Der Preis, den die Umwelt für saubere Energie bezahlt

Über die Nachteile der Verwendung fossiler Brennstoffe – Öl, Gas und Kohle – wurde ausführlich gesprochen. Sie verschmutzen Luft und Wasser, ihre Gewinnung aus dem Boden zerstört ganze Lebensräume, und dies noch bevor wir den Klimawandel erwähnen, den sie vorantreiben. Kein Wunder also, dass viele ihre Hoffnungen auf erneuerbare und saubere Energiequellen setzen – Sonne, Wind und Wasser. Was kann schon besser sein als eine Energie, deren Nutzung der Umwelt nicht schadet und die weiter fließt, solange die Sonne scheint und der Wind weht?

Leider gibt es nichts, das keinen Preis hat, und in den letzten Jahren offenbart sich der Preis, den die Umwelt auch für erneuerbare Energie bezahlt.

Die Sonne und der Wind

Das Sonnenwärmekraftwerk Ivanpah in Kalifornien machte unangenehme Schlagzeilen: Es stellte sich heraus, dass jährlich etwa 6.000 Vögel in der Nähe der "Lichttürme" verbrennen. Das Solarkraftwerk sammelt Sonnenlicht mit Hilfe von riesigen Spiegeln mit einer Gesamtlänge von 13 km, die das Licht auf drei hohe Türme bündeln, was dort Turbinen zur Stromerzeugung antreibt.
Die Temperatur im Zentrum der Lichtstrahlen erreicht etwa 500 Grad Celsius, und Vögel, die auf der Suche nach Insekten in diese Region kommen, verbrennen in der Luft. Die Leitung des Solarkraftwerks versuchte zwar, die Anzahl der Vögel zu verringern, durch Änderung der Spiegelwinkel und mit Hilfe von Mitteln, die Vögel abstoßen, aber ohne Erfolg – jeden Tag verbrennen weiterhin Vögel.  

Das ist nicht das einzige Problem mit Solarenergie. Bei der Herstellung von Sonnenkollektoren werden giftige Substanzen wie Flusssäure und Natriumhydroxid verwendet, die während der Produktion durchsickern und die Umwelt verschmutzen können, wie es auch tatsächlich in manchen Fällen geschah. Außerdem erfordert die Lichtsammlung die Abdeckung großer Flächen mit Paneelen oder mit Spiegeln, wodurch Lebensräume beschädigt oder Flächen genutzt werden, die die Landwirtschaft hätte nutzen können.

Ähnliche Probleme sind seit Jahren bei Windkraftwerken bekannt. Die langen Mäste mit den dünnen, langen Schaufeln an ihren Enden sind zunehmend in windreichen Gegenden in den ganzen Welt zu sehen, oft in „Windparks“, die viele Reihen von Turbinen enthalten. Ein fliegendes Tier – ein Vogel oder eine Fledermaus – das in die Nähe der riesigen Schaufeln fliegt, befindet sich in großer Gefahr, nicht nur durch direkten Aufprall, sondern auch durch die extremen Druckänderungen, die die Bewegung der Schaufeln erzeugen. Studien zufolge werden in den USA alleine 20.000 Vögel pro Jahr dadurch getötet, und die Zahlen könnten auch sehr viel größer sein. Da die Turbinen auch nachts arbeiten, werden auch viele Fledermäuse getötet.

Ein Solarkraftwerk zur Stromerzeugung. Oben: Windturbinen zur Stromerzeugung. Quelle: Shutterstock, Science Photo Library

Tödliche Staudämme

Eine zusätzliche Quelle für saubere Energie sind Wasserkraftwerke. Seit Tausenden von Jahren wird Wasser als Energiequelle genutzt, zum Beispiel in Wassermühlen und ähnlichen Anlagen. Heute erzeugen 150 Länder Strom in Wasserkraftwerken, die meisten davon mit Hilfe von Staudämmen, die an einer bestimmten Stelle eines Flusses gebaut werden. In diesen Anlagen werden mehr als zwei Drittel des Stroms aus erneuerbarer Energie und ein Sechstel der weltweiten Stromerzeugung erzeugt.

