Can 100% renewable energy power the world? - Federico Rosei and Renzo Rosei

Übersetzung: Johannes Duschner Lektorat: Swenja Gawantka

Every year, the world uses 35 billion barrels of oil.

Jedes Jahr verbraucht die Welt 35 Milliarden Barrel Erdöl.

This massive scale of fossil fuel dependence pollutes the Earth

Diese gewaltige Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen

verschmutzt die Erde und wird nicht ewig andauern.

and it won't last forever.

Scientists estimate that we've consumed about 40% of the world's oil.

Wissenschaftler schätzen,

dass wir bereits 40 % der Welterdölvorkommen verbraucht haben.

According to present estimates,

Nach aktuellen Schätzungen

at this rate, we'll run out of oil and gas in 50 years or so,

werden wir bei diesem Tempo in 50 Jahren kein Erdöl oder Gas

and in about a century for coal.

und in etwa einem Jahrhundert keine Kohle mehr haben.

On the flip side, we have abundant sun, water, and wind.

Auf der anderen Seite haben wir Sonne, Wasser und Wind im Überfluss.

These are renewable energy sources,

Das sind erneuerbare Energiequellen,

meaning that we won't use them up over time.

die man im Laufe der Zeit nicht aufbrauchen wird.

What if we could exchange our fossil fuel dependence

Was, wenn wir unsere Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen

for an existence based solely on renewables?

gegen eine nur auf Erneuerbaren basierende Existenz tauschen könnten?

We've pondered that question for decades,

Über diese Frage grübeln wir schon seit Jahrzehnten nach.

and yet, renewable energy still only provides about 13% of our needs.

Doch noch immer deckt erneuerbare Energie nur etwa 13 % unseres Bedarfes.

That's because reaching 100% requires renewable energy that's inexpensive

Um 100 % zu erreichen,

ist günstige und verfügbare erneuerbare Energie nötig.

and accessible.

This represents a huge challenge,

Das ist eine riesige Herausforderung,

even if we ignore the politics involved and focus on the science and engineering.

sogar wenn man die beteiligte Politik ignoriert

und sich auf die Wissenschaft und Ingenieurskunst konzentriert.

We can better understand the problem by understanding how we use energy.

Das Problem ist besser begreifbar, wenn man unsere Energienutzung versteht.

Global energy use is a diverse and complex system,

Weltweite Energienutzung ist ein vielfältiges und komplexes System

and the different elements require their own solutions.

und die verschiedenen Elemente erfordern ihre eigenen Lösungen.

But for now, we'll focus on two of the most familiar in everyday life:

Zunächst konzentrieren wir uns auf die beiden im Alltag bekanntesten:

electricity and liquid fuels.

Elektrizität und Flüssigkraftstoffe.

Electricity powers blast furnaces, elevators, computers,

Elektrizität versorgt Hochöfen, Aufzüge, Computer

and all manner of things in homes, businesses, and manufacturing.

und vieles andere in Häusern, Betrieben und in der Fertigung mit Energie,

Meanwhile, liquid fuels play a crucial role

während Flüssigkraftstoffe eine entscheidende Rolle

in almost all forms of transportation.

bei fast allen Beförderungsarten spielen.

Let's consider the electrical portion first.

Betrachten wir zuerst den elektrischen Teil.

The great news is that our technology is already advanced enough

Großartig ist, dass unsere Technologie bereits fortschrittlich genug ist,

to capture all that energy from renewables,

die ganze Energie aus Erneuerbaren zu gewinnen,

and there's an ample supply.

und es gibt einen reichlichen Vorrat.

The sun continuously radiates

Die Sonne strahlt unaufhörlich

about 173 quadrillion watts of solar energy at the Earth,

etwa 173 Billiarden Watt Sonnenenergie auf die Erde,

which is almost 10,000 times our present needs.

was fast das 10 000fache unseres heutigen Bedarfs ist.

It's been estimated that a surface that spans several hundred thousand kilometers

Schätzungen zufolge müsste eine Fläche

zur Versorgung der Menschheit mit Energie auf dem heutigen Niveau

would be needed to power humanity at our present usage levels.

mehrere hunderttausend Kilometer umfassen.

So why don't we build that?

Warum bauen wir das also nicht?

Because there are other hurdles in the way,

Weil andere Hürden im Weg stehen,

like efficiency

wie Wirtschaftlichkeit und Energietransport.

and energy transportation.

To maximize efficiency,

Zur Steigerung der Wirtschaftlichkeit

solar plants must be located in areas with lots of sunshine year round,

müssen Solaranlagen in Gebieten mit vielen Jahressonnenstunden

like deserts.

wie Wüsten stehen.

But those are far away from densely populated regions

Aber die sind weit weg von dicht besiedelten Regionen,

where energy demand is high.

wo der Energiebedarf hoch ist.

There are other forms of renewable energy we could draw from,

Es gibt andere erneuerbare Energiearten, die wir beziehen könnten,

such as hydroelectric,

etwa Wasserkraft, Geothermie und Biomasse.

geothermal,

and biomasses,

but they also have limits based on availability and location.

Aber auch sie sind begrenzt im Hinblick auf Verfügbarkeit und Standort.

