Ökorepublik Deutschland Was neue Energien wirklich bringen

Sonne, Wind, Biodiesel - die 2000er waren das Jahrzehnt der erneuerbaren Energien. Ökofirmen legten ein gewaltiges Wachstum hin, heute beschäftigt die Branche Hunderttausende Menschen. SPIEGEL ONLINE zeigt, was die einzelnen Energieformen wirklich bringen - und welche floppen könnten.
Offshore-Windpark: Die 2000er waren das Jahrzehnt der Windkraft

Offshore-Windpark: Die 2000er waren das Jahrzehnt der Windkraft

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Hamburg - Es hat alles ganz klein angefangen. Ein paar Liter Biodiesel, hier und dort ein Windrad, und mickrige Solarzellen, deren Leistung gerade reichte, um einen Taschenrechner mit Strom zu versorgen.

Doch dann kam der 1. April 2000, die rot-grüne Bundesregierung war anderthalb Jahre im Amt. An diesem Tag trat ein Gesetz in Kraft, das den deutschen Energiemarkt umkrempeln sollte. Der sperrige Name: Gesetz für den Vorrang erneuerbarer Energien, kurz Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG). Später kamen noch das Biokraftstoffquotengesetz und das Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz hinzu. Das Ziel all dieser Maßnahmen: nicht weniger als eine Revolution auf den Strom-, Kraftstoff- und Heizmärkten.

Tatsächlich zeigten all die Paragrafen Wirkung. Mit hohen Subventionen kurbelte der Staat die Nachfrage nach Windrädern und Solaranlagen an. Das Land wandelte sich zur Ökorepublik Deutschland.

In den neunziger Jahren waren die Verhältnisse noch klar geregelt: Die Bürger bezogen ihren Strom aus Kohle- und Atomkraftwerken, sie betankten ihre Autos mit Benzin, ihre Wohnungen heizten sie mit Öl oder Gas.

In den 2000er Jahren sollte sich dies radikal ändern. Überall im Land gründeten sich Ökostromanbieter, Autofahrer stiegen auf Biodiesel um, Hausbesitzer kauften sich Holzpellet-Heizungen.

Noch dominieren Kohle und Atom, Öl und Gas die Märkte. Doch die Wende ist eingeleitet: Jahr für Jahr wächst der Anteil der erneuerbaren Energien, bei der Stromproduktion entfallen auf sie schon mehr als 15 Prozent. In manchen Bundesländern kommt allein die Windkraft auf mehr als 35 Prozent (siehe Grafiken).

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Grafiken: Öko-Energien in Deutschland

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Dabei sind längst nicht alle Fragen geklärt. Wann kommen die Ökoenergien ohne Subventionen aus? Geht das Wachstum ewig weiter? Wie lassen sich Wind- und Solarstrom speichern? Fest steht: Manche Energieformen haben großes Potential, andere könnten dagegen floppen.

SPIEGEL ONLINE stellt die einzelnen Ökoenergien vor, beschreibt die dahinter stehende Technik - und lotet Marktchancen aus.

Windenergie

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Windenergie: Unstete Energiequelle

Foto: Z1017 Bernd Wüstneck/ dpa

Die 2000er - das Jahrzehnt der Windkraft. Ende 1999 waren in Deutschland Windräder mit einer Gesamtleistung von 2875 Megawatt am Netz, Ende 2008 schon 23.903 Megawatt.

Das Prinzip

Temperaturunterschiede in der Atmosphäre bringen Luftmassen in Bewegung. Diese enormen Energien kann man nutzen, indem man den Wind Rotorblätter antreiben lässt. Ein Generator im Windrad wandelt die Drehbewegung über das Prinzip der elektromagnetischen Induktion in Strom um.

Die Rotoren der größten Windräder erreichen mittlerweile Durchmesser von über hundert Metern, die Turmhöhe beträgt bis zu 200 Meter. Sie ist auch ein entscheidender Faktor für die Ausbeute, denn in Bodennähe nimmt die Kraft des Windes stark ab. Mit einem Wirkungsgrad von rund 40 Prozent kann die Leistung eines einzelnen Windrads zwischen zwei und fünf Megawatt betragen, 4000 Haushalte kann es mit Strom versorgen. Den Rekord hält ein Sechs-Megawatt-Rad einer deutschen Firma.

