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Last updated on 30. August 2021

Created on 30. August 2021

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Neuer Klima-Bericht:

Die Zeit wird knapp

Es wird ein heißer Spätsommer werden, und das ist auch bitter nötig. Nicht nur, dass schamlos versucht wird, die Lasten der Pandemie auf die Schultern der Arbeitenden abzuwälzen, dass man die Infektionen so weit ins Kraut schießen lassen will, bis die Gesundheitsarbeiterinnen und -arbeiter in den Krankenhäusern auf dem Zahnfleisch kriechen. Auch beim Klimaschutz rast man, das Gaspedal fest durchgedrückt, auf die große Mauer am Ende der Straße zu.

Fridays for Future (FFF), die internationale Klimaschutzbewegung der Jugend, will das nicht tatenlos hinnehmen. In Deutschland soll es am 24. September, zwei Tage vor der Bundestagswahl, einen großen Aktionstag geben, mit Schulstreiks und dezentralen Demonstrationen in Dutzenden Städten. Die Erwachsenen sind ausdrücklich aufgerufen, sich zu beteiligen.
„Die nächste Legislaturperiode ist die letzte, die den Klimawandel noch irgendwie aufs menschlich Erträgliche verringern kann“, heißt es in einem Aufruf der Kieler Schülerinnen und Schüler. Und weiter: „Nur, wenn in den nächsten vier Jahren konsequent gehandelt wird, können wir die dramatischen Folgen der Klimakrise noch eindämmen. Wir können, wir dürfen nicht mehr auf die leeren Versprechen und Lobbyinteressen windiger Machthaber*innen hoffen. Wir können, wir dürfen nicht mehr warten. Wir werden nicht mehr warten. Wir streiken. Und wir bitten Euch, euch uns anzuschließen!“

Wie recht FFF damit hat, zeigt einmal mehr der am 9. August 2021 veröffentlichte Teilbericht des Weltklimarat, des IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change). Alle etwa sieben Jahre tragen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus aller Welt im Rahmen dieser UN-Organisation den Stand der Klimaforschung zusammen. 195 Länder gehören ihm an. Dieser Bericht der IPCC-Arbeitsgruppe 1 beschäftigt sich ausschließlich mit den naturwissenschaftlichen Hintergründen, gibt also keine Handlungsempfehlungen.

Aber er enthält neben einer Bestandsaufnahme der bereits eingetretenen Veränderungen und der beobachteten Trends sowie neben Rückblicken auf das, was wir aus der Klimageschichte des Planeten für Gegenwart und Zukunft lernen können auch einen Ausblick. Die Bestandsaufnahme sieht inzwischen so aus: Die Kohlendioxid-Konzentration in der Atmosphäre ist so hoch wie seit mindestens zwei Millionen Jahren nicht mehr, das arktische Meereis im Sommer auf dem niedrigsten Niveau seit mindestens 1000 Jahren und der Meeresspiegel steigt mit aktuell etwa 3,8 Zentimeter pro Jahr so schnell, wie seit mindestens 3000 Jahren nicht mehr. Die globale Mitteltemperatur ist inzwischen mit rund 1,1 Grad Celsius über den Werten in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts höher als je zuvor seit dem Ende der letzten Eiszeit und steigt im historisch einmaligen Tempo rasch weiter.

Der Ausblick ist noch schlimmer, aber man muss dabei beachten, dass er keine Vorhersage oder Prognose ist, sondern dass es sich um Wenn-Dann-Aussagen handelt. Dafür werden detailliert Szenarien ausgearbeitet, die sich vor allem durch die Menge an Treibhausgasen unterscheiden, die in den nächsten Jahrzehnten noch in die Luft geblasen werden. Das reicht von sehr ehrgeiziger Klimaschutzpolitik, bei der der Atmosphäre schon ab 2050 unterm Strich keine zusätzlichen Klimagase – Kohlendioxid, Methan, Lachgas und einige andere, wobei CO2 das besonders in Deutschland mit Abstand wichtigste ist – mehr zugefügt und in den drauf folgenden Jahrzehnten der Atmosphäre wieder entzogen werden, bis hin zu Weiter-so-Senarien, in denen die Emissionen sogar noch steigen.

Die Treibhausgaskonzentrationen in der Atmosphäre, die sich aus den verschiedenen Szenarien ergeben, werden sodann in die Computermodelle von mehreren Dutzend in aller Welt arbeitenden Gruppen von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler eingespeist, die die physikalischen Zusammenhänge des Klimasystems mathematisch abbilden. Diese rechnen das dann viele Male durch. Die Ergebnisse werden in der Fachliteratur veröffentlicht und schließlich vom IPCC zusammengefasst.

