LNDW-Podcast, Folge 11: „Wie dem Klimawandel begegnet werden kann“ (6. April 2021)

Hitzewellen, Starkregen und Dürreperioden – Extremwetter-Ereignisse treten auch in Deutschland immer häufiger auf. Das bestätigt, was Wissenschaftler*innen schon lange sagen: Wir stecken mitten in einem Klimawandel. Und dieser ist menschengemacht. Wie stark er ausfallen wird, hängt davon ab, was wir  jetzt und in Zukunft besser machen und welche neuen Lösungen wir finden. Zu Gast im 11. LNDW-Podcast sind drei Expert*innen der Brain City Berlin, die sich mit verschiedenen Aspekten des Klimawandels beschäftigen. Ort der Aufzeichnung: Helmholtz-Zentrum Berlin, Standort Adlershof – in direkter Nachbarschaft zum Elektronenspeicherring Bessy II.

Auszug aus dem LNDW-Podcast, Folge 11: 

Prof. Dr. Bernd Rech, wissenschaftlicher Geschäftsführer des Helmholtz Zentrums Berlin (HZB). Als Experte für erneuerbare Energien koordiniert er die Beiträge und Projekte zur Energieforschung der Helmholtz-Zentren. 

Herr Prof. Rech, welche Rolle spielt Solarenergie für den Klimaschutz?

Ich glaube, die Sonne ist der Schlüssel für die globale Energieversorgung der Zukunft. Wir können das Sonnenlicht in Solarzellen nutzen, in elektrischen Strom wandeln. Wir können das Sonnenlicht aber auch direkt katalytisch in Wasserstoff umwandeln. Dazu laufen die Forschungen allerdings noch. Und wir können aus Sonnenlicht Energie gewinnen und über Elektrolyse dann grünen Wasserstoff herstellen. 

Forschung am HZB bedeutet auch Forschung an immer besseren Solarzellen, was bedeutet das konkret?

Ein weiterer Schlüssel für die Zukunft ist, den Wirkungsgrad von Solarzellen zu erhöhen. Die heute eingesetzten Solarzellen haben typischerweise einen Wirkungsgrad, der bei ungefähr zwanzig Prozent liegt. Das sind schon sehr gute Module. Die Physik erlaubt im Prinzip aber, dass man auf über fünfzig Prozent Wirkungsgrad kommt. Wie wir dahin kommen, erforschen wir am HZB. Wir versuchen durch neue Materialien, die wir auch mit Silizium kombinieren, die Effizienz der Solarzellen zu steigern. Wir arbeiten außerdem an Konzepten, wie man Solarzellen besser in Gebäude integrieren kann, um so eine breitere Anwendung von Solarzellen zu ermöglichen. 

Wie sieht das konkret aus? Denken Sie an Solarzellen als Ziegel oder als Bestandteil von Fenstern?

Das Fenster ist problematisch, da wir ja durch sie herausschauen wollen und das Licht auch durch sie ins Gebäude hereinscheinen soll. Die Anwendung in Fassaden ist dagegen sehr gut vorstellbar und wäre eine tolle Anwendung. Es geht uns vor allem darum, mit neuen Technologien die Solarkraftwerke der Zukunft zu realisieren. Wenn wir an Themen wie chemische Energiespeicher denken, also etwa an grünen Wasserstoff, dann brauchen wir sehr viel mehr Solarzellen als heute weltweit installiert sind. 

Es gibt eine Wasserstoffinitiative der Bundesregierung, mit deren Unterstützung z.B. am HZB die Katalyseplattform CatLab aufgebaut wird. Woher rührt die neue Begeisterung für Wasserstoff?

Wasserstoff ist ein chemischer Energieträger. Den kann ich verbrennen, ich kann ihn aber auch in der Brennstoffzelle wieder zurück in elektrischen Strom verwandeln. Über CO2 kann ich aus Wasserstoff synthetische Kraftstoffe bauen. Und wenn ich Wasserstoff verbrenne bzw. umsetze, entsteht einfach nur Wasser. Es entsteht kein klimaschädliches Kohlendioxid. Die große Herausforderung ist, diesen Wasserstoff klimaneutral zu erzeugen. Gelingt das, wird von grünem Wasserstoff gesprochen. Und das ist das, was man jetzt erreichen will: Den Wasserstoff so erzeugen, dass dabei kein CO2 freigesetzt wird …

… etwa, wenn man Wasserstoff, wie bislang üblich, aus Erdgas herstellt …

… genau. Wenn man Wasserstoff aus Erdgas herstellt, muss man dafür sorgen, dass das CO2 nicht freigesetzt wird. Man kann zum Beispiel mit Prozessen wie der Pyrolyse, also durch sehr große Wärmeeinwirkung, den Wasserstoff vom Kohlenstoff abtrennen, sodass kein CO2 entsteht. 

