2003-2009: Wie das DESERTEC Konzept entstand

Definition des DESERTEC-Konzepts

Der Kern des DESERTEC-Konzepts beruht auf einer einfachen Idee: Das enorme Potenzial der Sonnenenergie in Wüsten nutzen, um einen signifikanten Teil des weltweiten Energieverbrauchs zu decken.

Der deutsche Physiker Gerhard Knies berechnete, dass weniger als 1 % der Fläche der Sahara ausreichen würde, um den weltweiten Strombedarf zu decken.

Warum das DESERTEC-Konzept so wichtig ist

Die Transmediterrane Energiekooperation (TREC) wurde gegründet, nachdem die Initiatoren erkannten, dass Nordafrika und Europa ideale Partner für den gegenseitigen Fortschritt der Energiewende sein könnten:

• Erneuerbare Energien sind in Nordafrika weniger wettbewerbsfähig: In Afrika gab es (und gibt es leider noch immer) nur wenige Fabriken zur Produktion von Komponenten für erneuerbare Energien, wodurch Importe von PV-Modulen, Windturbinen usw. aus Europa oder Asien notwendig waren. Ungünstige Wechselkurse verteuerten erneuerbare Energien, während fossile Brennstoffe in den meisten nordafrikanischen Ländern günstiger waren. Die Infrastruktur für fossile Brennstoffe ist in Nordafrika etabliert, und viele Länder verfügen über eigene große Öl- und Gasreserven. Dies machte fossile Energien wirtschaftlich attraktiver, da sie nicht importiert werden mussten, wie es in den meisten europäischen Ländern der Fall ist. Zudem hatte Europa weitaus umfangreichere Förderprogramme für erneuerbare Energien. Diese Faktoren übertrafen den geografischen Vorteil von Solaranlagen in sonnenreichen Regionen wie Wüsten. Daher war kein nordafrikanisches Land Vorreiter bei der Nutzung von Solarenergie.
• Der Ausbau erneuerbarer Energien in Nordafrika wäre kostspielig: Obwohl Nordafrika über ein funktionierendes Stromnetz verfügt (99 % der Bevölkerung haben Zugang zu Elektrizität mit Ausfallzeiten, die mit dem europäischen Netz vergleichbar sind), ist die Infrastruktur noch nicht für erneuerbare Energien ausgelegt. Der Aufbau eigener Fabriken für Solaranlagen sowie die Ausbildung von Fachkräften und Ingenieuren wären anfangs sehr teuer. Die Schaffung von Infrastruktur, Produktionskapazitäten und Fachwissen für den Energieexport nach Europa würde Einnahmen generieren, um den Ausbau erneuerbarer Energien in Nordafrika zu finanzieren.
• Europa hat einen erheblichen Mangel an planbarer Stromerzeugung: Während Europa Potenzial für Solar- und Windenergie (insbesondere in der Nordsee) hat, gibt es nur wenige Möglichkeiten für planbare Energiequellen (zuverlässige Stromerzeugung auf Abruf) abgesehen von Geothermie in Island und Wasserkraft in Skandinavien. Selbst mit großflächigen Windparks und Solardächern müssten Kohle- und Gaskraftwerke einspringen, um ungünstige Wetterbedingungen auszugleichen. Europa benötigt dringend große, verlässliche Energiequellen. Nordafrika bietet mit solarthermischen Kraftwerken (CSP) eine Möglichkeit, die in Europa nicht vorhanden ist.

Organisationen, die DESERTEC ins Leben riefen

Mit diesem vielversprechenden Plan, die Energiewende in Nordafrika und Europa zu beschleunigen, arbeitete das TREC-Netzwerk mit dem Club of Rome, dem jordanischen National Energy Research Center (NERC) und dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) zusammen, um Studien zum DESERTEC-Konzept durchzuführen.

Erste Studien zu DESERTEC

Die Studien zeigten das enorme Potenzial von Wüsten und die technische Machbarkeit einer transkontinentalen Energiekooperation auf. Aufgrund der großen Aufmerksamkeit, die die Ergebnisse erregten, wurde eine Institution erforderlich, um die Erkenntnisse nicht nur Wissenschaftlern, sondern auch Politikern und der Öffentlichkeit zugänglich zu machen.