Heraus kommt dabei inzwischen Folgendes: Einige Veränderungen sind nicht mehr aufzuhalten. So wird – für Schleswig-Holstein besonders wichtig – der mittlere globale Meeresspiegel auch mit sehr schnellen und weitreichenden Klimaschutzmaßnahmen bis zum Ende des Jahrhunderts noch um 28 bis 55 Zentimeter im Vergleich zur Periode 1995 bis 2014 steigen. Steigen die Emissionen aber im bisherigen Tempo noch einige Jahrzehnte weiter, so können es schon bis 2050 auch 63 bis 101 Zentimeter und bis zum Ende des Jahrhunderts 98 bis 188 Zentimeter werden.

Noch bedrückender ist für das Land zwischen den Meeren die langfristige Perspektive, denn die großen Eismassen auf Grönland und in der Antarktis brauchen Jahrtausende, bis sie sich an das wärmere Klima angepasst haben. Außerdem nimmt jenseits einer Erwärmung um 1,5 Grad Celsius gegenüber dem vorindustriellen Niveau – näherungsweise die zweite Hälfte des 19. Jahrhunderts – die Wahrscheinlichkeit rasch zu, dass sie unaufhaltsam destabilisiert werden.

Entsprechend kommt der IPCC zu dem Schluss, dass auch bei einer Begrenzung der globalen Erwärmung auf 1,5 Grad Celsius in den nächsten 2.000 Jahren der Meeresspiegel noch um zwei bis drei Meter ansteigen wird. Bei einer Erwärmung um zwei Grad Celsius wird er aber bis dahin um zwei bis sechs Meter und um 19 bis 22 Meter bei einer Erwärmung um fünf Grad Celsius steigen.

Anderswo kommt es noch schlimmer. In vielen Ecken des Planeten drohen – vom IPCC detailliert beschrieben – Dürren, Ernteausfälle, im Meer versinkende Metropolen, der Zusammenbruch der Fischerei, Waldbrände und schwere Überschwemmungen. Tausend Gründe, sich am 24.9. den Aktionen der Schülerinnen und Schüler anzuschließen.
(wop)

Veränderungen der globalen Mitteltemperatur, relativ zur Periode 1850 bis 1900. Grau links der geglättete bisherige Anstieg. Farbig links die zu erwartende Entwicklung unter diversen Szenarien. Ganz unten in hell blau ein sehr ehrgeiziges Klimaschutzszenario, bei dem die Emissionen ab sofort drastisch sinken – in Deutschland etwa um sieben Prozent jährlich. Ganz oben ein Weiter-so-wie-bisher-Szenario. In den beiden Fällen mit der niedrigsten Erwärmung müssen sehr große Mengen CO2 zusätzlich zu den sofortigen drastischen Reduktionen ab etwa 2050 der Atmosphäre wieder entzogen werden. (wop) – Bild: IPCC

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Südspange und Stadtbahn machen den Unterschied:

Antworten der BundestagskandidatInnen auf Wahlprüfsteine des Kieler Klimagürtelbündnisses

CO₂-Reduktion im Verkehrssektor für den Klimaschutz scheint Konsens zu sein. Doch unterschiedlich konsequent fallen die Antworten der Kieler Bundestagskandidat*innen aus, was den Weg dorthin angeht.

