Verlangsamtes Pflanzenwachstum und langsamer Windkraftausbau

Energie- und Klimawochenschau: Von Gletschern, Meeresböden, landwirtschaftlichen Erträgen und einem schwachen Quartal für die Windkraft

Letzte Woche wurde an dieser Stelle über den kritischen Rückgang des Pine-Island-Gletschers in der Westantarktis berichtet (Wissenschaftsfeinde und Wildschweine). Auch um den benachbarten Thwaites-Gletscher, der ebenso in die Amundsen-Bucht mündet, scheint es nicht besser bestellt zu sein. Das zeigen Messungen an seiner Unterseite, die Wissenschaftler:innen mit einem Tauchroboter gelungen sind.

Demnach gelangt mehr warmes Wasser an die Gletscherunterseite als zuvor angenommen, was zu einem schnelleren Abschmelzen führen könnte. Wie auch beim Pine-Island-Gletscher wird sich damit die Grundlinie, an der der Gletscher auf Land aufliegt, weiter ins Inland zurückziehen, was wiederum dazu führt, dass das Eis schneller ins Meer abfließen kann. Die jüngsten Messungen helfen, die Meeresströmungen in der Region besser nachzuvollziehen und die zukünftige Entwicklung des Gletschers genauer zu modellieren.

Rund ein Drittel des antarktischen Schelfeises könnte bei einer globalen Erwärmung um 4 Grad Celsius kollabieren, warnen derweil Wissenschaftler:innen der University of Reading. Schelfeis bezeichnet den Teil der Gletscher, der auf dem Meer aufschwimmt. Das entspricht einer Eisfläche von rund einer halben Million Quadratkilometern.

Besonders betroffen wäre die antarktische Halbinsel, die zwei Drittel ihres Schelfeises verlieren könnte. Gelänge es jedoch, den globalen Temperaturanstieg auf 2 Grad zu beschränken, würde sich auch die gefährdete Eisfläche halbieren. Wie oben beschrieben bedeutet ein Verlust von Schelfeis immer auch, dass die Gletscher aus dem Inland schneller abfließen können, sich die Eisschmelze und der damit verbundene Anstieg des Meeresspiegels sich also beschleunigen.

Klimaschädliche Schleppnetzfischerei

Ozeane stellen die größte Senke für Kohlendioxid auf der Erde dar. Sie sind eine wichtige Ernährungsgrundlage für Millionen von Menschen, vor allem in Küstengebieten. Es lohnt sich also, den Ozeanen mehr Aufmerksamkeit und auch mehr Schutz zuteilwerden zu lassen. Mehr Schutzzonen in den Weltmeeren fordern zumindest die Autor::innen einer im Fachmagazin Nature erschienenen Studie.

Schutzzonen hätten dabei gleich drei positive Effekte: Biodiversität könnte erhalten bleiben, Fischfang würde wieder ertragreicher und Kohlenstoff bliebe sicher am Meeresgrund gespeichert. Das Team von 26 Autor:innen schlägt in der Studie Meereszonen vor, die besonders unter Schutz gestellt werden sollten.

"In dieser Studie haben wir erstmals und auf neue Weise Orte identifiziert, deren Schutz die Nahrungsproduktion ankurbeln und marines Leben sichern würde bei gleichzeitiger Reduktion von Kohlenstoffemissionen", sagt Leitautor Enric Sala.

"Es ist eindeutig, dass die Menschheit und die Wirtschaft von einem gesünderen Ozean profitieren würde. Und wir können diesen Nutzen schnell erreichen, wenn die Staaten zusammenarbeiten, um bis 2030 mindestens 30% des Ozeans unter Schutz zu stellen."

Während das Problem der Überfischung bekannt ist, dürfte den wenigsten Menschen die Bedeutung des Meeresbodens für die natürliche Speicherung von Kohlenstoff bewusst sein. Doch genauso wie der Meeresboden ein Speicher von Kohlenstoff ist, kann er diesen als Kohlendioxid wieder freisetzen.