2009-2010: Gründung der DESERTEC Foundation

Was macht DESERTEC?

2009 wurde die DESERTEC Foundation als Think Tank gegründet, um die Umsetzung des DESERTEC-Konzepts voranzutreiben.

Zunächst lag der Fokus auf der Kommunikation der Forschungsergebnisse von TREC. Bald kamen zwei weitere Aufgabenfelder hinzu: Lobbyarbeit und Projektunterstützung.

Die Stiftung informiert über technische und politische Entwicklungen, insbesondere im Bereich der solarthermischen Kraftwerke, einer in Europa relativ unbekannten Technologie. Sie entwickelt Konzepte, die die spezifischen geographischen und sozioökonomischen Bedingungen von Wüstenländern berücksichtigen, da sich viele bestehende Energiewendekonzepte auf europäische Gegebenheiten konzentrieren.

Um diese Konzepte zu fördern, betreibt die Stiftung Lobbyarbeit für Forschungsgelder, Infrastrukturausbau und politische Maßnahmen wie Kapazitätsmarktdesign und Abnahmegarantien.

Um eine rein theoretische Arbeitsweise zu vermeiden, pflegt die Stiftung enge Kontakte zu konkreten Projekten. Eines dieser Netzwerke war die Desertec Industrial Initiative, die 2010 gegründet wurde. Gründungsmitglieder waren Banken, Energieversorger und Ingenieurbüros für Energietechnik.

Ein weiteres Netzwerk war das 2010 gegründete DESERTEC University Network, unterstützt von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt.

Die Stiftung organisierte Veranstaltungen, hielt Vorträge und gab Interviews, um die Vorteile des DESERTEC-Konzepts zu kommunizieren und Entscheidungsträger für die Energiewende zu gewinnen.

2011-2014: Aufbau erster Initiativen

Im Jahr 2011 erhielten Pläne für Solarpark-Initiativen zunehmend Aufmerksamkeit, und mehrere Absichtserklärungen (Memorandums of Understanding) wurden unterzeichnet – unter anderem mit MASEN (Moroccan Agency for Sustainable Energy), Sonelgaz (algerischer Netzbetreiber) und der EU.

Bevor Projekte umgesetzt werden konnten, musste die Stiftung zahlreiche Mythen über Wüstenstrom entkräften und für die politische Bereitschaft der EU werben, die Verlegung eines Stromkabels nach Europa zu genehmigen. Die Autorisierung einer Elektrizitätsverbindung ist eine politische Entscheidung, bei der das Land, das ein Unterseekabel in seinen Hoheitsgewässern zulässt, die Vorteile eines schnelleren, kostengünstigeren und ressourcenschonenderen Energiemarktes gegen die Nachteile abwägen muss – insbesondere eine Verschiebung der Handelsbilanz zugunsten von Importen sowie die Ermöglichung günstiger Konkurrenz für die lokale Energieproduktion.

Besonders betroffen von der kostengünstigen Konkurrenz aus den Wüsten sind Betreiber von Kohle-, Gas- oder Kernkraftwerken, da sie darauf angewiesen sind, im Winter hohe Gewinne zu erzielen – eine Zeit, in der Solar- und Windenergie aufgrund ungünstiger Wetterbedingungen nur begrenzte Konkurrenz darstellen. Während der Rückgang fossiler Energieträger und der Kernkraft genau das Ziel der Energiewende ist, wuchs in Europa der politische Widerstand aus Sorge vor Arbeitsplatzverlusten im Kohlebergbau und im Betrieb konventioneller Kraftwerke.

Ein weiterer Widerstandspunkt gegen die Umsetzung des Konzepts war der Mangel an kurzfristigen Vorteilen im Jahr 2011. Zu diesem Zeitpunkt war die Technologie solarthermischer Kraftwerke noch nicht annähernd so ausgereift wie in den darauffolgenden Jahren. Die Stiftung setzte sich für eine beschleunigte Energiewende ein – in der Erwartung sinkender Kosten sowohl für Photovoltaik als auch für solarthermische Kraftwerke. Dies würde Europas technologische Führungsrolle sichern und verhindern, dass diese Industrie an ostasiatische Hersteller verloren geht.