Das betrifft vor allem die geplanten Straßenbauprojekte im Kieler Grüngürtel wie Südspange, A21 & Nebenstrecke sowie Ostring 2. Das Bündnis „Vorfahrt für den Klimagürtel“ wollte von den Bewerber*innen von SPD, CDU, Grüne, FDP, Linke, SSW, „Partei“ und Freie Wähler die Positionen dazu und zur Mobilitätswende in Bund und Wahlkreis wissen. Lediglich vom CDU-Kandidaten Thomas Stritzl kam keinerlei Reaktion.
Beim Kernthema des Bündnisses, dem vollständigen Erhalt des Grüngürtels und Planungsstopp beim Straßenbau, übernahmen Luise Amtsberg (Grüne), Lorenz Gösta Beutin (Linke) und Marcel Schmidt (SSW) weitgehend die Positionen des Zusammenschlusses von 20 Kieler Verbänden und Initiativen.
Während Beutin im Angesicht der Klimakatastrophe insgesamt neue Autobahnen in Frage stellte, hob Amtsberg auch Nachteile für die Lebensqualität hervor. Marcel Schmidt (SSW) verband die Ablehnung der Südspange mit der Forderung nach einer schnellen Umsetzung der Stadtbahn.
SPD-MdB Mathias Stein ließ seine Position mit Hinblick auf das erwartete DEGES-Gutachten offen. Er betonte aber, dass er sich grundsätzlich für Lösungen ausspräche, die keinen oder nur geringen zusätzlichen Verkehr brächten und die geringsten negativen Auswirkungen auf die Umwelt hätten.
FDP-Kandidat Max Mordhorst sprach sich klar für die Bundesplanungen aus, die Kiel „zukunftsfähig“ machen würden. FW-Kandidat Christian Görtz sieht den Umbau der B 404 zur A 21 als „wichtigen Bestandsteil“, ließ aber die konkrete Umsetzung der weiteren Projekte offen.
Beim Thema Mobilitätswende gab es deutliche Unterschiede beim „wie“. Eine schienengebundene Tram lehnte kategorisch nur der Kandidat der Freien Wähler aus wirtschaftlichen Gründen ab. Die für das Bündnis wichtige Anbindung des Kieler Südens an einen schienengebundenen ÖPNV befürworteten alle Bewerber*innen. FDP-Kandidat Max Mordhorst aber nur für den Fall, wenn die Stadtbahn sowieso käme. Ansonsten stellte sich Mordhorst explizit gegen eine Tram für Kiel, was der aktuellen Position der Kieler FDP widerspricht, die sich hier – zumindest offiziell – ergebnisoffen gibt.
Auch der von allen Parteien beschlossene Masterplan Mobilität der Kielregion mit der Zielsetzung, aus Klimaschutzgründen mit 72 Einzelmaßnahmen für 40% weniger KfZ-Verkehr in Kiel bis 2035 zu sorgen, wird von dem FDP-Bewerber als ungeeignete „Einzelmaßnahme“ abgelehnt. Während Stein, Amtsberg und Schmidt die Ziele unterstützen, sieht Linken-Klimapolitiker Beutin dies nur als „Minimalziel“, das kaum ausreichen werde, „den notwendigen Beitrag der Landeshauptstadt zur Erreichung der Klimaziele beizusteuern.“
Ähnlich verlaufen die Unterscheidungslinien bei den übrigen Fragen: Während Stein, Amtsberg, Schmidt ein Tempolimit von 130 km/h auf Autobahnen befürworten, geht dies Beutin nicht weit genug und fordert Tempo 120 und zusätzlich Tempo 80 auf Landstraßen. Keine Unterstützung für ein generelles Tempolimit hingegen von FDP und Freien Wählern.
Ähnlich die Frage zu Tempo 30 als Regelgeschwindigkeit in Städten: SPD-Kandidat Stein will das „Unbedingt!“, und auch die Aussagen von Luise Amtsberg und Lorenz Gösta Beutin sind hier eindeutig. Marcel Schmidt sieht bei der Umsetzung Klärungsbedarf. Max Mordhorst gab hier eine eindeutiges Nein zu Protokoll, während der FW-Kandidat Görtz einer konkreten Beantwortung auswich.
Bei der konkreten Frage nach einer autofreien Kiellinie betonte Görz allerdings, das er selbst viele Jahre in Düsternbrook gelebt habe und den „gänzlichen Ausschluss aller Verkehre“ befürworte. Mit Ausnahme von Max Mordhorst waren hier alle Antworten positiv. Ob „für eine verbesserte Lebensqualität“ (Luise Amtsberg) oder mittels einer schrittweisen Umsetzung, wie sie Mathias Stein vorschlug.
Partei-Kandidat Florian Wrobel kündigte an, seine Antworten nachzuliefern. Aus dem Kandidatencheck des NDR ist aber bekannt, dass für ihn eine Südspange „obsolet“ sei, wenn mit dem Konzept „Venedig 2.0“ überall Kanäle gebaut würden und alle Autos aus Kiel verschwänden.
Die Antworten sind vollständig unter wahl21.klimaguertel.de dokumentiert.

(Pressemitteilung des Klimagürtel-Bündnisses)

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Last updated on 03. Juni 2021

Created on 02. Juni 2021

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Offener Brief an den OB und den Rat der Stadt Kiel anlässlich des BVerfG Urteils zum Klimaschutzgesetz

Sehr geehrter Herr Oberbürgermeister Kämpfer, sehr geehrte Ratsfrauen und Ratsherren,