In principle, a connected electrical energy network

Im Grunde würde uns ein verknüpftes elektrisches Netz

with power lines crisscrossing the globe

mit weltumspannenden Leitungen erlauben,

would enable us to transport power from where it's generated

die Energie vom Ort der Erzeugung

to where it's needed.

zum Ort des Verbrauchs zu befördern.

But building a system on this scale faces an astronomical price tag.

Der Bau eines Systems dieser Größe trüge ein astronomisches Preisschild.

We could lower the cost by developing advanced technologies

Man könnte durch die Entwicklung von fortschrittlichen Technologien

to capture energy more efficiently.

zur wirtschaftlicheren Gewinnung von Energie die Kosten senken.

The infrastructure for transporting energy would also have to change drastically.

Die Infrastruktur zum Energietransport müsste auch radikal geändert werden.

Present-day power lines lose about 6-8% of the energy they carry

Heutige Starkstromleitungen verlieren etwa 6 - 8 % der durchgeleiteten Energie,

because wire material dissipates energy through resistance.

weil das Kabelmaterial Energie durch den Widerstand verschwendet.

Longer power lines would mean more energy loss.

Längere Stromleitungen bedeuten größere Energieverluste.

Superconductors could be one solution.

Supraleiter könnten eine Lösung sein.

Such materials can transport electricity without dissipation.

Solche Materialien können Elektrizität ohne Verluste leiten.

Unfortunately, they only work if cooled to low temperatures,

Leider funktionieren sie nur bei niedrigen Temperaturen,

which requires energy and defeats the purpose.

wobei ihre Abkühlung Energie frisst und so der Zweck verfehlt wird.

To benefit from that technology,

Um von dieser Technik zu profitieren,

we'd need to discover new superconducting materials

muss man neue Materialien für Supraleiter entdecken,

that operate at room temperature.

die bei Raumtemperatur funktionieren.

And what about the all-important, oil-derived liquid fuels?

Was ist mit den hochwichtigen, aus Erdöl gewonnenen Flüssigkraftstoffen?

The scientific challenge there is to store renewable energy

Die wissenschaftliche Herausforderung ist die Speicherung erneuerbarer Energie

in an easily transportable form.

in einer einfach zu befördernden Form.

Recently, we've gotten better at producing lithium ion batteries,

Jüngst gab es Verbesserungen

bei der Herstellung von Lithium-Ionen-Akkus,

which are lightweight and have high-energy density.

die bei leichtem Gewicht eine hohe Energiedichte haben.

But even the best of these store about 2.5 megajoules per kilogram.

Aber selbst die besten davon speichern nur etwa 2,5 Megajoule pro Kilogramm.

That's about 20 times less than the energy in one kilogram of gasoline.

Das ist etwa 20-mal weniger Energie, als ein Kilogramm Benzin enthält.

To be truly competitive, car batteries would have to store much more energy

Um wirklich wettbewerbsfähig zu sein, müssten Autobatterien viel mehr Energie,

without adding cost.

aber ohne zusätzliche Kosten speichern.

The challenges only increase for bigger vessels, like ships and planes.

Die Herausforderungen nehmen bei größeren Fahrzeugen

wie Schiffen und Flugzeugen zu.

To power a cross-Atlantic flight for a jet,

Um einen transatlantischen Flug mit Energie zu versorgen,

we'd need a battery weighing about 1,000 tons.

bräuchte man eine Batterie, die etwa 1 000 Tonnen wiegt.

This, too, demands a technological leap towards new materials,

Auch das erfordert einen Technologiesprung hin zu neuen Materialien,

higher energy density,

höherer Energiedichte

and better storage.

und besserer Speicherbarkeit.

One promising solution would be to find efficient ways

Eine vielversprechende Lösung wäre, wirtschaftliche Möglichkeiten zu finden,

to convert solar into chemical energy.

Sonnenenergie in chemische umzuwandeln.

This is already happening in labs,

Das geschieht bereits in Laboren,

but the efficiency is still too low to allow it to reach the market.

aber der Wirkungsgrad ist für die Marktreife noch zu gering.

To find novel solutions, we'll need lots of creativity,

Um neuartige Lösungen zu finden, benötigt man viel Kreativität,

innovation,

Innovationskraft und starke Anreize.

and powerful incentives.

The transition towards all-renewable energies is a complex problem

Der Übergang zu ganz erneuerbaren Energien ist ein vielschichtiges Problem,

involving technology, economics, and politics.

das Technologie, Wirtschaft und Politik einbindet.

Priorities on how to tackle this challenge depend on the specific assumptions

Der vorrangige Umgang mit diesen Herausforderungen

hängt von konkreten Annahmen ab,

we have to make when trying to solve such a multifaceted problem.

die zur Lösung dieser vielfältigen Probleme nötig sind.

But there's ample reason to be optimistic that we'll get there.

Aber es gibt Grund genug, optimistisch zu sein,

dass wir es schaffen.

Top scientific minds around the world are working on these problems

Weltweit sitzen Spitzenwissenschaftler an diesen Problemen

and making breakthroughs all the time.

und erzielen dauernd Durchbrüche.

And many governments and businesses are investing in technologies

Viele Regierungen und Unternehmen investieren gerade in Technologien,

that harness the energy all around us.

die die Energie um uns herum nutzen.