Eine energiepolitische Stampede

„Dagegen herrscht zwischen Sonne und Erde eine kolossale Temperaturdifferenz; […] Der in dem Streben nach grösserer Wahrscheinlichkeit begründete Temperaturausgleich zwischen beiden Körper dauert wegen ihrer enormen Entfernung und Grösse Jahrmillionen. Die Zwischenformen, welche die Sonnenenergie annimmt, bis sie zu Erdtemperatur herabsinkt, können unwahrscheinliche Energieformen sein; wir können den Wärmeübergang von der Sonne zur Erde leicht zu Arbeitsleistungen benützen, wie den vom Wasser des Dampfkessels zum Kühlwasser… Diesen Übergang möglichst auszunutzen, breiten die Pflanzen die unermessliche Fläche ihrer Blätter aus und zwingen die Sonnenenergie in noch unerforschter Weise, ehe sie auf das Temperaturniveau der Erdoberfläche herabsinkt, chemische Synthesen auszuführen, von denen man in unseren Laboratorien noch keine Ahnung hat.“

So gesprochen von Ludwig Boltzmann in seinem Vortrag vor der feierlichen Sitzung der Kaiserlichen Akademie der Wissenschaften am 29. Mai 1886 und zitiert ungefähr 100 Jahre später von Robert Huber in seinem Nobel-Vortrag über die strukturelle Grundlage für die Übertragung von Lichtenergie und Elektronen in der Biologie (R. Huber, Angew. Chem. 101 (1989) 849) .

Die frühe Aussage Boltzmanns über das Unvermögen der Naturwissenschaft, die Geheimnisse der photosynthetischen Umsetzung von Sonnenlicht auch nur zu erahnen, darf heute, nach langen Jahren intensiver Forschung auf diesem Gebiet sicher relativiert werden. Die Charakterisierung der „unwahrscheinlichen Zwischenformen der Energie“ als angeregte elektronische und insbesondere Ladungstransfer-Zustände setzte die theoretischen Hilfsmittel der Quantenmechanik voraus, deren Verfügbarkeit erst ein fundiertes Verständnis des grundlegendsten aller photosynthetischen Teilschritte erlaubte: der molekularen Absorption eines Photons.

In ihrem Bestreben, sich die von der Natur gelernten Synthesetechniken im Sinne von Boltzmann zu eigen zu machen, ist die Photochemie heute wiederum auf dieselben Untersuchungsmethoden angewiesen, wie sie auch zur Aufklärung von komplexen Molekülstrukturen und Reaktionskinetiken an natürlichen Systemen verwendet werden.

Im Rahmen eines längerfristigen Forschungsprojekts zur photochemischen Umwandlung und Speicherung von Sonnenenergie habe ich diesen Untersuchungsmethoden von 1985-1989 meine Dissertation und weitere Post-doc-Projekte gewidmet.

Ich glaube auch heute noch fest an die Sonnenenergie und an die Sonne als diejenige Quelle, die unsere Gesellschaft langfristig energetisch versorgen wird. Photovoltaik funktioniert, und sie funktioniert vor allem schon heute. Aber Photovoltaik und die physikalische Speicherung von Solarstrom in Pumpspeicherwerken sind nicht der Ersatz für Kernenergie.

Die wirkliche Herausforderung ist auch heute noch die chemische Umwandlung und Speicherung von Sonnenenergie. Die ganze fossile Energiewirtschaft des 20. und 21. Jahrhunderts zehrt ja von chemischen Speichern – Kohle, Erdöl, Gas –, die vor Hunderten Millionen Jahren von der Sonne gefüllt wurden. Wo es um Transport und Lagerung geht, ist die Energiedichte entscheidend, und die ist bei chemischer Speicherung unerreicht – von der Kernenergie einmal abgesehen.

Die von der Politik auch in der Schweiz aktuell proklamierte Energiewende unter Verzicht auf Kernenergie ist ein Irrweg, eine energiepolitische Stampede aufgeschreckt durch die anstehenden Wahlen und drohenden Wählerverluste. Wissenschaftlicher Fortschritt lässt sich wohl politisch fördern – und schon damit tut sich die Politik recht schwer –, aber legislativ keineswegs so verordnen wie etwa der Atomausstieg.