das Bundesverfassungsgericht hat in einer Verfassungsbeschwerde zum deutschen Klimaschutzgesetz am 24.03.2021 festgestellt*:
Die Reduktion der Treibhausgasemissionen und das Erreichen von Klimaneutralität ist eine Frage der Erhaltung unserer grundgesetzlich garantierten Freiheits- und der Menschenrechte. Hierbei müssen die zukünftigen Möglichkeiten der jungen Generationen berücksichtigt werden. Es geht um Generationengerechtigkeit.
Die Gesamtmenge an Treibhausgasen („Restbudget“), um die Erderwärmung möglichst auf 1,5°C zu begrenzen, ist limitiert.
Im IPCC Special Report 1,5°C ist das Restbudget mit 480 Gt ab 2018 angegeben. Für Deutschland ergibt sich mit 83,2 Mio. Einwohnern anteilig 4,6 Gt CO2 oder 55 t CO2 pro Person. Bei unverminderten Emissionen von derzeit ca. 11 t pro Person und Jahr wäre dieses Restbudget innerhalb von nur etwa 5 Jahren aufgebraucht! Die Zeit zum Handeln ist äußerst knapp!**.
In den nächsten Jahren sind also sehr weitgehende CO2-Reduktionen erforderlich, und ein ambitionierter Wandel muss schnellstens eingeleitet werden. Andernfalls müssen die Treibhausgasemissionen später, ab dem Jahr 2030, umso stärker reduziert werden. Das ist gemäß obigem Urteil des Bundesverfassungsgerichts nicht akzeptabel, das ist in den Randnummern 160ff eindeutig erläutert.
Ganz klar ist somit, wenn die Ziele für die Reduktion von Treibhausgasen so bleiben wie sie im Klimaschutzgesetz der Bundesrepublik Deutschland festgelegt sind, hätten zukünftige Generationen keinen Raum mehr zum „Atmen“ – durch das Urteil ist die Freiheit definiert. Die Freiheit der künftigen Generationen zählt genau so viel wie die der jetzigen Generationen.
Es braucht ordentliche Leitlinien zur Auslegung des Paragraphen 13 KSG (Klimaschutzgesetz) mit einer ordentlichen Methodik - das ist zwingend erforderlich.

Wir, die unterzeichnenden Umweltverbände und Initiativen, begrüssen, dass gemäß Ratsbeschluss vom 21.01.2021 Wege gefunden werden sollen, bis 2035 klimaneutral zu werden. In diesem Beschluss wird richtigerweise anerkannt: „Die Geschwindigkeit der negativen Veränderungen auf allen Ebenen ist alarmierend.“

Wir fordern daher von der Stadt Kiel:
• Klimaneutralität bis 2030 und spätestens bis 2035 als wesentliches strategisches Ziel festlegen und den Masterplan 100 % Klimaschutz dementsprechend verschärfen und ergänzen.
• Einen schlüssigen Reduktionspfad bzw. Budget-basierte Jahresemissionsmengen erarbeiten.
• Das Restbudget für die Stadt Kiel angeben, festlegen und generationengerecht anwenden.
• Alle Klimaziele rechtlich verbindlich festlegen.
• Die Klimaziele und die Umsetzung aller notwendigen Maßnahmen und Projekte als zentrale, strategische Bedeutung für die Stadt Kiel ansehen. Ab sofort den Klimaschutz bei jeglichen Entscheidungen als wichtigstes Kriterium werten. Lösungen umsetzen, die sich positiv auf Klima-, Umwelt- und Artenschutz auswirken.
• Sofern die Stadt Kiel sich aufgrund von bestehenden rechtlichen Regelungen des Landes oder des Bundes daran gehindert sieht, bestimmte Maßnahmen zu ergreifen, die sinnvoll oder erforderlich sind, diese im Klimaschutzplan zu benennen und eine Umsetzung zu planen, sobald dies rechtlich möglich ist.
• In diesen Fällen sich die Stadt in Land und Bund für angemessene Regelungen einsetzt, z.B. über den deutschen Städtetag.
• Die Compliance (Übereinstimmung) mit den Klimazielen regelmäßig halbjährlich überprüfen, die Ergebnisse veröffentlichen und gegebenenfalls die Maßnahmen anpassen. „Das laufende Pilotprojekt mit „Climate View“ führt in diese Richtung und wird von uns sehr begrüsst.“
• Eine umfassende Reform der Stadtverwaltung durchführen, um von starren Strukturen zu einer agilen, zielorientierten Zusammenarbeit zu gelangen. „Nur so können die komplexen Herausforderungen, vor denen wir jetzt stehen und noch mehr in Zukunft stehen werden, gemeistert werden.“ In diesem Prozess die Kommunalpolitiker*innen, die Spitzen der Verwaltung und die Mitarbeiter*innen der Stadt einbinden, um den Wandel gemeinsam zu gestalten.

Für Gespräche stehen wir sehr gerne zur Verfügung.

Mit freundlichen Grüssen die unterzeichnenden Initiativen (Stand: 20.05.2021)

Anlagen

Anlagen zum offenen Brief an den Oberbürgermeister und den Rat der Stadt anlässlich des BVerfG Urteils zum Klimaschutzgesetz
Unsere allgemeinen Forderungen aus der Resolution Klimanotstand Kiel und den zugehörigen Maßnahmen – liegen Ihnen bereits seit 2 Jahren vor und sind nach wie vor aktuell:
Siehe auch:
https://klimanotstand-kiel.de/resolution/
https://klimanotstand-kiel.de/massnahmen/