Die Marktsituation

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Grafiken: Windenergie in Deutschland

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Mittlerweile beziehen die Deutschen mehr Strom aus Windrädern als aus Wasserkraftwerken. Im vergangenen Jahr entfielen auf die Windenergie sieben Prozent des Bruttostromverbrauchs. In Bundesländern wie Sachsen-Anhalt, Schleswig-Holstein oder Mecklenburg-Vorpommern lag der Anteil sogar deutlich über 30 Prozent. "Bei der Windenergie hat die staatliche Förderung wirklich funktioniert", sagt Hubertus Bardt vom Institut der deutschen Wirtschaft (IW).

Windkraft ist verhältnismäßig günstig. Die Betreiber der Anlagen bekommen laut Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) derzeit rund neun Cent pro Kilowattstunde - das ist nur wenig mehr als der Preis für konventionellen Strom an der Energiebörse. "Die Windkraft ist die wirtschaftlichste erneuerbare Energie", sagt IW-Experte Bardt.

Allerdings haben die hohen Stahlpreise der Branche zugesetzt. Im vergangenen Jahr mussten deshalb die EEG-Vergütungssätze erstmals angehoben werden. "Die Preissenkungen des vergangenen Jahrzehnts sind damit leider verpufft", sagt Bardt.

Das Potential

Wissenschaftler hatten in einer Studie errechnet, dass ein Vielfaches des weltweiten Energiebedarfs mit Windkraft erzeugt werden kann. Theoretisch könnten mit Windkraft bis zu 1,3 Millionen Terawattstunden (TWh) pro Jahr erzeugt werden. Im Jahr 2006 lag der weltweite Stromverbrauch nach Daten der Internationalen Energieagentur (IEA) bei 15.666 Terawattstunden - das sind gerade einmal 1,2 Prozent des errechneten Potentials.

Experten sagen der Branche auch in Zukunft großes Wachstumspotential voraus - vor allem offshore, also in Windparks auf dem Meer. Es ist die bevorzugte Erzeugungsart, weil die Windkraft über der See stärker ist. Und auch weil Windräder an Land als störend empfunden werden können.

Offshore-Windparks liegen mehrere Kilometer von den Küsten entfernt. Die Windräder werden direkt am Meeresgrund verankert, bis zu hundert Räder kann ein Park umfassen. Mit einer Hochspannungs-Gleichstromleitung wird der Strom verlustarm über weite Strecken transportiert.

Laut Bundesregierung sollen in Nord- und Ostsee bis zum Jahr 2030 Windräder mit einer Gesamtleistung von 20.000 bis 30.000 Megawatt installiert werden. Zum Vergleich: Dies entspricht 20 bis 30 Kernkraftwerken - vorausgesetzt, der Wind weht optimal. Der erste Offshore-Windpark " alpha ventus" wurde gerade 45 Kilometer vor Borkum errichtet. Die zwölf Windräder erzeugen eine Leistung von 60 Megawatt. 50.000 Haushalte werden dadurch versorgt. Es ist der Startschuss für die zahlreichen geplanten Offshore-Windparks .

Onshore, also an Land, sieht es schlechter aus. "In Deutschland sind die windgünstigen Flächen bereits zugebaut", sagt IW-Fachmann Bardt. Außerdem protestieren immer häufiger Bürgerinitiativen gegen den Neubau von Windrädern. Eine Lösung könnte das sogenannte Repowering sein: Dabei werden bestehende Altanlagen durch leistungsstarke neue Windräder ersetzt. Der Bundesverband Windenergie sieht hier erhebliches Wachstumspotential, bis 2020 soll ein Viertel des deutschen Stroms von Windrädern stammen.

Haben Windparks negative Auswirkungen auf die Tierwelt? Während nach Untersuchungen des Naturschutzbundes Nabu die Anzahl der durch Windräder getöteten Vögel im Vergleich zu den durch im Straßenverkehr verendeten Tieren relativ klein ist, liegen zu Offshore-Windparks noch kaum Daten vor. In einer Studie des Umweltbundesamtes aus dem Jahr 2003 wurden die Risiken von Offshore-Windparks für Zugvögel und Fischbestände untersucht, die Wissenschaftler konnten jedoch kaum verlässliche Aussagen treffen.

