Eine erste systematische Abschätzung, wieviel CO2 in einem Industrieland dank Nanotechnologien eingespart werden könnte, hat im Mai 2007 Ben Walsh vom Beratungsunternehmen Oakdene Hollins für das britische Umweltministerium vorgestellt. In fünf Jahren könnten Nanomaterialien in Kraftstoffen, der Wärmedämmung von Gebäuden und der Photovoltaik in Großbritannien jährlich etwa 12 Millionen Tonnen CO2 vermeiden helfen. Angesichts des derzeitigen britischen CO2-Ausstoßes von etwa 680 Millionen Tonnen im Jahr ist das nicht gerade Aufsehen erregend. Nanotechnologien für die Energiespeicherung und eine künftige Wasserstoffwirtschaft könnten das Reduktionspotenzial um 2025 aber immerhin um weitere 40 Millionen Tonnen pro Jahr erhöhen. „Vor allem die konsequente Anwendung von Nanotechnologien auf den Transportsektor könnte viel zur CO2-Einsparung beitragen“, sagt Ben Walsh.
Für Deutschland haben Jochen Lambauer und Alfred Voß vom Institut für Energiewirtschaft und rationelle Energieanwendung an der Universität Stuttgart erste Zahlen vorgelegt. Sie betrachteten dabei so unterschiedliche Anwendungen wie das erwähnte Ceroxid als Kraftstoffzusatz, Nanobeimischungen in Kunststoffen, Lacken oder Beton oder Lichtquellen aus LEDs. Ergebnis: Konsequent genutzt könnten die 15 Technologien, die alle eine Nanokomponente haben, den Endenergieverbrauch bis 2030 um bis zu 6,7 Prozent (bezogen auf das Jahr 2005) oder 620 Petajoule senken.
Auch diese Zahl ist noch keine Sensation. Aber es lohnt sich schon, sie einmal in einem anderen Kontext zu betrachten. Die eingesparte Energiemenge entspräche rund 171 Terawattstunden. Der Anteil des Atomstroms am Endenergieverbrauch in Deutschland betrug im vergangenen Jahr 140,5 Terawattstunden, Strom aus Steinkohle trug mit 145 Terawattstunden bei. Beim Endenergieverbrauch in Form von Wärme stammten immerhin 75 Terawattstunden aus Steinkohle.
Nun entfallen nicht alle Einsparungen, die Lambauer und Voß ermittelt haben, auf den Stromverbrauch. Nanoanwendungen im Verkehr, die zu einem Viertel beitragen, würden Kraftstoff, nicht Strom sparen helfen. Eine bessere Wärmedämmung der Häuser könnte den Endenergieverbrauch aber um 42 bis 52 Terawattstunden reduzieren – das wäre dann schon ein nicht unerheblicher Anteil der Wärme im Endenergieverbrauch, die derzeit aus klimaschädlichen Steinkohle gewonnen wird.
Die Effizienzpotenziale durch Nanotechnologien sollten nicht unterschätzt werden. Denn sie würden eine „breite Querschnitts- und Hebelwirkungen in vielen industriellen Anwendungsgebieten“ nach sich ziehen, urteilt Wolfgang Luther, Nanotech-Experte am VDI Technologiezentrum, in einer kürzlich für die Hessen Agentur erstellten Studie. Klar ist jedoch: Für den Übergang zu einem flächendeckend nachhaltigen Energiesystem werden Hebelwirkungen allein nicht genügen. Für den 2005 verstorbenen Nobelpreisträger Richard Smalley – einen der Entdecker der Fulleren-Moleküle – war klar, dass dieser Umbau nur mit Innovationen in der Photovoltaik gelingen kann. Mehr noch: „Ich garantiere, dass es eine Innovation auf der Nanoskala sein wird.“
Teil 2 über Nanotechnologien für die Energieerzeugung folgt am Dienstag, 2.12.2008.
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