Sowie weitere erforderliche Maßnahmen:
• Das Thema Klimaschutz muss in Kiel sichtbarer werden. Es braucht klare öffentliche Signale als Klimaschutzstadt.
• Klimaschutzprogramm mit sozialer Sicherheit, Infrastruktur und Daseinsvorsorge verbinden.
• Eine verlässliche Planung des Ausstiegs aus allen fossilen Energieträgern muss generationengerecht erstellt werden.
• Eine Schädigung des Grüngürtels für Bauprojekte muss ab sofort unterbleiben.
• Verkehrsbauprojekte und deren Planungen werden vorerst ausgesetzt, bis die durch sie zu erwartenden Änderungen der Verkehrsströme mit der vom Bund zu beschließenden Fortschreibung der Minderungsziele der Treibhausgasemissionen konform sind.
• Methanemissionen aufgrund von Methanschlupf müssen im CO2 Restbudget für Kiel berücksichtigt werden.
• Ebenso müssen die „grauen“ Emissionen aus Baumaterialien berücksichtigt werden – insbesondere bei Großprojekten.
• Kein Tropenholz für öffentliche Bau-Vorhaben verwenden.
• Keine Biomasse als Brennmaterialien.
• Keine torfbasierten Erden oder andere Produkte für öffentliche Belange einsetzen. Dass Kiel sich Gesprächen mit Gärtnereien und Baumärkten widmet nach dem Motto „Kiel wird torffrei!“

*Beschluss des BVerfGvom 24. März 2021, Quelle:
(https://www.bundesverfassungsgericht.de/SharedDocs/Pressemitteilungen/DE/2021/bvg21-031.html)
**IPCC Special Report 1,5°C: https://www.ipcc.ch/sr15/ sowie Friedlingstein et al., 2019; UBA, 2019

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Last updated on 03. Juni 2021

Created on 02. Juni 2021

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Energiewende (Teil 3):

Wärmeversorgung im Gebäudebestand

Wenn CO²-Freiheit bei der Energieversorgung bedeutet, dass in Zukunft auch die Wohnungen und Häuser ohne fossile Energieträger beheizt werden, dann gilt es neben Kohle und Heizöl auch vom Erdgas Abschied zu nehmen.

Für die Gebäudeenergieversorgung bleiben
6 Energieträger:

• Biomasse (Holzheizungen, Biogas)
• Strom (vor allem aus Windkraft und Photovoltaik)
• Wasserstoff (wird aus Strom gewonnen)
• Solarthermie (direkte Umwandlung von Sonne in Wärme)
• Tiefen-Geothermie
• Fernwärme (ist eigentlich kein Energieträger, sondern ein Verteiler von Energie)

Biomasse Holz wird in Großfeuerungsanlagen vor allem für Fernwärmenetze verfeuert, wobei dann in der Regel Holzhackschnitzel zum Einsatz kommen.
Pelletkessel werden wesentlich in Wohngebäuden eingesetzt. Pellets lassen sich gut dosieren und sind (obwohl teurer als Hackschnitzel) in kleineren Kesselanlagen gut zu verfeuern.
Wirkungsgrade von bis zu 95% sind bei Einsatz als Brennwertkessel möglich.
Pelletkessel können direkt die Öl- oder Gasheizung ersetzen, benötigen allerdings viel Platz für das Pelletlager im Haus. Auch sind sie wartungsintensiv u.a. wegen des Ascheaustrags.
Holz sollte nicht importiert werden, da schließlich auch alle anderen Staaten zukünftig CO2-frei werden wollen und dann auch dafür ihre Wälder benötigen.
Wie schon beschrieben, ist Holz ein nachwachsender Rohstoff, der CO² bindet und bei Berücksichtigung des Klimawandels (z.B. Borkenkäferbefall der Fichten) kann es zu einer Verknappung und damit erheblichen Preisanstiegs kommen. Die Sägespäne könnten auch für die Herstellung von Dämmmaterial und Pressplatten verwendet werden. Im Holzbau würden sie dann über lange Zeit genutzt und dann langfristig CO² binden. Somit sind auf diese Art genutzte Holzspäne nachhaltiger, als sie mit Pellets sofort zu verfeuern.

Biogas-Anlagen erzeugen Methan mit Hilfe von Mais, Gülle, Mist. Dabei ist die Erzeugung mit vorrangig Maissilage am effektivsten. Das erzeugte Gas kann mit Hilfe von Gas-Motoren, und daran angeschlossenen Generatoren zu Strom und Wärme gewandelt oder direkt ins Erdgasnetz eingespeist werden, falls eines in der Nähe liegt. Um eine Biogas-Anlage auszulasten, wird in der Regel Mais angebaut. Die Anbaufläche ist für die Nahrungsproduktion verloren.
Vergleicht man nun den Flächenverbrauch für den Maisanbau mit dem Flächenverbrauch für die Fotovoltaik oder die Windkraft, dann ergeben sich ganz erstaunliche Ergebnisse:

Nutzbare Energie pro Hektar und Jahr
Silomais: 55.000 kWh
Fotovoltaik (PV): 500.000 kWh
Windkraft (WK): 1.000.000 kWh