Aktuell ist die Idee, für die Erzeugung von Wasserstoff notwendige Energie regenerativ über Wind- und Sonnenkraft zu erzeugen, richtig?

Man kann Wasserstoff durch Elektrolyse erzeugen. Dafür nutzt man katalytische Prozesse. Zu betonen ist dabei, dass man sehr viel regenerativ erzeugte Energie benötigt. Die Frage ist, ob das alles aus Deutschland kommen kann, oder ob wir auch regenerative Energie importieren werden müssen. In jedem Fall ist es richtig, hierzulande damit zu beginnen. 

Der Podcast wird in einem Gebäudekomplex aufgezeichnet, in dem sich auch der imposante Elektronenspeicherring Bessy II befindet. Dieser spielt auch eine Rolle bei der Forschung rund um grünen Wasserstoff. Welche?

Der Elektronenspeicherring schickt Licht aus. Wie? Wir schicken Elektronen im Kreis, dort entsteht dann das Synchrotronlicht, das ist Licht mit ganz besonderen Eigenschaften. Im Prinzip ist Bessy II ein großes Röntgenmikroskop, mit dessen Hilfe wir uns auf Nanoebene Materialien ansehen können. Bei der Wasserspaltung und anderen katalytischen Prozessen geht es darum, dass sich im Betrieb die eingesetzten, sehr dünnen Materialien verändern. Mit dem Elektronenspeicherring können wir die Veränderungen diese Dünnschichttechnologien im Betrieb untersuchen. Wir betreiben hier Grundlagenforschung, die allerdings sehr schnell anwendungsrelevant wird. 

Dr. Wolfgang Haupt, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Leibniz-Institut für Raumbezogene Sozialforschung (IRS) im brandenburgischen Erkner. In seiner Forschung beschäftigt er sich mit der Frage, wie Kommunen ihre Klimapolitik gestalten.

Herr Dr. Haupt, der Klimawandel betrifft die ganze Welt Sie beschäftigen sich mit dem Klimawandel aber vor allem auf kommunaler Ebene. Warum?

Die Stadt ist hier in einer zentralen Rolle. Sicherlich wird man die Welt, salopp formuliert, auf kommunaler Ebene nicht retten können. Dennoch haben Kommunen Einflussmöglichkeiten, Energiepolitik bzw. Klimapolitik zu gestalten. Sie können beispielsweise auf die Energieversorgung Einfluss nehmen. Etwa über die Stadtwerke, die ja auch oft in kommunaler Hand sind. Ein wichtiges Feld ist auch die Mobilität, etwa wenn es um Emissionen geht, die der Autoverkehr verursacht. Hier gibt es für Städte ein wichtiges energiepolitisches Handlungsfeld. Ein weiteres klimapolitisches Thema ist die Frage, wie man mit Neubaugebieten umgeht. Sie bieten die Möglichkeit, beispielsweise Solardächer in die Stadtfläche zu integrieren. Die Städte können festschreiben, dass auf Neubauten eine Pflicht besteht, Photovoltaik-Anlagen (PV-Anlagen) zu installieren. Eine andere Möglichkeit Klimapolitik auf kommunaler Ebene zu gestalten, besteht darin, Energieeffizienzstandards festzulegen, die über das hinausgehen, was der Bund vorgibt. . 

Grüner Wasserstoff könnte in der Mobilität eine große Rolle spielen. Sei es bei der Erzeugung von synthetischem Kraftstoff durch Wasserstoff oder direkt als Energiequelle von Fahrzeugen, zur Verfügung gestellt an Wasserstoff-Tankstellen. Ist das etwas, was Sie Politikern mitgeben?

Das klingt alles sehr gut. In unserer Forschung beschäftigen wir uns allerdings vor allem mit klimapolitischen Entwicklungspfaden. Wir schauen also eher zurück statt von vorne. Wir schauen, was hat in Stadt X oder Y funktioniert. Gab es Schlüsselereignisse? Aus der Analyse der Geschichte versuchen wir herauszufinden, ob es da Transferpotenzial gibt. Unsere Vorschläge für die Zukunft ergeben sich also aus dem Blick zurück. 

Ein Forschungsprojekt, an dem Sie beteiligt sind, ist ExTrass. Sie untersuchen darin, wie sich Städte auf extreme Wetterereignisse wie Hitze und Starkregen einstellen bzw. anpassen. Ein wichtige Rolle spielt dabei Potsdam. Was untersuchen Sie dort?

