2010 lieferten Wärmekraftwerke - also mit nuklearen oder fossilen Brennstoffen bzw. mit Biomasse oder Geothermie betrieben - 81 Prozent des weltweit produzierten Stroms, Wasserkraftwerke rund 17 Prozent.
In beiden Fällen hängt die Stromproduktion stark von Flusswasser ab, sowohl von seiner prinzipiellen Verfügbarkeit als auch von seiner Temperatur. Denn für die Kühlung in Wärmekraftwerken ist kühles Wasser wesentlich, schreiben Keywan Riahi, Leiter des Energieprogramms am Internationalen Institut für angewandte Systemanalyse (IIASA) in Laxenburg, und seine Kollegen in der Studie.
Die Studie:
"Power-generation system vulnerability and adaptation to changes in climate and water ressources" von Michelle T. H. van Vliet et al., erschienen am 4. Jänner 2016 in "Nature Climate Change".
-science.ORF.at-Schwerpunkt zum Klimagipfel 2015
44 Prozent des Wassers für Energie
Die Mengen an Wasser, die dafür benötigt werden, sind enorm. Laut Zahlen der Europäischen Umweltagentur aus dem Jahr 2009 werden in Europa insgesamt 44 Prozent des Wassers für die Energieerzeugung, 24 Prozent für die Landwirtschaft, 21 Prozent für die öffentliche Wasserversorgung und elf Prozent für die Industrie verwendet. Der Strom- und damit der Wasserbedarf wird durch die fortschreitende Entwicklung und das Bevölkerungswachstum weiter zunehmen: In den kommenden 40 Jahren soll sich der globale Wasserverbrauch für die Stromproduktion verdoppeln.
Starker Leistungsrückgang
Die Wissenschaftler haben für ihre Studie Daten von rund 24.500 Wasser- und 1.400 Wärmekraftwerken analysiert. Wegen des zunehmenden Wassermangels sagen sie für die Jahre 2040 bis 2069 bei rund 60 Prozent der Kraftwerke einen Leistungsabfall voraus. Konkret könnte sich durch geringere Wasserführung der Flüsse und höhere Wassertemperaturen die Stromproduktion einzelner Wärmekraftwerke um bis zu 86 Prozent verringern, jene von Wasserkraftwerken um bis zu 74 Prozent.
Die Forscher erwarten, dass durch die geringere Wasserführung der Flüsse die globale jährliche Leistung der Wasserkraftwerke in den 2050er Jahren um 3,6 Prozent und in den 2080er Jahren um 6,1 Prozent zurückgeht. Bei einem Großteil der Wärmekraftwerke gehen sie von einem Rückgang der monatlichen Leistung von bis zu 30 Prozent in den 2050er Jahren aus.
Anpassung und Alternativen
Laut den Forschern brauchte die Stromproduktion daher dringend einige Anpassungen. Ihren Berechnungen zufolge könnten z. B. zehn Prozent effizientere Wasserkraftwerken die erwarteten Leistungsrückgänge bei dieser Produktionsart ausgleichen. Bei den Wärmekraftwerken wären andere Kühlungssysteme, etwa die Wiederverwendung von Kühlwasser sowie die Verwendung von Meerwasser in Küstenregionen, denkbar. Auch eine Luftkühlung wäre möglich. Bei den fossilen Brennstoffen wäre laut der Studie ein Wechsel von Kohle zu Gas geeignet, die Leistungsreduktion einzudämmen.
Manche erneuerbaren Energieformen wie Windenergie und Photovoltaik haben übrigens einen deutlich geringeren Wasserverbrauch als konventionelle Kraftwerke. Eine Energiewende könnte also auch den Wasserverbrauch reduzieren. Wie Rihai und seine Kollegen in ihrer Studie schreiben, wachsen diese Bereiche zwar rasant, aber - so das ernüchternde Fazit - Wärme- und Wasserkraftwerke werden voraussichtlich im ganzen 21. Jahrhundert die dominierenden Energieformen bleiben.
science.ORF.at/APA