Die oben abgebildeten Zahlen sind je nach Anlage veränderbar, aber die Tendenz ist eindeutig. Die Biogasanlage ist gegenüber Windkraft und Fotovoltaik nicht konkurrenzfähig!
Hinzu kommt, dass für den Mais Pestizide und Dünger eingesetzt werden müssen und der Boden auf die Dauer ausgelaugt wird.
Ganz anders sieht es bei PV und WK aus. Wird die PV-Anlage aufgeständert, dann wird der Boden darunter vor der Entfeuchtung bei zunehmender Dürre geschützt, er kann regenerieren und falls es Grünland wird, können sogar Schafe und Rinder darauf weiden. Aber auch kleinteiliger Ackerbau wäre möglich (z. B. Gemüseanbau). Würden auf der gleichen Fläche WKA stehen, wäre die Bodenbearbeitung noch weniger eingeschränkt. Wertvolles Ackerland zur Nahrungsmittelproduktion wäre auch hier zurückgewonnen.
Bei doppelter Bodennutzung ergibt sich also ein mindestens 10-facher Energieertrag.
Mein Fazit hier: Keine Förderung neuer Biogas-Anlagen, Ersetzen von Biogas-Anlagen durch PVA und WKA.

Strom lässt sich äußerst vielfältig z. B. für Licht, Betankung von E-Fahrzeugen, industrielle Prozesse, aber auch für die Beheizung von Wohngebäuden sinnvoll einsetzen.
Für die Wärmeerzeugung bedarf es der Wärmepumpe. Hier wird der Strom in erster Linie dafür verwendet, Energie aus der Umwelt auf ein höheres Temperaturniveau zu befördern und dann zur Gebäudeheizung, aber auch zur Warmwasserbereitung zu verwenden.
Mit einem Teil Strom lassen sich heute etwa 3 bis 5 Teile nutzbare Wärme gewinnen. Das macht die Wärmepumpe zu dem effizientesten „Heizkessel“ überhaupt. Während alle anderen Heizkessel die Energie im besten Fall nur 1/1 umsetzen, haben wir hier durch Einbeziehen der Umweltwärme eine wesentlich größere Ausnutzung des Energieträgers. Für die Nutzung der Umweltwärme lässt sich die Umgebungsluft, Erdwärme, Grundwasser, aber auch Fluss oder Seewasser anzapfen.

Das Funktionsprinzip:
Jeder, der schon mal einen Fahrradreifen aufgepumpt hat und die Funktion der Luftpumpe überprüfen wollte, hat den Ventilansatz mit dem Daumen verschlossen und ordentlich Druck aufgebaut. Dann passierte es, dass der Daumen den Druck nicht mehr halten konnte und etwas Luft seitlich entwich. Diese Luft war dann deutlich wärmer, als die Umgebungsluft.
Das bedeutet, ein Gas in einem verschlossenen Behältnis, das komprimiert wird, erhöht seine Temperatur. Dieses Verhalten des Gases nutzt man auch für die Wärmepumpe, den Kühlschrank, allgemein die Kompressionskältemaschine.
Ein Gas wird mit Hilfe eines Kompressors verdichtet (komprimiert) und anschließend durch ein Rohrsystem geschickt, wobei es die erhöhte Temperatur an die Umgebung abgibt. Unter diesem erhöhten Druck und der abgegebenen Temperatur (korrekter heißt es dann „abgegebene Energie“) verflüssigt das Gas. Die Flüssigkeit gelangt durch eine Düse, kann bei dann niedrigerem Druck entspannen, verdampft und kühlt dabei weiter ab. Dann wird dieses Gas (Dampf) bei niedrigem Temperaturniveau durch ein Rohr geleitet, was mit einem Medium Kontakt hat, das eine höhere Temperatur aufweist, als die zuvor verdampfte Flüssigkeit. Dabei nimmt es Energie auf und wird weiter zurück zum Kompressor geleitet, womit dieser „Kreisprozess“ von neuem beginnt:

Bild: Kreisprozess der Wärmepumpe
Schaubild des Wärmeflusses (große Pfeile) und des Kältemittels (kleine Pfeile) einer Kompressionswärmepumpe (vgl. Kompressionskältemaschine): 1) Kondensator, 2) Drossel, 3) Verdampfer, 4) Kompressor Dunkelrot: Gasförmig, hoher Druck, sehr warm Rosa: Flüssig, hoher Druck, warm Blau: Flüssig, niedriger Druck, sehr kalt Hellblau: Gasförmig, niedriger Druck, kalt
(Gemeinfrei, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=3216789)

Damit eine Wärmepumpe ihr Arbeit auch wirklich effizient verrichtet, sollte die Energiequelle (Luft, Wasser, Erdreich) eine möglichst hohe Temperatur (z.B. 0°C) und andererseits die Energiesenke (Heizkörper, Fußbodenheizung …) eine möglichst niedrige Temperatur (z. B. 40°C) aufweisen.
Zwar kann z. B. eine Luft-Wasser-Wärmepumpe heute schon Eingangstemperaturen von -15°C auf ein Heiztemperaturniveau von 70°C bringen, allerdings leidet die Effizienz dann extrem und es wäre wohl schon sinnvoller, hier mit einem Heizstab das Wasser direkt elektrisch zu erwärmen. Hat man aber ein gut gedämmtes Haus mit einer großzügig dimensionierten Heizungsanlage, dann passt die Wärmepumpe perfekt.

