Klimaschutz aus der Wüste

Mit heimischem Öko-Strom allein wird die Energiewende kaum gelingen. Umso wichtiger ist es, bereits heute auch an den Import der Energie der Zukunft zu denken – zum Beispiel grüner Wasserstoff und E-Fuels. Doch wo sollen sie herkommen? Wüstengebiete in der sogenannten MENA-Region, also in Nordafrika und dem mittleren Osten, gelten als aussichtsreiche Kandidaten.

Foto: zhu difeng – stock.adobe.com

Windkraft und Photovoltaik gehören hierzulande zu den wichtigsten Stützen der Energiewende. Diesen Technologien ist es zu verdanken, dass in Deutschland immer mehr Ökostrom erzeugt wird – wozu auch Wasserkraft und Biomasse einen Beitrag leisten. Um die Pariser Klimaziele zu erreichen, genügt das nicht. Dafür müsste der CO2-Ausstoß in Deutschland auch in jenen Bereichen sinken, in denen bislang vor allem fossile Energieträger zum Einsatz kommen: in der Industrie, im Flug- und Schifffahrtsverkehr, in Kraftfahrzeugen und in der Wärmeversorgung.

Dies könnte durch eine Verbesserung der Energieeffizienz, einen Umstieg auf klimaschonendere Produktionsverfahren und Verkehrsmittel, und den verstärkten Einsatz erneuerbaren Stroms zumindest teilweise gelingen. Darauf setzt auch die neue Bundesregierung. Erneuerbar erzeugter Strom gilt als der zentrale Energieträger der anstehenden Transformation. Laut Koalitionsvertrag soll der erneuerbare Anteil an elektrischer Energie, vor allem aus Sonne und Wind, bis 2030 auf 80 Prozent steigen – bei deutlich höherem Strombedarf.

Strom aus Deutschland genügt nicht

Robert Habeck (Bündnis 90 / Die Grünen), Bundesminister für Wirtschaft und Energie hat zu Jahresbeginn 2022 diesbezüglich klargestellt, dass er Deutschland in Sachen Klimaschutz im Rückstand sieht, den er durch ehrgeizige Sofortprogramme aufholen will. Zu den Maßnahmen zählt zum Beispiel ein Wind-an-Land-Gesetz zur kurzfristigen Erschließung weiterer Flächenpotentiale für die Windkraft im Landesinneren.

Doch der „grüne“ Strom aus heimischer Produktion wird allein nicht ausreichen, um das Jahrhundertprojekt Energiewende zum Erfolg werden zu lassen. Das hat vor allem zwei Gründe: Zum einen gibt es Anwendungsbereiche, in denen sich der Strom direkt oder mittels Batterie nicht sinnvoll nutzen lässt und Fuels wie Wasserstoff oder alternative flüssige Energieträger unverzichtbar sind. Dies gilt ebenso für den notwendigen Einsatz „grüner“ Moleküle für die stoffliche Nutzung zum Beispiel in der chemischen Industrie. Zum anderen wird Deutschland, wie zuletzt die dena-Leitstudie „Aufbruch Klimaneutralität“ gezeigt hat, auch 2045 nicht energieautark sein und weiterhin auf Energieimporte angewiesen bleiben. Derzeit führen wir hierzulande rund 70 Prozent der Energie, die wir brauchen, aus anderen Ländern ein. Für den Transport und die Speicherung großer Energiemengen eignen sich Fuels aufgrund ihrer Energiedichte jedoch besser als Strom.