Ein großes Problem aber hat Windkraft: Sie ist unzuverlässig. Und es fehlt nach wie vor an guten Speichertechnologien im großen Stil für Strom. Zudem bläst starker Wind vor allem in Norddeutschland, die großen Verbrauchszentren aber liegen im Süden und Westen. Neue Stromleitungen quer durch Deutschland sind nötig - was die Kosten für die Verbraucher in die Höhe treibt. Windenergie wird daher nur ein Teil eines Energiemixes sein können.

Dennoch: Langfristig dürfte die Windenergie eine immer größere Rolle spielen. Verbesserte Technik drückt die Preise, Subventionen könnten bald unnötig werden. "Die Wirtschaftlichkeit wird wohl im kommenden Jahrzehnt erreicht", sagt Bardt vom IW.

Photovoltaik

Das Prinzip

In Solarzellen wird die Strahlungsenergie der Sonne direkt in Strom umgewandelt. Im Material der Zelle werden die Elektronen der Atome durch die elektromagnetische Strahlung angeregt, es baut sich eine Spannung auf. Der große Vorteil: Solarzellen sind dezentral und im kleinen Maßstab einsetzbar. Jedes Dach ist ein potentielles Mini-Kraftwerk und kann auch im relativ sonnenarmen Deutschland Strom erzeugen. Für große Kraftwerke allerdings lohnen sich Solarzellen nur in sonnenreichen Gegenden, beispielsweise in Wüsten, wo der relativ hohe Flächenbedarf kein Problem darstellt.

Die Marktsituation

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Grafiken: Solarenergie in Deutschland

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Die sogenannte Photovoltaik spielt in Deutschland eine deutlich kleinere Rolle als Windkraft, ihr Anteil an der Gesamt-Stromproduktion liegt unter einem Prozent. Die Wirkungsgrade von großindustriell erzeugten Solarzellen liegen bei rund 16 bis 20 Prozent.

Trotzdem geben die Deutschen für die Sonnenenergie besonders viel Geld aus. Allein bei photovoltaischen Anlagen summierten sich die Umsätze im vergangenen Jahr auf 6,2 Milliarden Euro. Zum Vergleich: Die neu installierten Windräder kosteten 2,3 Milliarden Euro - bei deutlich höherer Stromproduktion.

Die Unterschiede zeigen sich auch beim Preis pro Kilowattstunde: Solarstrom wird laut Erneuerbare-Energien-Gesetz mit 43 Cent vergütet, Windstrom kostet nur neun Cent. "Unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten ist die Photovoltaik weniger attraktiv", sagt Hubertus Bardt vom Institut der deutschen Wirtschaft.

Immerhin haben die hohen Subventionen für ein kräftiges Marktwachstum gesorgt. Die Produktion von Sonnenstrom ist zwischen 2001 und 2008 von 76 Gigawattstunden auf 4300 Gigawattstunden gestiegen. Allerdings profitieren davon nicht unbedingt heimische Hersteller - Deutschland ist zu einem gigantischen Absatzmarkt für Solarproduzenten aus China und anderen Ländern geworden.

Das Potential

Solarenergie hat gigantisches Potential - schließlich scheint die Sonne für jedermann umsonst. Und Dachflächen gibt es ebenfalls genug. Das Problem sind die Kosten. Allein die bisher installierten Solaranlagen werden in den kommenden 20 Jahren Extra-Ausgaben von rund 27 Milliarden Euro nach sich ziehen. Und Jahr für Jahr kommen neue Anlagen hinzu.

Zwar ist der Rohstoff Silizium in Hülle und Fülle vorhanden, aber der Produktionsprozess ist aufwendig, die energetische Amortisation daher lang: Je nach Zellentyp und Sonneneinstrahlung dauert es zwischen vier und neun Jahren, bis die Energie, die zur Herstellung der Zelle nötig war, durch den produzierten Strom wieder hereingeholt ist. Die Kosten hat man - dank Subventionen - nach rund vier Jahren wieder drinnen. Die Lebensdauer einer Solarzelle wird mit 30 bis 40 Jahren veranschlagt.