Mit Wasserstoff lässt sich CO²-frei ganz einfach aus Strom von Windkraft- oder Fotovoltaik-Anlagen und Wasser herstellen und dann z. B. in Gasthermen verfeuern. Zur Herstellung von Wasserstoff (H²) wird die Elektrolyse eingesetzt. Die Erzeugung von Wasserstoff aus Strom erzeugt Abwärme (ca.30%). Die Abwärme aus Großanlagen ließe sich in Fernwärmeanlagen einspeisen und ggf. zur Hausheizung nutzen. 70% des Stroms wird in Wasserstoff (H²) umgewandelt.
Ein energetisch saniertes Haus ließe sich z. B. mit Wasserstoff und einer Gastherme beheizen.

Wie steht es dann um die Effizienz und damit den Kosten?
Mit Wasserstoff, aus Strom gewonnen und in einer Brennwerttherme eingesetzt hätte einen Gesamtwirkungsgrad von 0,7 (Elektrolyse) X 0,95 (Brennwerttherme) * 100% = 66,5%.
Die Strom getriebene Wärmepumpe wäre mit einem „Wirkungsgrad“ von 1 * 4 * 100 = 400% dabei. (Zur Erinnerung: Die Wärmepumpe hat keine Wirkungsgrad von 400%, sondern nimmt z. B. einen Teil Strom, um damit zusätzliche
3 Teile Energie aus der Umwelt zu holen.) Wir haben es also mit einem Verhältnis von 4 / 0,6665 = 6 / 1 zu Gunsten der Wärmepumpe zu tun. Mit andren Worten – die heute noch dominierende Gas-Brennwerttherme gehört schon morgen der Vergangenheit an. Dänemark hat die Konsequenz gezogen und verbietet schon heute den Einbau neuer Öl- und Gas-Wärmeerzeuger.
Wie zuvor beschrieben wird Wasserstoff trotzdem erzeugt werden. Dann aber nicht zur Hausheizung, sondern für die Industrie, die Stahlgewinnung und den Verkehrssektor (insbesondere zur Herstellung von Flug- und Schiffskraftsoffen. Außerdem kann es in Erdkavernen eingelagert werden, um dann bei Dunkelflauten für die Stromgewinnung zur Verfügung zu stehen.

Solarthermie, die Wärmeenergie aus der Sonne, kann direkt zur Brauchwassererwärmung und bei entsprechender Größe auch zur Heizungsunterstützung genutzt werden. Der Umwandlungswirkungsgrad von der Sonnenstrahlung zu Wärmeenergie schwankt jahreszeitlich bedingt, kann aber mit etwa 50% angenommen werden. Die Fotovoltaik schafft zzt. eine Umwandlung in Strom nur mit knapp 20% Wirkungsgrad mit langsam steigender Tendenz.
Setzt man aber den Strom der Fotovoltaikanlage zum Antrieb einer Wärmepumpe ein, dann verschiebt sich das Verhältnis zu Gunsten der Fotovoltaik.
Die Solarthermie sehe ich eher bei anderen Anwendungen. Es gibt schon einige Jahre Großanlagen, die Wärme für das ganze Jahr produzieren, indem sie einen großen Warmwasserspeicher dazu gestellt bekommen, der im Sommer mit Wärmeenergie befüllt wird und so die Energieversorgung in den Winter retten kann. Eingesetzt werden solche Anlagen in Nah- und Fernwärmenetzen. Eine solche Anlage findet sich beispielsweise auf der Insel Aerö in dem Ort Marstal. Sie wird durch einen Hackschnitzel-Kessel und eine Wärmepumpe unterstützt.
Auch zur Einspeisung ins Fernwärmenetz der Stadt Kiel wären Solarthermieanlagen dieser Art denkbar.

