23.03.2021

Wasserfußabdruck der Energiewirtschaft

Ob und wie das global zur Verfügung stehende Wasser die Nutzung erneuerbarer Energien begünstigt und fossile Energieträger ausbremst, haben neun Forschungseinrichtungen sowie kleine und mittlere Unternehmen im Rahmen des Verbundprojekts „Wasserressourcen als bedeutsamer Faktor der Energiewende auf lokaler und globaler Ebene - WANDEL” aus verschiedenen Blickwinkeln untersucht. Die Projektpartner berechneten unter anderem den Wasserfußabdruck für verschiedene Energiesysteme und entwickelten Werkzeuge für das Wassermanagement. Das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung über einen Zeitraum von drei Jahren geförderte Projekt wurde gemeinsam von der Ruhr-Universität Bochum (RUB) und der Universität Kassel koordiniert und Ende 2020 abgeschlossen. Im Projekt WANDEL wurden sowohl globale Energieszenarien und deren Auswirkungen auf Wasserressourcen als auch vier bereits bestehende Kraftwerksstandorte in drei Ländern mit unterschiedlichen Energiesystemen untersucht: ein Kohlekraftwerk mit Wasserkühlung an der Weser, eine Kette aus sechs Laufwasserkraftwerken an der Donau, ein solarthermisches Kraftwerk in Marokko und die Nutzung von Zuckerrohr-Bagasse zur Stromerzeugung in Brasilien. Die Projektergebnisse zeigen, dass Strategien zur Transformation des Energiesystems im Rahmen der Energiewende nicht nur die Reduktion von Treibhausgasemissionen berücksichtigen sollten, sondern auch den Wasserverbrauch. So führen auf globaler Ebene Szenarien mit ambitionierten Zielen für ein kohlenstoffarmes Energiesystem nicht generell zu einer verringerten Wassernutzung. Im Vergleich zu den heutigen Bedingungen wird die Gesamtmenge des weltweit entnommenen und verbrauchten Wassers für thermische Kraftwerke zur Stromproduktion tendenziell weiterhin ansteigen und nur gesenkt werden können, wenn die Effizienz der Kraftwerks- und Kühltechnik zunimmt. Damit wird die thermische Stromproduktion zunehmend anfällig für Wasserknappheit als Folge des anthropogenen Klimawandels. Das Projektteam führte eine Wasserfußabdruck-Analyse entlang der gesamten Energieversorgungskette durch, also unter Berücksichtigung des lokalen und entfernten Wasserbedarfs, und verglich so den Wasserverbrauch pro erzeugter Energieeinheit für verschiedene Energiesysteme. Die Analyse ergab, dass beispielsweise die Energieerzeugung auf Basis nachwachsender Rohstoffe einen sehr hohen Wasserfußabdruck aufweist. Integrierte Systeme mit Nutzung von Abfallstoffen (hier die Zuckerrohr-Bagasse) zur Energieerzeugung können den Wasserfußabdruck erheblich reduzieren. Risiko- und Nachhaltigkeitsanalysen zeigen, dass die Energieversorgung mit zunehmend häufigerer Wasserknappheit und Dürre unter Klimawandelbedingungen verwundbarer wird. Besonders in ariden Regionen ist Wasser bereits heute eine knappe Ressource und ein limitierender Faktor für wirtschaftliches Wachstum und landwirtschaftliche Produktion.