Die Folgen des Klimawandels können alle Städte betreffen. Wie Städte mit Starkregen umgehen, hängt u.a. davon ab, wie sie die Versiegelung ihrer Flächen handhaben. Potsdam steht, was das betrifft, vergleichsweise gut da. Es ist eine grüne Stadt, in der es viel Aufnahmekapazität für Wasser gibt, um solchen Ereignissen zu begegnen. Andererseits gibt es auch immer häufiger Hitzeereignisse und dafür ist wichtig, wie man mit urbanen Hitzeinseln umgeht. Das betrifft Potsdam schon eher. Wenn man beispielsweise am Neuen Markt im Hochsommer steht, merkt man, dass er sich aufgrund der Versiegelung dort schon sehr aufheizt. Es gibt wenig Schattenspender und es bleibt auch lange heiß. Man kann dort aber auch wenig machen, da es ein denkmalgeschützter Bereich ist. 

Geht Denkmalschutz vor Klimaschutz? Sie schauen ja in die Vergangenheit, um Ideen zu entwickeln, mit denen Politiker und Stadtplaner sich auf den Klimawandel einstellen können.

Es gibt kleinere Maßnahmen, die man durchführen kann. Allerdings nicht in einer historischen Altstadt wie der von Potsdam. Da muss man schon in andere Stadtteile gehen. Ein Beispiel ist die Gartenstadt Drewitz, die zu einem Null-Emissions-Quartier umgebaut wird. Dort wird auch gegen Überhitzung angegangen, etwa durch Fassadenbegrünung. Das sind Mikromaßnahmen, um die Verweilqualität zu erhöhen. In anderen Projektstädten wurde Trinkbrunnen aufgestellt. Das sind oft kleine Maßnahmen, die aber dem Schutz besonders vulnerabler Gruppen dienen, etwa in Quartieren mit einem hohen Anteil von Senioren. 

Prof. Dr. Melanie Jaeger-Erben forscht am Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration (IZM) und leitet das Fachgebiet „Transdisziplinäre Nachhaltigkeitsforschung in der Elektronik" an der Technischen Universität Berlin.

Frau Prof. Jaeger-Erben, beim Klimaschutz geht es immer auch um Menschen. Sie beschäftigen sich damit, wie wir uns klimafreundlicher verhalten können. 

Es handelt sich ja um einen vom Menschen gemachten Klimawandel. Ob es um technologische Entwicklungen oder um politische Steuerung geht, es handelt sich um menschliche Praktiken, die Auswirkungen auf den Klimawandel hatten und haben. Wir haben damit den Bedarf an Energie und Ressourcen extrem vervielfacht. Wenn wir das jetzt ändern wollen, stellt sich immer auch die Frage, wie wir kulturelle Praktiken und Werte verändern. 

Die Umweltorganisation berechnet alljährlich wie viele Erden die Menschheit mit ihrem Konsum verbraucht. Weltweit liegt der Verbrauch derzeit bei 1,3 Erden. Würden alle Menschen so leben wie wir Deutschen wäre es sogar 3 Erden. Wie können wir das ändern?

Bei diesen Zahlen gilt es zunächst einmal festzuhalten, dass es global sehr große Unterschiede gibt. Was wir dabei nicht tun sollten, ist, die Zahlen auf den einzelnen Bürger herunterzurechnen. Also zum Beispiel „Du als Deutsche oder Deutscher hast den oder den Footprint“. Einen Teil produzieren wir davon zwar selbst durch unser Handeln. Jeder Flug haut da ziemlich rein. Und auch, wenn ich jeden Tag ein Schnitzel auf dem Teller habe, ist mein ökologischer Fußabdruck ziemlich hoch. Ein großer Teil dieser Zahlen geht aber auch auf Infrastrukturen zurück. Deswegen ist es wichtig, auch vom ökologischen Fußabdruck von Strukturen zu sprechen. Jeder in der Runde hier weiß, wie schwer sich Strukturen wie etwa der Energiemix verändern lassen. Aber das ist das dicke Brett, das wir alle gemeinsam bohren müssen. 

Um auf den Einzelnen zurückkommen: Wir alle kaufen beispielsweise sehr viele Elektrogeräte wie Billigtoaster, die dann relativ schnell wieder das Zeitliche segnen. Allein in Deutschland fallen jährlich 1,9 Millionen Tonnen Elektroschrott an. Ist das nur die Menge, die durch den privaten Gebrauch anfällt oder kommt diese Zahl auch durch die von Ihnen angesprochenen Strukturen zustande?