Leider konnte dieses Argument private Investoren nicht überzeugen. Dies verzögerte die Umsetzung der ersten Projekte. Viele machten die politischen Umstände für die Verzögerungen verantwortlich, doch die Tatsache, dass fossiles Gas aus Nordafrika nach Europa exportiert wird, macht deutlich, dass das Konzept des transmediterranen Energiehandels bewährt und umsetzbar ist – vorausgesetzt, die verwendete Technologie ist wirtschaftlich rentabel. Trotz öffentlicher Bedenken war es keiner terroristischen Organisation jemals erfolgreich möglich, die Energieexporte nach Europa durch Angriffe auf die Energieinfrastruktur in Nordafrika zu unterbrechen. Es gab kein Embargo, das den Gasexport nach Europa stoppte, und keine Infrastruktur, die einem europäischen Unternehmen gehörte, wurde unrechtmäßig verstaatlicht.

Die politische Abhängigkeit von einzelnen Ländern wäre verringert worden. Die Europäische Union hat ihre Gasimporte aus Afrika von 11 % ihres gesamten Gasverbrauchs im Jahr 2005 auf 15 % im Jahr 2024 erhöht, wobei der Großteil dieses Gases aus Algerien stammt. Das DESERTEC-Konzept kann diese Energiehandelsströme auf viele weitere Länder diversifizieren, sodass sie nicht mehr auf Staaten mit großen fossilen Brennstoffreserven beschränkt sind.

Da fossiles Gas in den Jahren 2013–2014 profitabler war als erneuerbare Energien, zogen sich die meisten privaten Investoren aus der Desertec Industrial Initiative zurück, was letztlich zur Auflösung dieser Organisation in ihrer ursprünglichen Form führte. Viele Medien bezeichneten dies als Scheitern des Projekts, obwohl öffentliche Investoren bereits die Pilotprojekte übernommen hatten.

Unabhängige Organisationen außerhalb der Stiftung entstanden weltweit, um erneuerbare Energien in Wüsten nach ähnlichen Konzepten wie DESERTEC zu realisieren:

• Die Gobitech-Initiative zielt darauf ab, die Gobi-Wüste zur Energieversorgung der dicht besiedelten Ostküste Chinas zu nutzen.
• Die Dii Desert Energy GmbH strebt an, die Energiewende auf der Arabischen Halbinsel zu beschleunigen.
• Das Australian-Asian-Power-Link-Projekt soll Wüsten in Australien mit Regionen mit hohem Energiebedarf in Südostasien verbinden.

2014-2019: Umsetzung erster Projekte

Während sich die Stiftung darüber freute, dass andere Initiativen weltweit Projekte vorantrieben, konzentrierte sie sich weiterhin auf Nordafrika. Um die Pilotprojekte voranzubringen, lag der Fokus auf der Vernetzung von Entwicklungsbanken mit Projekten – ein Ansatz, der sich als weitaus erfolgreicher erwies als der Versuch, private Investoren zu überzeugen.

Ein Netzwerk aus der Europäischen Investitionsbank, der Weltbank und der Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) finanzierte das Al-Noor-Projekt in Ouarzazate, Marokko. Die erste Phase des Projekts wurde 2016 abgeschlossen, weitere Erweiterungen des Solarparks folgten bis 2019. Dieser Komplex war bis zur Fertigstellung des Al-Maktoum-IV-Solarparks in Dubai im Jahr 2023 der größte solarthermische Komplex der Welt.

Ein weiteres Netzwerk, bestehend aus der Bayerischen Landesbank und der Afrikanischen Entwicklungsbank, finanzierte den Benban-Solarpark in Ägypten, einen der größten Photovoltaikparks weltweit. 

2019-2023: Afrika und Europa verbinden

Im Jahr 2020 veröffentlichte die Stiftung eine Machbarkeitsstudie zu Hochspannungs-Übertragungsleitungen, die sowohl die Vorteile als auch die Herausforderungen für erneuerbare Energieinfrastrukturen darstellte.

