Der Klimawandel stellt die Energiesysteme im Nahen Osten und Nordafrika vor Herausforderungen.
Der Nahe Osten und Nordafrika (MENA) ist eine der am stärksten vom Klimawandel betroffenen Regionen der Welt. Dies stellt die Energiesysteme vor große Herausforderungen, die bereits jetzt unter Druck stehen, den Anforderungen von Wirtschaftswachstum, Energiesicherheit und sozialer Wohlfahrt gerecht zu werden.
Zwischen 1980 und 2022 stiegen die Temperaturen in der MENA-Region um 0,46 °C pro Jahrzehnt, deutlich über dem weltweiten Durchschnitt von 0,18 °C¹. Auch die Niederschlagsmuster haben sich erheblich verändert, was die bestehende Wasserknappheit in einigen MENA-Ländern verschärfte. So kam es 2022 in Marokko und 2023 in Tunesien zu Dürren, während es 2022 in den Vereinigten Arabischen Emiraten, im Iran, in Saudi-Arabien, in Katar, im Oman und im Jemen zu heftigen Überschwemmungen kam.
Diese Klimaereignisse haben Auswirkungen auf die Bevölkerung, die Wirtschaft und auch die Energiesysteme. In Marokko beispielsweise hat der gestiegene Strombedarf für Kühlung aufgrund höherer Temperaturen zugenommen und das ohnehin schon überlastete Stromnetz zusätzlich belastet. Um den steigenden Spitzenbedarf zu decken, erreichten Marokkos Stromimporte aus Spanien im Mai 2022 Rekordwerte.
Auch wenn die Region den Ausbau erneuerbarer Energien vorantreibt, um dem steigenden Strombedarf gerecht zu werden und die Emissionsreduktionsziele zu erreichen, müssen ihre Energiesysteme klimaresilienter gestaltet werden, um den erwarteten zunehmenden Auswirkungen des Klimawandels zu begegnen. Vor diesem Hintergrund hat die Internationale Energieagentur (IEA) gemeinsam mit regionalen Partnern (Ägypten, Marokko und Oman) ihre erste Klimarisiko- und Expositionsanalyse für die MENA-Region auf Basis neuester Klimamodelle und GIS-Analysen durchgeführt.
Die Diversifizierung des Energiemixes durch einen höheren Anteil erneuerbarer Energien ist eine langfristige Antwort auf abnehmende Niederschläge und zunehmende Dürren.
Sinkende Niederschläge und zunehmende Dürreperioden bereiten dem Energiesektor in einigen MENA-Ländern, insbesondere im südlichen und östlichen Mittelmeerraum, große Sorgen. Die Gesamtniederschlagsmenge im südlichen und östlichen Mittelmeerraum ist im Zeitraum von 1980 bis 2022 um etwa 8,3 % pro Jahrzehnt zurückgegangen. Es wird erwartet, dass die durchschnittliche jährliche Niederschlagsmenge in diesen Ländern weiter sinkt, während sie auf der Arabischen Halbinsel zunimmt.
Die abnehmende Wasserverfügbarkeit infolge sinkender Niederschläge in den südlichen und östlichen Mittelmeerländern dürfte sich negativ auf fossil befeuerte Wärmekraftwerke auswirken, die 91 % ihrer Stromerzeugung ausmachen und auf Süßwasser zur Kühlung angewiesen sind.
In allen Klimaszenarien wird für über 90 % der fossil befeuerten Wärmekraftwerke im südlichen und östlichen Mittelmeerraum im kommenden Jahrzehnt ein trockeneres Klima prognostiziert, wobei der Grad der Trockenheit je nach Kraftwerk und Szenario variieren kann. Werden die globalen Treibhausgasemissionen nicht reduziert und die fossil befeuerten Wärmekraftwerke in der Region weiterhin betrieben, könnten rund 32 % der Kohlekraftwerke, 15 % der Gaskraftwerke und 9 % der Ölkraftwerke mit einem deutlich trockeneren Klima konfrontiert sein, was die Verfügbarkeit von Kühlwasser noch stärker beeinträchtigen würde. Diese Werte liegen über dem weltweiten Durchschnitt und über den Werten der Nachbarländer auf der Arabischen Halbinsel, die ein etwas feuchteres Klima aufweisen würden.