Deutlich besser sähe es aus, wenn Solarmodule günstiger würden. Tatsächlich deuten erste Anzeichen darauf hin: Allein im vergangenen Jahr fielen die Preise um rund 25 Prozent - vor allem chinesische Anbieter beleben den Wettbewerb.

Sollte Solarstrom eines Tages genauso günstig sein wie Steckdosenstrom, wäre der Durchbruch geschafft: Für die Verbraucher gäbe es keinen Grund mehr, sich keine Solaranlage zu kaufen - die Nachfrage würde explodieren. Ab diesem Zeitpunkt könnte die Photovoltaik auch mengenmäßig eine relevante Größe auf dem Energiemarkt werden. IW-Experte Bardt glaubt allerdings, dass dies "noch Jahrzehnte" dauern könnte.

Solarthermie

Das Prinzip

Es erscheint so simpel: Spiegel bündeln Sonnenstrahlen, Wasser wird erhitzt, Dampf treibt Turbinen an. Keine aufwendige Technologie, keine Kernfusion, keine unterirdische Speicherung von CO2. Solarthermie ist seit Jahrzehnten erprobt. In den achtziger Jahren wurden in Kalifornien die ersten Parabolspiegel-Kraftwerke gebaut. Doch als Öl wieder billiger wurde, geriet Solarthermie in Vergessenheit. Nun, in Zeiten schwindender Ölreserven und des Klimawandels, erleben die Spiegel eine Renaissance.

Eine Vereinigung von Wissenschaftlern entwickelte das Desertec-Konzept, wonach riesige Spiegelkraftwerke in der Sahara theoretisch genug Strom für den Bedarf der gesamten Welt decken könnten. Über lange Gleichstrom-Hochspannungs-Leitungen soll der Strom bis nach Europa fließen.

Die Marktsituation

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Grafiken: Biokraftstoffe und Ökowärme

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Solarthermische Kraftwerke zur Stromerzeugung machen im sonnenarmen Mitteleuropa keinen Sinn, große Kraftwerke lohnen sich nur in Regionen wie Südspanien, Nordafrika oder dem Nahen Osten.

Noch ist Solarthermie mit 15 bis 20 Prozent Wirkungsgrad im Jahresmittel nicht so effizient wie Kohle oder Kernkraft. Eine Kilowattstunde Solarthermie-Strom kostet zwischen 14 und 18 Cent. Wissenschaftler arbeiten bereits an der Verbesserung der Technik. Spätestens 2020, so glauben Experten, wird die Kilowattstunde solarthermischen Stroms weniger als 10 Cent kosten - und damit wettbewerbsfähig sein.

Etwas anders ist es auf dem Wärmemarkt - denn mit Hilfe von Solarkollektoren lässt sich die Sonnenenergie auch zum Bereiten von Warmwasser nutzen. Allerdings führt die Solarenergie auf dem deutschen Wärmemarkt ein Nischendasein, die Dominanz von Öl und Gas ist nach wie vor groß.

Selbst innerhalb der Branche der erneuerbaren Energien spielt die Solarthermie eine untergeordnete Rolle: Im vergangenen Jahr trug sie 4131 Gigawattstunden zur deutschen Wärmeerzeugung bei, bei der Biomasse - also vor allem Holz - waren es 97.108 Gigawattstunden.

Dabei ist die Sonnenwärme für die Verbraucher durchaus interessant. Dank großzügiger Förderprogramme der bundeseigenen KfW-Bank können solarthermische Anlagen schon nach einigen Jahren rentabel sein. Das heißt: Die Anschaffungskosten sind langfristig geringer als die gesparten Ausgaben für Öl oder Gas.

Das Potential

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Desertec: Strom aus der Wüste

Foto: desertec.org

Auf der Kostenseite müsste sich noch einiges tun, bis sich solarthermische Anlagen zum Privatgebrauch in Deutschland auch ohne staatliche Hilfe lohnen. Wenn es soweit ist, wird die Nachfrage sicherlich steigen.