Dies geschieht, wenn das Bodenleben durch Schleppnetzfischerei zerstört wird. Die CO₂-Menge, die auf diese Weise zunächst in das Meerwasser freigesetzt wird, übertreffe sogar die Emissionen der globalen Luftfahrt. Länder mit großen industriellen Fischfangflotten sowie Länder mit ausgedehnten Hoheitsgewässern stünden daher auch in einer besonderen Verantwortung. Würden nur circa 4 Prozent mehr Schutzgebiete ausgewiesen, könnten 90 Prozent der Kohlenstoffemissionen durch die Zerstörung des Meeresbodens vermieden werden, so die Autor:innen.

Produktivität von Pflanzen nimmt ab

Damit zeigt sich letztlich nur, dass es auch in Meeresökosystem ein Zusammenspiel von Biodiversität, CO₂-Gehalt, Böden und Ernährungssicherheit besteht. Letztere wird an Land nicht nur durch die Degradierung von Böden riskiert. Der von Menschen verursachte Klimawandel macht etwa ein Fünftel der Produktivitätssteigerungen in der Landwirtschaft seit 1961 zunichte, wie in einer in Nature Climate Change veröffentlichten Studie festgestellt wird.

Wärmere Regionen in Afrika, Lateinamerika und der Karibik sind demnach stärker betroffen, dort würden 26 bis 34 Prozent der Produktivitätssteigerungen vom Klimawandel wieder aufgehoben. "Unsere Studie kommt zu dem Ergebnis, dass der menschengemachte Klimawandel einen überproportionalen Einfluss in ärmeren Ländern hat, die in erster Linie von der Landwirtschaft abhängig sind und dass der technologische Fortschritt im Agrarsektor noch nicht zu einer stärkeren Klimaresilienz geführt hat", erklärt Leitautor Ariel Ortiz-Bobea von der Cornell University.

Doch nicht nur in der Landwirtschaft wird das Pflanzenwachstum durch den Klimawandel gehemmt. Bislang wurde davon ausgegangen, dass eine höhere Kohlendioxidkonzentration in der Luft dazu führt, dass Pflanzen mehr Kohlenstoff aufnehmen, also stärker wachsen, man spricht von einem CO₂-Düngeeffekt.

In den letzten vier Jahrzehnten hat dieser Effekt allerdings um 30 Prozent abgenommen, so das Ergebnis einer im Fachmagazin Science veröffentlichten Studie. Das könnte daran liegen, dass Wasser und andere Nährstoffe nicht in gleichem Maße verfügbar sind.

Trotz der zunehmenden Kohlenstoffaufnahme aus der Vegetation in den letzten Jahrzehnten liefern wir robuste und konsistente Ergebnisse dafür, dass der positive CO₂-Düngeeffekt auf Pflanzenwachstum in den letzten Jahrzehnten zurückgegangen ist. Dieser Rückgang könnte eine sich abzeichnende Sättigung der Kohlenstoffaufnahme in der Vegetation bedeuten, die auch wichtige Auswirkungen auf die Potenziale landgestützter Minderungsstrategien (z.B. das Aufforsten von Wäldern) hat"

Yongguang Zhang, Studienautor

Wenn das Potenzial der Vegetation, Kohlenstoff zu speichern, geringer ist, müssen aber auch Klimamodelle für die Zukunft angepasst werden und verbleibende Emissionsbudgets bis zum Erreichen der 1,5- oder 2-Grad-Grenze neu berechnet werden.

Schwacher Jahresstart für die Windkraft

Während im ersten Quartal 2020 überdurchschnittlich viel Strom aus erneuerbaren Energien in Deutschland erzeugt wurde, zeigen sich die Erneuerbaren im ersten Quartal 2021 eher schwach. Ihr Anteil im Strommix sank auf 42,7 Prozent, im Vorjahreszeitraum waren es 55,6 Prozent.

Die große Differenz ist auf die jeweiligen Witterungsbedingungen zurückzuführen. Herrschten zu Beginn des Jahres 2020 überdurchschnittliche Windbedingungen, wehte der Wind in den vergangenen drei Monaten eher schwach. So erzielte die Windkraft 32,8 Prozent weniger Ertrag als im Vorjahreszeitraum.