Fernwärme ist eigentlich kein Energiewandler, sondern ein Energieverteiler. Es wird dabei an verschiedenen Stellen des Wärmenetzes z. B. in Gasmotoren-Kraftwerken, Müllverbrennungsanlagen, Solarthermieanlagen oder von Wärmepumpen die benötigte Wärmeenergie erzeugt und dann in das Wärmenetz, die Fernwärmerohre, eingespeist und bei den zu beheizenden Häusern entnommen. Fern- Nahwärmenetze spielen ihren Vorteil vor allem in urbanen Räumen aus. Dort stehen die Häuser oft eng beieinander und der Boden drum herum ist meistens versiegelt. Insbesondere wenn das Netz mit hohen Temperaturen gespeist wird, benötigt man in den Häusern nur kleine sogenannte Übergabestationen und kann die Wärme direkt nutzen. Das hat aber auch den Nachteil, dass das angeschlossene Wärmenetz sehr aufwendig gegen Wärmeverluste gedämmt werden muss. Trotzdem – man rechnet mit Wärmeverlusten von etwa 10% in Wärmenetzen, die bei Temperaturen über 90° betrieben werden. In Kiel haben wir ein sogenanntes Heißwassernetz, das mit max. 115°C betrieben wird. Anteile davon werden aber „nur“ mit einer Vorlauftemperatur von max. 90°C gefahren. Das ist nicht mehr Stand der Technik.
Neu errichtete Wärmenetze werden häufig auf Vorlauftemperaturen von 20°C bis 40°C ausgelegt. Man spricht hier von „Kalter Fernwärme“. Da sind gut gedämmte Häuser vorteilhaft, die auch jeweils eine Wärmepumpe integrieren müssen, um die Netztemperatur auf die benötigte Temperatur für Heizung und Warmwasser anzuheben. Energie wird dann also nicht mehr zentral, sondern dezentral am Ort der Verwendung auf das benötigte Temperaturniveau gebracht.
Vorteilhaft sind nicht nur die geringen Verluste im kalten Wärmenetz, sondern auch die Möglichkeit, die Abwärme von Industriebetrieben, Bäckereien, Rechenzentren und anderen Betrieben mit Wärmeüberschuss ins Netz einzuspeisen und in Wohnhäusern zu nutzen. Auch Solarthermie-Anlagen (STA) könnten besonders vorteilhaft genutzt werden, während sie in Hochtemperatur-Netzen nicht zum Zuge kämen, weil sie schlicht bei z. B. 90°C nicht mehr effektiv wären. Es ist sogar vorstellbar, mit noch niedrigeren Temperaturen in die dann nicht mehr gedämmten Wärmenetze zu gehen. Dieses alles in Kiel umzusetzen, könnte eine wichtige Aufgabe zukünftiger Planungen sein, zumal im Zuge der Energiewende viele Häuser energetisch saniert werden müssen.

Tiefen-Geothermie:
An der Erdoberfläche überwiegt die Strahlung der Sonne. Im Erdinneren hat die Erde einen heißen Kern. Bohrt man nun in die Erde, dann steigt die Temperatur der Umgebung mit etwa 30°C pro 1000 m Tiefe. Eine solche Bohrung würde in Kiel eine Salzlösung aus einer Tiefe von ca. 2000-2500 m mit etwa 60-80°C zutage fördern. Dieser Temperaturbereich ist ausreichend für Teile des Kieler Fernwärmenetzes.
Man benötigt dafür eine Bohrung, welche die Sole zutage fördert und eine Bohrung, welche die abgekühlte Sohle wieder in das Erdreich in gleicher Tiefe einbringt.
Der Abstand dieser Bohrungen beträgt etwa 1 km und das Erdreich dazwischen muss ausreichend porös sein, damit die Sole wieder zum Saugbrunnen gelangt und sich dabei erwärmen kann.
Die Kosten so eines Brunnenpaares betragen mehr als 10 Mio. €. (Zum Vergleich: Das Küstenkraftwerk hat etwa 290 Mio. € gekostet.) Damit eine Tiefen-Brunnenanlage wirtschaftlich betrieben werden kann, muss sie fast das ganze Jahr durchlaufen. Es wird aber mehr Energie im Winter, als im Sommer benötigt. Deshalb muss so eine Tiefenbohrung auf die Grundlast ausgelegt werden. Die Spitzenlast kommt dann von anderen Energiequellen.
Da es in Kiel und Umgebung bisher keine Tiefenbohrung dieser Größenordnung gibt, ist auch das Risiko einer fehlgeleiteten Bohrung nicht zu unterschätzen. Die Kosten sind damit u. U. noch wesentlich höher.

Fazit: Es gibt eine Vielzahl von Möglichkeiten, eine Stadt mit Energie für die Gebäude zu versorgen. Um z. B. Kiel in den nächsten 10-15 Jahren auch in dieser Hinsicht CO₂-frei zu gestalten, bedarf es eines Entwicklungsplans, der die Zielvorgaben fest im Auge behält und nachsteuert, wenn angepasst werden muss.
Damit das gelingt, ist es erforderlich, dass die Stadtwerke Kiel unter der Kontrolle der Stadt Kiel sind. Gelingt es der Stadt nicht, die Stadtwerke zu kontrollieren, dann wird es wahrscheinlich so sein, dass das Privatinteresse der Stadtwerke den Klimazielen der Stadt Kiel entgegensteht.

Rainer Jansen