Das ist ein Konglomerat verschiedener Verursacher. Allerdings verursacht auch jeder Deutsche rund 18 Kilogramm Elektroschrott pro Jahr. Das ist schon sehr viel. Die Zahl nimmt zwar in den letzten Jahren ab. Das Problem wäre allerdings weniger groß, wenn mehr recycelt würde. Wir haben eine Recycling-Quote von derzeit rund sechzig Prozent. Beim Kauf von Geräten wird meist immer noch nicht auf ihre Langlebigkeit geachtet. In der Hälfte aller Fälle werden neue Elektrogeräte angeschafft, obwohl alte noch genutzt werden können. 

Sie untersuchen auch die „geplante Obsoleszenz“, wonach Hersteller Geräte extra so bauen, dass sie nach Ende der Garantiezeit kaputtgehen. Ihre Untersuchungen bestätigen das aber nicht, richtig?

Genau. Die Erzählung von der Sollbruchstelle der Geräte gibt es bereits seit Anfang des 20. Jahrhunderts. Diese Geschichten haben zum Teil einen wahren Kern, etwa wie beim Glühbirnenkartell, das verabredete, wie lange Glühbirnen halten sollten. Durch die Verabredung hielten manche Glühbirnen nicht mehr so lange wie zuvor. Zugleich gab es aber auch technische Veränderungen, die etwa die Leuchtfähigkeit der Birnen verbesserten. Fast alle Geschichten kann man in solch unterschiedliche Blickwinkel zerlegen. Häufig wecken Unternehmen ja auch einfach nur das Bedürfnis, das neue Modell eines Gerätes zu kaufen. So ist unsere Art des Wirtschaftens angelegt. Viele Geräte werden daher gar nicht erst nach Robustheit und Langlebigkeit ausgelegt. Im Vordergrund stehen häufiger Fragen des Designs und des Marketings. Für viele Menschen ist das auch in Ordnung. Man möchte zwar kein Gerät haben, das leicht kaputtgeht, es muss aber auch nicht ewig lange halten. 

Es gibt mittlerweile auch eine Gegenbewegung von Menschen, die versuchen, möglichst nur gebrauchte Geräte und Dinge zu kaufen. Und notfalls auch selbst zu reparieren.

Reparieren war lange Zeit ein wichtiger Teil des Alltags von Menschen. Auch das Pflegen und Warten waren Kulturtechniken, die weitergegeben wurden an die nächsten Generationen. Das hat sich mit der Massenverfügbarkeit von Waren geändert. Es wurde immer leichter, etwas Neues zu kaufen. Heute ist dafür fast nur noch ein Klick notwendig. Umgekehrt ist das Reparieren sehr schwer. Es ist auch nicht so präsent im Leben der Menschen. Viele stellen sich daher nicht einmal mehr die Frage, ob sie ein Gerät auch reparieren könnten. Das hängt damit zusammen, dass das Wissen, dass und wie man Geräte reparieren kann, nicht mehr so stark wie früher vermittelt wird. Andrerseits fehlt auch meist einfach der Laden um die Ecke, der Reparaturen durchführt. Etwas reparieren zu lassen, ist meist sehr aufwendig. Die meisten Leuten verzichten daher sogar darauf, sich auch nur einen Kostenvoranschlag einzuholen.

Im Internet findet man inzwischen viele Reparatur-Tipps und -Anleitungen. Wenn man das ausprobiert, merkt man schnell: Das kostet Zeit.

Diese rein ökonomische Sicht ist aber auch gefährlich. Wir haben ein Projekt mit Bürgerinnen und Bürgern gemacht, die selbst repariert haben. Sie sollten sich dabei auch selbst beobachten und schauen, was das Reparieren mit ihnen macht. Und da passiert einiges: Zum einen hat man eine Selbstwirksamkeitserfahrung: Es ist ein gutes Gefühl, etwas selbst repariert zu haben. Zum anderen bringt so eine Reparatur das Produkt einem auch näher. Man versteht besser, wie es funktioniert. Wir haben ja immer mehr Produkte um uns herum, die wie eine Black Box sind und einem das Gefühl vermitteln, dass man sich nicht mehr auskennt. Ein Leitspruch der Reparaturbewegung ist: „If you can’t fix it, you don’t own it“ („Was du nicht reparieren kannst, gehört dir nicht.“) Da ist viel dran. Weil man zu einem reparierten Gerät eine ganz andere Beziehung hat. 

Ist das der Grund, warum es immer mehr Repair-Cafés gibt, wo man gemeinsam etwas macht?

So eine Kompetenzinfrastruktur kann helfen, Wissen gegenseitig zu teilen. Neben den Effekten, dass man selbstwirksam ist, sich einem Produkt näher fühlt und sich gegen die Abfall-Lawine eingebracht hat, vermitteln solche Initiativen auch sozialen Zusammenhalt. Man gibt gemeinsam Kompetenzen weiter, hatt aber auch das Gefühl, gemeinsam an etwas Höherwertigem zu arbeiten. 

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