Import alternativer Fuels stützt Energiewende

Zusätzlich zur Steigerung der Energieeffizienz und dem Ausbau der Produktion und Anwendung von elektrischem Strom bilden daher CO2-neutraler Wasserstoff und alternative, treibhausgasreduzierte Kraft- und Brennstoffe wie fortschrittliche Biofuels oder Power-to-X (PtX)-Produkte wie E-Fuels als die dritte Säule der Energiewende. Die globale Perspektive ist dabei von besonderer Bedeutung. Denn die Grundidee besteht darin, erneuerbaren Strom dort zu produzieren und zur Herstellung von Wasserstoff und seinen Folgeprodukten wie E-Fuels einzusetzen, wo Sonne beziehungsweise Wind in ausreichendem und stetigem Maße vorhanden sind – und die Produktionskosten dementsprechend niedrig. Untersuchungen, wie etwa der innerhalb des Projektes DeV-KopSys (Dekarbonisierung Verkehr – Rückkopplung Energiesystem) erstellte, erste PtX-Atlas zeigen, dass es weltweit zahlreiche Regionen gibt, die deutlich größere Potenziale und somit günstigere Produktionsbedingungen aufweisen, als sie hierzulande bestehen. Von dort könnten Wind und Sonnenschein künftig gewissermaßen nach Deutschland importiert werden.

MENA-Region: Potenziale jenseits des Mittelmeers

Zu den möglichen Standorten für die Produktion von grünem Wasserstoff und E-Fuels zählen auch die Staaten im Mittleren beziehungsweise Nahen Osten und in Nordafrika, der sogenannten MENA-Region (MENA steht für Middle East und North Africa). Diese Länder verfügen zumeist über große, das gesamte Jahr über sonnenreiche Wüstenflächen und oftmals auch über wind- und sonnenreiche Küstenregionen. Hier erneuerbaren Strom zu produzieren ist eine schlüssige Idee – und auch nicht völlig neu: Bereits 2009 wurde die Desertec-Initiative ins Leben gerufen. Die damals vor allem von deutschen Industrieunternehmen öffentlichkeitswirksam präsentierte Idee sah vor, den europäischen Mangel an Ökostrom vor allem durch Solarkraftwerke in Nordafrika zu beheben. Doch auf anfängliche Euphorie folgte Ernüchterung: Schon nach wenigen Jahren schien das Projekt an den vielfältigen technischen, politischen und ökonomischen Herausforderungen zu scheitern. Um Desertec wurde es still.

Grafik: en2x

Von Desertec zu Wasserstoff

Die ursprüngliche Vision blieb zwar unvollendet, doch die Idee lebt weiter. Mit den internationalen Verpflichtungen zum Klimaschutz ist der Desertec-Ansatz in veränderter Form wieder aktuell. Auch die Desertec Industrial Initiative (Link: ) gibt es noch. Sie nimmt für sich in Anspruch, die Solar- und Windenergienutzung vorangebracht zu haben. Und tatsächlich werden immer mehr Projekte zur Nutzung erneuerbarer Energie in Nordafrika sowie dem Nahen und Mittleren Osten aus der Taufe gehoben. Verglichen mit dem, was potenziell möglich wäre, sind die Maßnahmen noch bescheiden. Wenn jedoch erst einmal solche Ökostrommengen produziert werden, dass es auch für den Export reicht, könnte sich PtX als lohnendes Geschäftsfeld für die Länder der MENA-Region erweisen. Für die Zukunft stehen demnach weniger die Leitungstransporte von grünem Strom aus der MENA-Region im Fokus, sondern die Erzeugung und der Export von Wasserstoff oder synthetischen Folgeprodukten auf PtX-Basis.

Attraktive Perspektiven für Erzeugerländer

Dass ein globaler PtX-Markt auch ökonomisch attraktive Perspektiven bietet, haben in der Vergangenheit bereits Untersuchungen gezeigt. So etwa die Studie „Synthetische Energieträger – Perspektiven für die deutsche Wirtschaft und den internationalen Handel“ von Frontier Economics und dem Institut der deutschen Wirtschaft (IW) Köln. Dort ist von einer Win-win-Situation die Rede. So könnten im Rahmen eines globalen PtX-Marktes in Deutschland zusätzliche Wertschöpfungseffekte und zahlreiche neue Arbeitsplätze insbesondere im Maschinen- und Anlagenbau geschaffen werden. Staaten, deren Wirtschaftsmodell derzeit noch stark auf dem Export von fossilen Rohstoffen wie Öl, Gas oder Kohle beruht, könnten durch die Produktion erneuerbarer Fuels neue Einnahmequellen erschließen.