Niederschlagsveränderungen im Nahen Osten und Nordafrika unter dem SSP2-4.5-Szenario, 2081–2100
Anmerkungen: SSP2-4.5 ist ein Emissionsszenario aus dem Sechsten Sachstandsbericht (AR6) des IPCC. Es entspricht dem oberen Ende der aggregierten NDC-Emissionsziele bis 2030 und ist mit einer globalen Erwärmung von etwa 3 °C bis 2100 verbunden. Der Standardisierte Niederschlagsindex vergleicht die kumulierten Niederschläge eines bestimmten Zeitraums (hier: 6 Monate) mit der langjährigen Niederschlagsverteilung für denselben Ort und Zeitraum. Er ist ein wissenschaftlicher Indikator, der im IPCC AR6 zur Erkennung und Charakterisierung meteorologischer Dürren verwendet wird. Rund ein Drittel der fossil befeuerten Kraftwerke im Nahen Osten und Nordafrika befinden sich im südlichen und östlichen Mittelmeerraum, die übrigen auf der Arabischen Halbinsel. Auf der Karte sind nur Kraftwerke mit einer installierten Leistung von über 100 MW dargestellt.
Einige Mittelmeerländer haben bereits Maßnahmen ergriffen, um den Kühlwasserbedarf zu senken und alternative Wasserquellen zu erschließen. Marokko ersetzt seine Kohlekraftwerke schrittweise durch Gaskraftwerke mit Kombikraftwerksprozess, die weniger Kühlwasser benötigen. Ägypten hat wassersparende Kühlverfahren für neue Gaskraftwerke eingeführt (z. B. ein Luftkühlsystem für das 4,8-GW-Kraftwerk New Capital) und seine Abhängigkeit von Süßwasser durch die Nutzung von Meerwasser für das 4,8-GW-Kraftwerk El Burullus verringert.
Obwohl diese Optionen die Wasserknappheit kurzfristig verringern könnten, ist die einzige dauerhafte Lösung der Übergang zu sauberer Energie – sowohl in der Region als auch weltweit. Werden die globalen Treibhausgasemissionen aus fossilen Kraftwerken nicht reduziert, wird der Klimawandel die Wasserknappheit weiter verschärfen und damit die regionalen Kraftwerke vor zusätzliche Herausforderungen stellen.
Einige Technologien für erneuerbare Energien, wie Photovoltaik und Windkraft, sind in trockeneren Klimazonen widerstandsfähiger, da sie wenig bis gar kein Wasser für den Betrieb benötigen. Darüber hinaus können ihre reduzierten Treibhausgasemissionen zu einem positiven Kreislauf beitragen, der den Klimawandel abmildert und somit Veränderungen der Niederschlagsmuster eindämmt. Einige Länder des südlichen und östlichen Mittelmeerraums haben sich ehrgeizige Ziele für den Ausbau der Solar- und Windkraftkapazitäten gesetzt und unterstützen damit die globalen Bemühungen zur Reduzierung von Treibhausgasen. Marokko beispielsweise strebt an, den Anteil der Solarenergie an der Stromerzeugung von 1 % im Jahr 2020 auf 20 % bis 2030 und den der Windenergie von 12,2 % auf 20 % zu erhöhen. Diese Steigerungen sollen die Widerstandsfähigkeit der Stromnetze stärken, indem sie den prognostizierten Rückgang der Wasserkraft- und Kohlekraftwerkskapazität aufgrund zunehmender Wasserknappheit ausgleichen.
Steigende Temperaturen und extreme Hitzewellen geben Anlass zu zusätzlichen Bedenken hinsichtlich der Resilienz der Energiesysteme in der Region. Verglichen mit der vorindustriellen Zeit (1850–1900) könnten die Temperaturen in der MENA-Region im Zeitraum 2081–2100 in einem Szenario mit niedrigen Emissionen um 2,5 °C und in einem Szenario mit hohen Emissionen um etwa 6,4 °C steigen – in beiden Fällen über dem globalen Durchschnitt. Häufigere extreme Hitzewellen stellen eine doppelte Herausforderung dar: Sie erhöhen den Energiebedarf für Kühlung und verringern gleichzeitig die Effizienz von Kraftwerken.
In den vergangenen vier Jahrzehnten (1980–2022) stieg die Anzahl der Kühltage (CDD)³ in der MENA-Region um 0,6 % pro Jahr. Dieser Trend dürfte sich fortsetzen und die durchschnittliche jährliche CDD im Zeitraum 2081–2100 im Vergleich zur vorindustriellen Zeit (1850–1900) unter einem Szenario mit niedrigen Emissionen um über 30 und unter einem Szenario mit hohen Emissionen um rund 1400 erhöhen. Die prognostizierten höheren Sommertemperaturen werden voraussichtlich einen deutlichen Anstieg der Spitzenstromnachfrage im Sommer aufgrund des verstärkten Einsatzes von Klimaanlagen auslösen. Im Oman stieg die Spitzenstromnachfrage von 6060 MW im Jahr 2015 auf 7081 MW im Jahr 2021 mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von etwa 3 %, was hauptsächlich auf den verstärkten Einsatz von Klimaanlagen zurückzuführen ist. Es wird erwartet, dass die Spitzenstromnachfrage im Oman bis 2027 weiterhin um etwa 4 % pro Jahr steigen wird.