Andererseits kann eine solarthermische Anlage eine Öl- oder Gasheizung nie voll ersetzen, sondern immer nur ergänzen. Schließlich möchte man auch in der Nacht Warmwasser haben, wenn die Sonne nicht scheint. Für den Wärmemarkt der Zukunft können sich Experten daher folgendes Modell vorstellen: eine Holzpelletheizung für den Grundbedarf und zusätzlich Solarwärme, um die Brennstoffkosten zu drücken.

Mit Großkraftwerken in sonnenreichen Ländern hat die Solarthermie dagegen großes Potential. Sollte zum Beispiel das geplante Desertec-Projekt in der Sahara umgesetzt werden, ließen sich mit Solarthermie gigantische Mengen Strom gewinnen.

Spätestens seitdem sich vor wenigen Monaten ein Konsortium von mehreren Wirtschafts-Schwergewichten zur Desertec Industrial Initiative zusammentat, hat die Sache Fahrt aufgenommen. Das Ziel: Bis zum Jahr 2050 sollen 15 Prozent des europäischen Bedarfs mit Strom aus der Wüste gedeckt werden. Die Kosten: 400 Milliarden Euro, 350 für die Kraftwerke, 50 für das notwendige Leitungsnetz.

Wasserkraft

Das Prinzip

Wie in Windströmungen stecken auch in fließendendem Wasser enorme Mengen an mechanischer Energie, die in Strom umgewandelt werden können. Durch den Druck des Wassers können Wasserturbinen oder -räder angetrieben werden. Das Problem: Das Wasser muss dazu gestaut werden, und das bringt oft erhebliche Einschnitte für Mensch und Natur mit sich.

Die Marktsituation

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Grafiken: Ökostrom in Deutschland

Foto: SPIEGEL ONLINE

Rund fünf Prozent des deutschen Stroms stammen aus Wasserkraftwerken. Großer Vorteil: Die Produktion erfolgt rund um die Uhr. Anders als bei Sonne oder Wind gibt es keine wetterabhängigen Schwankungen und damit kein Speicherproblem. Im Gegenteil: In Stauseen lässt sich Energie sogar sehr gut speichern. Die Wasserkraft ergänzt die anderen erneuerbaren Energien daher sehr gut.

Kostenmäßig ist die Wasserkraft ebenfalls eine sehr praktische Energiequelle: Die meisten Kraftwerke sind auch ohne staatliche Hilfe wirtschaftlich. Lange vor Inkrafttreten des Erneuerbare-Energien-Gesetzes gab es in Deutschland rentable Wasserkraftwerke.

Das Potential

In Deutschland ist Wasserkraft so gut wie ausgeschöpft. Fast jeder Fluss hat ein Kraftwerk, ebenso fast jeder See. Der allgemeine Öko-Boom geht deshalb an der Wasserkraft vorbei.

International sieht es anders aus. Gerade Entwicklungsländer planen gigantische Wasserkraftwerke. Allerdings stehen die Projekte oft in schlechtem Ruf: Ganze Landstriche werden geflutet, Umweltstandards nur selten eingehalten, Tausende Menschen zwangsumgesiedelt - so wie beispielsweise in China aufgrund des Baus des Drei-Schluchten-Damms, dem derzeit größten Wasserkraftwerk der Welt.

Bioenergie

Das Prinzip

Allzu verlockend scheint in Zeiten von hohen Ölpreisen die Möglichkeit, wie in guten alten Zeiten mit Holz zu heizen. Entweder im kleinen - mit Kamin - , oder im großen Stil: Pelletheizungen sind mittlerweile so komfortabel wie Öl- und Gaskessel. Die Befeuerung läuft vollautomatisch, allerdings sind alle paar Monate Reinigungen und Wartungen notwendig.

Mit Bioenergie kann man auch sein Auto antreiben: Öl oder Alkohol aus Pflanzen haben den Vorteil, dass aus den Auspuffen nur so viel CO2 entweicht, wie die Pflanzen beim Wachsen der Atmosphäre entzogen haben. Ein perfekter Kreislauf, der das Klima nicht belastet. Zumindest in der Theorie. Auch die Klimabilanz der Pellets ist gut, denn sie werden in der Regel aus Holzabfällen hergestellt, das beim Verbrennen freigesetzte CO2 entspricht theoretisch der Menge, die der Baum beim Wachsen der Atmosphäre entzogen hat.