Das Aufstauen des Flusswassers führt natürlich zu vielen Veränderungen und kann die Fauna und die Flora innerhalb und in der Nähe des Flusses aufs Schlimmste schädigen. Im Reservoir können sich Verschmutzungen ansammeln, die die Wasserqualität beeinträchtigen, und manchmal wachsen auch Algen, bis zum Phänomen einer schnellen Vermehrung der Algen über die gesamte Oberfläche des Reservoirs, wodurch der Sauerstoff im Wasser verbraucht wird und „tote Zonen“ entstehen. Die Algenblüte führt auch dazu, dass sich organische Stoffe ansammeln und von Bakterien abgebaut werden, und in diesem Prozess wird eine beträchtliche Menge von Methan, einem Treibhausgas, freigesetzt. Eine neue Studie hat gezeigt, dass etwa 1,3 Prozent der Treibhausgasemission durch menschliches Mitwirken aus diesen Stauseen stammen.

Außerdem fehlt jetzt dem stromabwärts gelegenen Fluss Verschiedenes – von Schwemmland bis zu Ästen –, das er ansonsten auf natürliche Weise erhält. Auch dies verletzt den Lebensraum vieler Lebewesen. In vielen Fällen können sich sogar Fische nicht frei entlang des Flusses bewegen. Lachse, die ihr Leben in Bächen beginnen, ins Meer schwimmen und zum Bach zurückkehren, um Eier zu legen, können schwerlich ihren Lebenszyklus abschließen, wenn ein Damm ihnen im Weg steht. Der Columbia River im Nordwesten der USA, zum Beispiel, hat seit dem Bau des Wasserkraftwerkes dort etwa 85 Prozent seiner Lachse verloren.

Das größte Wasserkraftwerk, der Drei-Kanal-Staudamm in China, wurde 2012 in Betrieb genommen. Die Veränderungen, die infolgedessen in seiner Umwelt eintraten, haben die Flora und Fauna wesentlich beeinträchtigt. Einige sagen, dass der Damm der hauptsächliche Grund für das Aussterben des chinesischen Flussdelphins (Lipotes vexillifer) war.

Und natürlich können Dämme brechen und ihre Gegend mit dem aufgestauten Wasser überfluten. Im Februar 2017 verursachte ein Loch im Oroville-Damm in Kalifornien zur Überflutung und Evakuierung von fast einer Viertelmillion Menschen. Das Loch befand sich nicht in der Dammwand, sondern im Entlastungskanal , der eine Art Sicherheitsventil des Dammes ist: Wenn sich der Stausee zu stark füllt, wird Wasser dorthin und von ihm zum Fluss geleitet. Die starken Regenfälle im Norden von Kalifornien vor dem Unfall haben dazu geführt, dass der Stausee sich füllte und der Entlastungskanal nicht stillgelegt werden konnte, obwohl jeder Liter Wasser, die durch ihn fließt, ihn noch mehr beschädigt.

In Oroville war es nur der Entlastungskanal, aber in vielen Fällen liegt der Schaden im Damm selbst. Der tödlichste Unfall ereignete sich in China im Jahre 1975, als nach starken Regenfällen der Bankiu-Damm durchbrach und eine Fläche von Hunderten von Quadratkilometern überflutete. Ungefähr 170.000 Menschen starben und elf Millionen Menschen wurden aus ihren Häusern evakuiert. Vielen Klimaforschern zufolge führe die Klimaveränderungen der letzten Jahre in einigen Gebieten zu stärkeren Stürmen und mehr Niederschlägen, was die Dämme belasten und zu noch mehr Überschwemmungen führen könnte.

Ein Dammbruch kann tödlich sein. Der Teton-Staudamm bricht im Jahr 1976. Foto: Wikipedia

Und trotzdem, saubere Energie

Sollten wir aus all dem schließen, dass es keinen Unterschied zwischen erneuerbaren Energiequellen und mineralischen Brennstoffen gibt und alle die Umwelt gleichermaßen schädigen? Ganz und gar nicht. Kohlenbergwerke und Ölförderung zerstören Lebensräume und verursachen Umweltverschmutzung in größerem Umfang als jede erneuerbare Energiequelle. Diese Brennstoffe sind der hauptsächliche Grund für Luftverschmutzung und töten jährlich Millionen von Menschen und eine große Anzahl anderer Tiere. Und all das, noch bevor wir über ihren Teil an der globalen Erwärmung gesprochen haben.