Auch geopolitisch ist dies ein nicht zu unterschätzender Aspekt: Denn in einer zukünftigen, klimaschonenden Weltwirtschaft werde die Erträge durch den Export fossiler Produkte immer weiter zurückgehen. In der MENA-Region betrifft das zum Beispiel Staaten wie Saudi-Arabien, Libyen und die Vereinigten Arabischen Emirate. Doch auch im umgekehrten Fall bietet ein globaler PtX-Markt attraktive Perspektiven: Länder, die bislang fossile Energie importieren müssen, könnten sich davon unabhängig machen und stattdessen selbst zu Energie-Exporteuren werden. Das betrifft zum Beispiel MENA-Staaten wie Tunesien und Marokko.

MENA: Forschungsprojekte untersuchen Potenziale

Welche Potenziale in den einzelnen Staaten verfügbar sind, hat bereits der PtX-Atlas gezeigt. Mit dem Thema beschäftigt sich auch das Forschungsprojekt MENA-Fuels, in dem das Wuppertal Institut, das izes-Institut sowie das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) zusammenarbeiten. Dort soll festgestellt werden, welche Rolle die MENA-Region konkret für die Versorgung Deutschlands und der Europäischen Union mit synthetischen Kraftstoffen oder deren Vorprodukten spielen könnte. Noch bis März 2022 untersuchen die Forschenden unter anderem, wie eine volkswirtschaftlich optimierte Deckung der synthetischen Kraftstoffbedarfe in der Zukunft gestaltet werden könnte, welche Anteile aus heimischen Quellen gedeckt und welche aus der MENA-Region importiert werden können, und ob die Kraftstoffe selbst oder ihre Vorprodukte Elektrizität, Wasserstoff oder Zwischenprodukte importiert werden sollten.

Foto: Andrej – stock.adobe.com

Marokko als potenzieller Lieferant

Auch die Bundespolitik hat das Thema MENA-Fuels längst entdeckt. Dabei wird vor allem Marokko häufig genannt. Die durchschnittlichen Onshore-Windgeschwindigkeiten liegen dort gut anderthalb Mal höher als in Deutschland. Noch eindeutiger fällt der Vergleich der durchschnittlichen jährlichen Sonnenscheinstunden aus. Der PtX-Atlas weist für Marokko gleich mehrere Regionen aus, die sich gut für Sonnen- bzw. von Sonnen- und Windenergie eignen. 2020 fand in dem Land ein World Power-to-X Summit statt. Bereits frühere Bundesregierungen registrierten die Bedeutung des Landes. Schon 2012 wurde die Deutsch-Marokkanische Energiepartnerschaft (PAREMA) geschlossen. Sie ist die zentrale Plattform für den institutionalisierten energiepolitischen Dialog zwischen Deutschland und Marokko.

Der nordafrikanische Staat setzt bereits seit Jahren verstärkt auf erneuerbare Energien. So etwa mit dem 130 Kilometer südöstlich von Marrakesch gelegene Noor-Ouarzazate-Komplex, ein Solarthermiekraftwerk, das eine Leistung von immerhin 580 Megawatt aufweist. Eine noch größere Anlage im Mittleren Atlas ist in Vorbereitung. Die marokkanische Politik hat ihre Chancen offensichtlich erkannt.

Das Land gilt in Sachen Klimaschutz als vorbildlich. Die geografische Nähe zu Europa, sein Potenzial im Hinblick auf Wind- und Sonnenenergie, sowie seine aktuelle und zukünftige Hafen- und Gasinfrastruktur machen das Land zu einem potenziellen Lieferanten von grünen Molekülen mit sehr hohem Mehrwert. So lautete auch eines der zentralen Ergebnisse der im Herbst 2019 vorgestellten „Study on the opportunities of Power-to-X in Morocco“, die aus einer Kooperation des Fraunhofer-Instituts für System- und Innovationsforschung mit der Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit GIZ und der marokkanischen Regierung hervorging.