So klimafreundlich die Pelletheizung ist, so bringt steigende Nachfrage doch wieder ökologische Probleme mit sich: Holzverfeuerung produziert gesundheitsschädlichen Feinstaub, der die Atemluft belastet und Atemwegserkrankungen fördert.

Die Marktsituation

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Grafiken: Bioenergie in Deutschland

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Biomasse ist die wichtigste erneuerbare Energie in Deutschland, wenn man sich den Primärenergieverbrauch anschaut. Biogene Brennstoffe (also in der Regel Holz), biogene Kraftstoffe (also zum Beispiel Biodiesel), Biogas und brennbare Bioabfälle machen gut 73 Prozent aller Ökoenergien aus. Zum Vergleich: Die Windenergie kommt auf 14,9 Prozent.

Der große Vorteil: Biomasse ist gespeicherte Energie. Man kann also frei entscheiden, wann man sie nutzen möchte - anders als bei Wind- oder Solarkraft. Außerdem kommt Biomasse auf allen Energiemärkten zum Einsatz: Sie lässt sich als Feststoff zum Heizen verwenden, im flüssigen Zustand zum Tanken und als Gas zur Stromerzeugung.

Ein weiterer Pluspunkt: Energiepflanzen, die in Deutschland wachsen, reduzieren die Abhängigkeit von Importen.

Das Potential

In jüngster Zeit geriet Bioenergie massiv in die Kritik. Die entscheidende Frage: Ist das Verbrennen von Biomasse tatsächlich so umweltfreundlich wie es scheint?

Der Förster und Autor Peter Wohlleben kritisiert, Wälder seien insgesamt CO2-Senken, auch der Waldboden binde langfristig CO2. Würden die Bäume verrotten, gelangt nicht das gesamte CO2 in die Atmosphäre zurück, ein Rest verbleibt im Boden. Das heißt: Beim Verbrennen wird mehr CO2 freigesetzt als nötig. Und: Zunehmend würden alle Baumteile genutzt, erklärt Wohlleben, auch Wurzeln und Krone. Damit entziehe man dem Wald aber immer mehr Mineralien.

Auch Biosprit ist problematisch: Denn die Pflanzen benötigen enorme Anbauflächen - und treten damit in direkte Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion. Lässt es sich moralisch rechtfertigen, dass die Reichen Mais tanken - während die Armen hungern? "Die Euphorie der ersten Jahre ist deutlich zurückgegangen", sagt IW-Fachmann Bardt.

Hinzu kommt ein gigantisches Mengenproblem: Wollte Deutschland seinen gesamten Benzin- und Dieselbedarf mit Biokraftstoffen decken, wäre dafür eine Fläche nötig, die größer ist als die gesamte Bundesrepublik. Das Gleiche gilt fürs Heizen: Sollten alle Bundesbürger auf Holzpellets umsteigen, würde der deutsche Wald dafür nicht reichen - erneut wären Energie-Importe nötig. Dabei aber wird man schnell vom Klimaschoner zum Klimakiller, denn die Klimabilanz der Pelletheizungen hängt ganz entscheidend davon ab, woher das Holz stammt. Wurden dafür etwa Regenwälder abgeholzt, trägt man dazu bei, diese wichtigen CO2-Speicher und Heimat zahlloser Tier- und Pflanzenarten unwiederbringlich zu zerstören.

Auch die Klimabilanz von Biokraftstoffen ist schlechter, als es auf den ersten Blick scheint. So kamen US-Wissenschaftler kürzlich in einer Studie zu dem Schluss, dass Biokraftstoffe sogar klimaschädlich sind. Der Grund: Um die Nachfrage zu bedienen, müssten Wälder gerodet werden - damit verschwinden CO2-Senken. Und durch Düngung gelangt das Klimagas N2O in die Atmosphäre. Zudem ist es ineffizient, Biomasse überhaupt in Kraftstoff umzuwandeln, rechneten Wissenschaftler in einer anderen Studie vor. Hauptgrund: Verbrennungsmotoren sind viel ineffizienter als Elektromotoren. Es sei energetisch besser, die Pflanzen zu verbrennen, die Wärme in Strom zu verwandeln und damit Elektroautos zu betreiben.