Benjamin Sovacool von der Universität Singapur stellte einen Vergleich zwischen dem Vogelsterben wegen der Windkraftwerke und wegen den fossilen Brennstoffen auf. Nach seinen Berechnungen sterben für jede Gigawattstunde, die ein Windkraftwerk produziert, 0.3 Vögel, während Öl- und Kohlekraftwerke mehr als fünf Vögel für die Produktion derselben Strommenge töten. Der größte Teil des Vogelsterbens wird durch den Klimawechsel verursacht. Obwohl es schwierig ist, seine Auswirkungen – und bestimmt seine zukünftigen Auswirkungen – zu schätzen, scheint die Anzahl der Vögel, die er tötet, im Vergleich zu Windkraftwerken erheblich größer zu sein. Andere Forscher schrieben, dass die hauptsächliche Todesursache von Vögeln – mit großem Abstand – Hauskatzen sind, die etwa eine Milliarde Vögel im Jahr töten.

Darüber hinaus gibt es Möglichkeiten, Kraftwerke, die erneuerbare Energie zu Strom verarbeiten, "grüner" zu machen und die Verletzung der Tiere zu verringern – auch wenn sie nicht vollständig verhindert werden kann. Solarmodule können zum Beispiel auf weniger umweltschädliche Weise hergestellt werden. In weniger regulierten und entwickelten Ländern war die Produktion umweltschädlicher. So wurde festgestellt, dass der „CO2-Fussabdruck“ eines in China hergestellten Solarmoduls doppelt so groß ist wie derjenige eines in Europa hergestellten.

Organisationen wie die „Silicon Valley Poison Coalition“ in den USA verfolgen die Produktionsprozesse verschiedener Unternehmen und untersuchen, wie schädlich sie für die Umwelt sind, aber sie sind vom guten Willen der Unternehmen selber abhängig. Die Organisationen versuchen, diese Unternehmen dazu zu ermutigen, transparenter zu sein und weniger schädliche Produktionsprozesse einzuführen. Daneben werden neue Solarparks in Gebieten errichtet, die für Landwirtschaft ungeeignet sind, wie beispielsweise stillgelegte Minen, um den Wettbewerb um landwirtschaftliche Flächen und die Schädigung von Lebensräumen zu verringern.

Auch das Vogel- und Fledermaussterben kann auf verschiedene Weise verringert werden; man kann den Turbinenaufbau verbessern, ihre Beleuchtung ändern, sodass sie die Vögel weniger anlocken, und Radartechnologie verwenden und vorhersagen, wann Vögel sich einer Turbine nähern und sie ausschalten.

Staudammkontrolle

Und was kann man im Bereich der Wasserkraftwerke tun? Erstens: Durch Dämme beschädigte Flüsse können saniert werden: In den USA wurden mehr als tausend Dämme zerstört, deren Stromproduktion den anhaltenden Naturschaden nicht rechtfertigte. Viele neue Dämme werden heute mit dem Gedanken daran gebaut, wie man den Schaden am Fluss verringern könne. Es werden Kanäle gebaut, in denen die Fische sich im Fluss bewegen können, Materialien werden vom Stausee in den Fluss darunter transportiert, und die Wasserqualität wird kontrolliert.

So können viele Schäden verhindert werden, die der Staudamm verursachen kann. Durch die Untersuchung der Nährstoffmenge in einem Fluss, in dem man einen Staudamm bauen will, kann man die Wahrscheinlichkeit einer Algenblüte und Methanfreisetzung vorhersagen und so zur Entscheidung beitragen, ob und wo der Damm gebaut werden soll. 

Viele hoffen, dass erneuerbare Energiequellen, insbesondere die hier beschriebenen – Sonne, Wind und Wasser – zunehmend umweltschädliche fossile Brennstoffe ersetzen werden. Man ist sich noch in vielen Fragen uneinig: Können diese Quellen tatsächlich den wachsenden Energiebedarf der Welt decken? Welche Rolle sollte in dieser neuen Welt die Kernenergie spielen? Und weitere Fragen. Aber das ist ein Thema für einen anderen Artikel.

Inzwischen sollten wir uns daran erinnern, auch wenn jedes Gigawatt von Strom, das von diesen Quellen erzeugt wird, anstatt von Öl und Kohle, weniger Umweltverschmutzung und weniger globale Erwärmung bedeuten, dass wir auch Sonnen- und Windenergie nicht umsonst erhalten. Wenn wir die Umweltschäden verstehen, die diese Kraftwerke mit sich bringen, können wir sie reduzieren und sicherstellen, dass die von uns produzierte Energie wirklich in jeder Hinsicht sauber ist.