Glücklicherweise erzielten parallel dazu weltweit weitere Projekte und Initiativen unabhängige Erfolge und untermauerten die Grundidee der ersten Pilotprojekte: Die großflächige Nutzung von Wüsten zur Energieerzeugung ist nicht nur möglich, sondern praktikabel.

Die bereits erwähnte Gobitech-Initiative entwickelte sich zum größten erneuerbaren Energieprojekt der Welt: Eine massive Hochspannungsleitung (12 GW) verbindet die Wüste Gobi im Westen Chinas mit den energiehungrigen Regionen im Osten des Landes – über eine Strecke von mehr als 3.300 km. Zahlreiche solarthermische Kraftwerke, Windparks und Photovoltaik-Anlagen wurden bereits fertiggestellt, viele weitere sind in Planung. Das Endziel ist ein 450-GW-Netz aus Solar- und Windparks.

Ein weiteres erfolgreiches Projekt ist der Al-Maktoum-IV-Solarpark in Dubai, der zeigte, dass solarthermische Kraftwerke nicht nur technisch realisierbar, sondern mit einem Preis von unter 8 Cent/kWh auch wirtschaftlich wettbewerbsfähig sind.

Gleichzeitig zeigten solarthermische Kraftwerke in den USA, dass geografische Herausforderungen schwer zu überwinden sind: Sowohl der Ivanpah- als auch der Crescent-Dune-Solarpark mussten technische Grenzen ausloten, um die im Vergleich zu Nordafrika und dem Nahen Osten schwächere Sonneneinstrahlung in Nordamerika zu kompensieren. Beide Anlagen stießen letztlich auf technische Probleme. Während das Crescent-Dune-Projekt aufgrund des großen Bedarfs an nächtlicher Solarenergie wiederbelebt wurde, kämpft der Ivanpah-Park weiterhin mit Schwierigkeiten.

Diese Entwicklungen motivierten europäische Entscheidungsträger dazu, eine kontinentübergreifende Energiekooperation zu befürworten – eine Perspektive, die viele Befürworter der Solarenergie zuvor mit der Hoffnung auf technologische Innovationen für solarthermische Kraftwerke in Südeuropa verbunden hatten, wo die Sonneneinstrahlung ähnlich hoch ist wie im Süden der USA.

Im Jahr 2022 mündeten jahrelange Gespräche und Verhandlungen im Energiesymposium von Rom – einer Veranstaltung unter der italienischen Senatspräsidentschaft, bei der die DESERTEC-Stiftung Politiker, Unternehmen und Wissenschaftler zusammenbrachte, um lang gehegte Pläne für eine Stromverbindung zwischen Tunesien und Sizilien endgültig zu genehmigen. Das ELMED-Projekt wurde von den zuständigen Behörden genehmigt und wird mit europäischen Mitteln gefördert.

2023-2025: Unsere aktuelle Arbeit

Um das DESERTEC-Konzept auf chemische Energieträger auszuweiten, begann die Stiftung mit der Analyse verschiedener Ansätze. Während elektrische Übertragungsleitungen bis zu einer Entfernung von 4.000 km die schnellste, kostengünstigste und effizienteste Methode der Energieübertragung darstellen, ermöglichen chemische Energieträger eine größere Diversifizierung der Energie-Hubs auf mehrere Länder.

Angesichts der Nachhaltigkeitsbedenken bei E-Fuels und der infrastrukturellen Herausforderungen von Wasserstoff richtete die Stiftung ihren Fokus auf brennbares Eisenpulver. Während Wasserstoff und E-Fuels ihre spezifischen Rollen in klimaneutralen Energiesystemen haben, scheint der großflächige Energietransport mit brennbarem Eisenpulver wesentlich praktikabler.

Mit einem skalierbaren Konzept für chemische Energieträger begann die Stiftung, Delegationsreisen in Länder mit großem Potenzial für erneuerbare Energien zu organisieren. Saudi-Arabien, Kolumbien und die Vereinigten Arabischen Emirate zeigten großes Interesse am Handel mit Wasserstoff, brennbarem Eisenpulver und E-Fuels auf den globalen Märkten sowie an der Förderung ihrer eigenen Energiewende.