Doch noch will die Wissenschaft die Biokraftstoffe nicht aufgeben. So sollen für die Produktion von Kraftstoffen der sogenannten zweiten Generation nicht mehr Nahrungspflanzen verwendet werden, sondern Pflanzenabfälle aus der Landwirtschaft oder speziell angebaute "Energiepflanzen" wie Jatropha, einem Wolfsmilchgewächs, dessen Nuss einen sehr hohen Ölanteil besitzt. Aber auch der Anbau von Algen zur Biodieselherstellung wäre eine Option.

Hier aber gibt es noch technische Probleme. Aus Pflanzenabfällen Biokraftstoff zu gewinnen, ist kompliziert: Die Hülle der Pflanzenzellen - die Zellulose - ist ein Molekül aus vielen Zuckerbausteinen. Man muss es erst aufbrechen, damit Pilze oder Bakterien daraus Alkohol produzieren können. Zwei Wege bieten sich hier an: Entweder die ziemlich ineffiziente chemische Umwandlung nach dem Biomass-to-Liquid-Verfahren. Oder man spannt Mikroorganismen dafür ein. Doch normale Hefe ist da überfordert, sie kann mit der Zellulose nichts anfangen. Auch andere Pflanzenbestandteile in den Hüllen - Lignin beispielsweise - behindern den Umwandlungsprozess.

So suchen Wissenschaftler derzeit nach dem " Superbug", der sprichwörtlich Stroh zu (schwarzem) Gold macht. Im Prinzip funktionieren die Verfahren, aber die Ausbeuten sind noch zu gering, als dass sie mit konventionellen Kraftstoffen konkurrieren könnten.

Erdwärme

Das Prinzip

Unsere Erde ist eine riesige Heizung, im Erdkern in 6000 Kilometer Tiefe herrschen Temperaturen von mehreren tausend Grad Celsius - ein Jahrmilliarden altes Erbe aus der Zeit, als unser Planet entstand. Zudem halten radioaktive Zerfallsprozesse die Heizung am Laufen. Mit Bohrungen, die bis fünf Kilometer tief ins Innere der Erde reichen, kann man diese Erdwärme anzapfen. Doch manchmal muss man gar nicht so tief gehen, an manchen Orten reichen schon 100 Meter, um genug Wärme abzuzapfen.

Die Marktsituation

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Grafiken: Biokraftstoffe und Ökowärme

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Geothermie führt in Deutschland ein Nischendasein, bei der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien hat sie einen Marktanteil von 0,02 Prozent, auf dem Öko-Wärmemarkt kommt sie auf 2,4 Prozent.

Dabei steht die Wärme im Erdinneren rund um die Uhr zur Verfügung, Geothermie könnte daher theoretisch den gesamten deutschen Energiebedarf decken. Aber das Problem liegt in der Technik: In Deutschland muss man Hunderte oder gar Tausende Meter tief bohren, um ein ausreichendes Temperaturniveau zu erreichen - das treibt die Kosten in die Höhe.

Andere Länder sind hier aus geologischen Gründen in einer besseren Position: Island zum Beispiel deckt seinen Energiebedarf zum Großteil mit der Wärme aus dem Erdinneren.

Das Potential

Geothermie hat theoretisch unendlich viel Potential. Das Problem sind die Kosten. Solange die Bohrtechnik so teuer ist wie heute, wird die Erdwärme - zumindest in Deutschland - keine nennenswerte Rolle spielen.

Hinzu kommt: Geothermische Bohrungen sind riskant, verursachen gelegentlich Erdbeben und Risse im Boden. Im badischen Staufen hat sich die gesamte Erdstruktur verändert. Die Folge: Extreme Bodenhebungen, die zahlreiche Gebäude nach und nach zerstören. In Wiesbaden sprudelte nach einer Bohrung tagelang Wasser aus der Erde. "Das muss nicht überall passieren", sagt IW-Experte Bardt. "Aber die Unsicherheit bleibt."

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