Da höhere Temperaturen den Spitzenstrombedarf erhöhen, verringern sie gleichzeitig die Effizienz der Stromerzeugung und der Stromnetze und belasten so die Stromversorgung zusätzlich. Die Leistung von Gaskraftwerken, die mit 74 % den größten Anteil an der Stromerzeugung in der Region ausmachen, kann durch wärmere Luftmassenströme, die in den Gasturbinenverdichter gelangen, negativ beeinflusst werden. Laut einer Einschätzung der IEA sind in der Region im Zeitraum 2081–2100 in einem Szenario mit niedrigen Emissionen mehr als 20 zusätzliche Hitzetage pro Jahr (mit Höchsttemperaturen über 35 °C) zu erwarten, in einem Szenario mit hohen Emissionen sogar über 60. Beide Werte liegen deutlich über dem weltweiten Durchschnitt. Auf der Arabischen Halbinsel könnte die Belastung sogar noch höher ausfallen und rund 90 % der installierten Gaskraftwerkskapazität erreichen.
Wichtige Technologien für saubere Energie können durch die zunehmende Häufigkeit und Intensität extremer Hitzewellen negativ beeinflusst werden. Solar- und Windkraftanlagen sind in der Regel für Temperaturen um 25 °C ausgelegt und arbeiten bei Hitzewellen weniger effizient. Steigende Temperaturen führen außerdem dazu, dass sich Stromleitungen erwärmen, ausdehnen oder durchhängen, wodurch die Übertragungskapazität sinkt und höhere Verluste entstehen. Laut einer Bewertung der IEA würde der Großteil der installierten Solarkapazität in der Region in einem Szenario mit niedrigen Emissionen jährlich mehr als 20 Hitzetage und in einem Szenario mit hohen Emissionen über 40 Tage mehr erleben. Ähnlich könnten 90 % der Windkraftanlagen in einem Szenario mit hohen Emissionen jährlich 40 zusätzlichen Hitzetagen ausgesetzt sein, wobei der Anteil der betroffenen Anlagen in einem Szenario mit niedrigen Emissionen deutlich geringer ausfallen könnte (45 % der installierten Kapazität wären von mehr als 20 zusätzlichen Hitzetagen betroffen).
Um der erwarteten Zunahme extremer Hitzewellen standzuhalten, müssen Energieversorger robustere Windkraftanlagen und innovative Kühltechnologien für Photovoltaikanlagen entwickeln. Auch Regierungen und Verbraucher müssen die Energieeffizienz von Kühlgeräten verbessern, um die steigende Stromspitzenlast zu bewältigen.
Eine klimaresiliente Energiewende bietet Lösungen für drei wichtige, sich überschneidende Ziele: saubere Energie, Energiesicherheit und Klimaanpassung. Klimaresiliente Technologien stehen im Einklang mit den regionalen Plänen zur Emissionsreduzierung und fördern den weiteren Ausbau von Photovoltaik und Windkraft. Diese Diversifizierung der Energiequellen trägt zur Energiesicherheit bei, indem sie die Bereitschaft und Widerstandsfähigkeit gegenüber klimabedingten Störungen erhöht. Darüber hinaus ermöglicht sie den verstärkten Einsatz von Anpassungsmaßnahmen, um extreme Wetterereignisse zu bewältigen, wie beispielsweise die Bereitstellung von Klimaanlagen und Gesundheitsdienstleistungen während Hitzewellen.
Um die laufenden und zukünftigen Bemühungen um eine klimaresiliente Energiewende in der Region zu unterstützen, veröffentlicht die IEA eine Reihe von Länderberichten zur Klimaresilienz für die Energiewende in Ägypten, Marokko und Oman. Diese Berichte enthalten maßgeschneiderte Analysen verschiedener Klimarisiken für die Energiesysteme dieser drei Länder und erörtern, wie bestehende politische Maßnahmen weiter verbessert werden können. Um die wichtigsten Ergebnisse einer breiteren Öffentlichkeit zugänglich zu machen, veranstaltet die IEA im Juli in Zusammenarbeit mit den Regierungen Ägyptens, Marokkos und Omans eine hybride Veranstaltung.
Veröffentlichungsdatum: 15. Juli 2023
