüber dem rot-grünen Atomausstieg kam es zu einem Mehr an 8 Reaktorbetriebsjahren, auch das Jahr des endgültigen Atomausstiegs blieb mit 2022 gleich.^[119] Aufgrund der Energiekrise wurde die Abschaltung der letzten 3 Meiler auf den 15. April 2023 verzögert.