Klimavorreiter mit Fragezeichen

Die Untersuchung macht aber auch klar, dass PtX nicht nur Lösungen bietet, sondern auch Herausforderungen birgt. So etwa beim Flächen-, Wasser- und Ressourcenverbrauch. Jüngeren Meldungen zufolge verursacht das Kraftwerk in Noor derzeit Verluste. Sebastian Vagt, Büroleiter der FDP-nahen Friedrich-Naumann-Stiftung in Marokko nannte das Land daher auch schon einen „Klimachampion mit Fragezeichen“. Er führt die Probleme in Noor vor allem darauf zurück, dass Kostensenkungen auf dem Feld der Solarthermie, anders als bei der Photovoltaik, ausgeblieben seien. Die Entscheidung für die rückblickend falsche Technologie sei nicht nur Pech, sondern auch Konsequenz einer zentralistischen und wenig technologieoffenen Steuerung.

Dennoch könne das Land dem Anspruch eines Klimavorreiters immer noch gerecht werden – und damit vielen anderen Schwellen- und Entwicklungsländern einen erfolgreichen Weg in eine nachhaltigere Zukunft weisen. Auch die Außenpolitik ist in der internationalen Zusammenarbeit ein entscheidender Faktor. So gerieten die deutsch-marokkanischen Beziehungen im Frühling 2021 vor dem Hintergrund des Westsahara-Konflikts in eine Krise, die inzwischen jedoch wieder behoben werden konnte.

Saudi-Arabien plant im großen Stil

Eine Energiewende im ganz großen Maßstab zeichnet sich derweil in Saudi-Arabien ab. Klotzen, nicht kleckern, lautet dort die Devise. Die Idee der Planstadt Neom könnte auch aus einem Science-Fiction-Film stammen: Für die Megastadt mit Technologiepark ist ein Areal von der Größe Mecklenburg-Vorpommerns vorgesehen. Neom soll das künftige Handelszentrum Saudi-Arabiens, eine Stadt der Zukunft und ein Zentrum der internationalen Wasserstoffwirtschaft werden. Ein Großteil der dafür notwendigen Investitionen im dreistelligen Milliardenbereich soll vom saudischen Staatsfonds PIF (Public Investment Fund) geleistet werden. Etwa 4,3 Milliarden Euro sind allein für den Bau des bislang weltweit größten Elektrolyseurs mit einer Leistung von 2000 Megawatt eingeplant.

Laut Energieminister Prinz Abdulaziz bin Salman Al Saud soll Saudi-Arabien „der größte Exporteur von Wasserstoff auf dem Globus werden“. Eine Partnerschaft mit Deutschland ist auch hier eingeplant. Im März 2021 unterzeichneten Abdulaziz bin Salman Al Saud und der damalige Bundesminister für Wirtschaft und Energie, Peter Altmaier (CDU), eine Absichtserklärung für eine deutsch-saudische Wasserstoff-Kooperation.

Auch in den Vereinigten Arabischen Emiraten wird kräftig investiert. Ebenso im Oman: Dort hat zum Beispiel das Ministerium für Energie und Mineralien Mitte Januar 2022 eine strategische Rahmenvereinbarung und ein Datenerfassungsabkommen für erneuerbare Energien mit dem Energieunternehmen BP unterzeichnet. Es umfasst die Entwicklung von erneuerbaren Energien und grünem Wasserstoff in der Größenordnung von mehreren Gigawatt. Im Rahmen der Vereinbarung wird BP unter anderem Solar- und Winddaten einer Fläche von 8.000 Quadratmetern erfassen und auswerten – also einem Gebiet von mehr als der dreifachen Größe des Saarlands.

Aktivitäten dieser Art könnten der Auftakt zu einem weiteren Wettbewerb werden, der nicht nur die MENA-Region betrifft. Denn auch weiter entfernte Weltregionen kommen als Exporteure für den hiesigen Markt infrage. In solchen Fällen sind die Transportwege zwar länger, sozioökonomische Aspekte, auch im Hinblick auf die politische Stabilität, indes mitunter günstiger. So hat der Leverkusener Kunststoffhersteller Covestro Mitte Januar angekündigt, künftig jährlich 100.000 Tonnen grünen Wasserstoff vom australischen Hersteller Fortescue Future Industries zu beziehen.