Entsprechend des geringeren Anteils der Erneuerbaren stieg die Stromerzeugung aus Gas, Braun- und Steinkohle. Selbst Braunkohlekraftwerke, die mittlerweile am Rande der Wirtschaftlichkeit arbeiten, konnten aufgrund eines hohen Börsenstrompreises gewinnbringend Strom erzeugen, bemerkt das Fraunhofer ISE.

Ein hoher CO₂-Zertifikatspreis von 36 Euro pro Tonne wurde von einem Börsenstrompreis von 49 Euro pro MWh übertroffen. Fabian Hein vom Thinktank Agora Energiewende äußerte angesichts dieser Quartalszahlen die Befürchtung, dass Deutschland bereits in diesem Jahr nicht mehr sein Klimaziel einhalten könnte.

Das Ziel der Emissionsreduktion von 40 Prozent bis zum Jahr 2020 hatte Deutschland in erster Linie aufgrund der Covid-19-Pandemie und der damit verbundenen Einschränkungen einhalten können - wobei dieser Effekt im ersten Quartal noch nicht zum Tragen kam.

Hinzu kamen sehr günstige Bedingungen für die Erzeugung von Wind- und Solarstrom. Nun hätten die fossilen Kraftwerke im ersten Quartal wieder 10 Millionen Tonnen mehr CO₂ ausgestoßen als im Vorjahreszeitraum. Ob der Treibhausgasausstoß auch dieses Jahr durch die Pandemie eingeschränkt bleibt, wird nicht zuletzt von den weiteren Maßnahmen der Bundesregierung abhängen. Da die Mobilität aber wieder vergleichsweise hoch ist und Produktionseinschränkungen momentan nicht ernsthaft erwogen werden, wird der "Coronaeffekt" wohl eher gering ausfallen.

Die starke Differenz der erneuerbaren Stromerzeugung gegenüber dem Vorjahresquartal zeigt wohl eher, dass ein schneller Ausbau zwingend notwendig bleibt. Doch der war in den letzten Monaten sehr verhalten. Nach Angaben des Fachinformationsdienstes IWR stieg zwar der Zubau der Windenergie an Land, gleichzeitig wurde aber Offshore nicht weiter zugebaut.

So gingen von Anfang Januar bis Ende März Anlagen mit einer Gesamtkapazität von 482 MW in Betrieb, 2020 waren es 488 MW. Außerdem wird der Zubau durch den Rückbau alter Anlagen gebremst. So gingen im ersten Quartal 2020 Anlagen mit einer Gesamtkapazität von 42 MW vom Netz, 2021 waren es schon 55 MW. Nach Angaben des Bundesverbands Windenergie werden allerdings wieder mehr Genehmigungen für neue Anlagen erteilt.

Die Zahl der Genehmigungen steigt, weil in mehreren Bundesländern die Flächenausweisung erfolgreich war, neue Windenergieerlasse erste Klärungen im Genehmigungsablauf erreichten und der politische Wille zum Ausbau der Erneuerbaren Energien deutlich genug formuliert wird.

Hermann Albers, Präsident des Bundesverbands Windenergie (BWE)

Mit großer Sorge betrachtet der Verband weiterhin den neu ins Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) aufgenommenen Kürzungsmechanismus für Ausschreibungen. Das Ausschreibungsvolumen der Bundesnetzagentur muss demnach gekürzt werden, wenn mit einer Unterzeichnung zu rechnen ist. Auf diesem Weg soll der preisliche Wettbewerb erhalten bleiben.

In der Praxis würde also bei einer deutlichen Unterzeichnung einer Ausschreibung beim nächsten Ausschreibungstermin das Volumen gesenkt. Hier befürchten Branchenvertreter eine Abwärtsspirale für den Ausbau der Windkraft. Laut EEG sollen die gekürzten Ausschreibungsmengen im dritten Jahr nachgeholt werden, doch insgesamt dürfte der Mechanismus wohl eher zu Verunsicherung führen.