Katharina Kohse-Höinghaus, Chemie-Professorin an der Universität Bielefeld, über kluge Strategien für die Energiewende, China als Forschungsnation und Wissenschaftlerinnen in Männerdomänen

Frau Professor Kohse-Höinghaus, Sie engagieren sich für eine konsequente Energiewende – in Deutschland und auch international. Was motiviert Sie?
Der unübersehbare Klimawandel. Er wird zu weltweiten Verwerfungen führen, wenn wir nicht vehement umsteuern und dafür sorgen, dass so bald wie möglich sehr viel weniger Treibhausgase freigesetzt werden. Dafür müssen wir alle Sektoren des Energiesystems umgestalten, also nicht nur die Energieversorgung, sondern auch Industrie, Mobilität und Gebäudetechnik.

In Corona-Zeiten ist der Klimawandel etwas in den Hintergrund gerückt. Wird das Thema von Politik und Gesellschaft noch ausreichend beachtet?
Es ist ein Schwerpunkt der deutschen EU-Ratspräsidentschaft, der European Green Deal gilt weiterhin und auch in der Gesellschaft ist der Klimawandel keineswegs vergessen. Wir sollten jetzt bei allem, was gegen die wirtschaftlichen Folgen der Pandemie getan wird, immer den Klimaschutz mitdenken. Möglicherweise führt die Corona-Krise zu einem neuen Bewusstsein für schleichende Gefahren, zu denen ja auch der Klimawandel gehört. Das wäre ein guter Lerneffekt.

Mit dem European Green Deal könnte Europa als erster Kontinent klimaneutral werden. Wie lässt sich dieses Ziel am besten erreichen?
Durch geschickte Kombination lokaler Lösungen, zum Beispiel im Nahverkehr, und gleichzeitigem Festhalten an den großen Visionen. Das Ziel muss eine klimaneutrale Kreislaufwirtschaft sein. Dabei sollten wir schrittweise vorgehen und rasch anfangen.

Schnell anfangen klingt gut. Aber wo zuerst und wie?
Einen wichtigen Beitrag können chemische Energieträger leisten, die mithilfe erneuerbarer Energien synthetisiert werden und daher erheblich klimafreundlicher sind als fossile Energieträger wie Erdgas, Erdöl oder Kohle. Zum Beispiel kann fossiles Methan in Gaskraftwerken stufenweise durch synthetisches Methan und dann durch Methan/Wasserstoff-Gemische ersetzt werden. Solche chemischen Energieträger haben große Vorteile: Sie lassen sich im Rahmen der bestehenden Infrastruktur nutzen, sie können die Schwankungen von Sonne und Wind ausgleichen und sie eignen sich hervorragend als Speichermedien. Synthetische Kraftstoffe wird es auch für Autos, Flugzeuge und Schiffe geben.

Zufriedengeben können wir uns damit aber nicht.
Das stimmt. Für eine bessere Klimabilanz müssen nicht nur technologische, sondern auch gesellschaftliche und politische Aspekte bedacht werden. Vieles wird davon abhängen, ob wir es schaffen, Technologien bezüglich ihrer Klimawirkung zuverlässig zu bewerten und bei der Energiewende technologieoffen vorzugehen. Bereits jetzt bietet es sich zum Beispiel an, Kohlenstoffdioxid aus Industrieprozessen als Ressource zu nutzen. Es eignet sich hervorragend zur Produktion kohlenstoffhaltiger synthetischer chemischer Energieträger mithilfe regenerativer Energien. Interessant für die Zukunft sind auch kohlenstofffreie chemische Energieträger – wie Wasserstoff, Ammoniak und eventuell sogar Metalle. Kurz- und mittelfristig wichtig sind jedoch rasch verfügbare synthetische chemische Energieträger. Sie verschaffen uns eine Atempause, die wir nutzen können, um auch unsere Infrastruktur für eine nachhaltige Zukunft umzugestalten. Einen Weg dahin skizziert das in diesen Tagen erschienene Positionspapier „Energiewende: verlässlich, machbar, technologieoffen“, dessen Aussagen ich mit Nachdruck unterstütze.

Auf eine kohlenstofffreie Zukunft zielt auch die Wasserstoffstrategie des Bundes ab. Was halten Sie von der Initiative?
Sehr viel. Wir müssen nur sicherstellen, dass es sich auch wirklich um grünen Wasserstoff handelt, der mithilfe von Wind- und Sonnenenergie hergestellt wurde. Die hiesigen Ressourcen reichen sicher nicht aus, um den Bedarf zu decken. Doch in einigen südlichen Weltgegenden gibt es große Potenziale für Wind- und Solarenergie – denken wir nur an Spanien oder Nordafrika. Eine Herausforderung besteht jetzt darin, langfristige und verlässliche Kooperationen mit entsprechenden Ländern aufzubauen – zumal wir nicht die einzigen sind, die Sonne und Wind dort ernten wollen.

Interesse daran zeigt auch China. Sie kennen das Land seit vielen Jahren. Welche Bedeutung haben Klimawandel und Energiewende dort?
Man nimmt diese Herausforderungen ernst. Im Nordwesten des Landes entstehen gerade ausgedehnte Solaranlagen mit hochmoderner Dünnfilmtechnologie. In Peking wurde auf moderne Gaskraftwerke umgerüstet. Und das Schienennetz wird im ganzen Land mit Hochdruck erweitert. China investiert massiv in die Forschung, auch in die Grundlagenforschung. Auf einigen Gebieten ist das Land unter den Weltbesten, etwa in der Nanotechnologie oder bei Künstlicher Intelligenz. Ich finde es wichtig, unser Chinabild immer wieder dem aktuellen Stand anzupassen.

Wie tief sind Ihre Einblicke in die chinesische Wissenschaftslandschaft?
Ich bin seit zwanzig Jahren in China aktiv, engagiere mich in gemeinsamen Forschungsprojekten, gebe Kurse und stelle meinen Rat zur Verfügung. Etliche chinesische Professoren waren als Doktoranden oder Postdocs in meinem Labor. Ich sehe natürlich eher die Top-Universitäten im Land und nicht unbedingt die schwächeren Einrichtungen, die es auch gibt. Ich mache mir keine Illusionen, was die hegemonialen Ansprüche Chinas angeht. Das politische Miteinander ist oft nicht einfach, aber gerade dann ist es wichtig, dass der Gesprächsfaden nicht abreißt. Dazu kann Wissenschaft wesentlich beitragen.

Professorinnen gibt es in Ihrem Fachgebiet nur wenige. Wie haben Sie es geschafft, Karriere zu machen und gleichzeitig ein Kind großzuziehen – in einer Zeit, in der berufstätige Mütter kaum unterstützt wurden?
Mein Mann und ich waren beide gleichermaßen beruflich eingespannt und haben uns die Familienarbeit geteilt. Besonders schwierig waren lange Perioden des Pendelns zwischen Wohn- und Arbeitsort sowie Tagungen und Sitzungen, bei denen es kaum Betreuungsmöglichkeiten gab. Ich bin immer am besten damit gefahren, meine Bedürfnisse und Lösungsvorschläge klar anzusprechen und in den allermeisten Fällen habe ich dafür auch Unterstützung gefunden.

Wie haben Sie es als Professorin in Bielefeld dann selbst mit der Frauenförderung gehalten?
Ich halte viel von diversen Teams, in denen Menschen aus unterschiedlichen Fachgebieten und Weltregionen zusammenarbeiten. Es geht darum, verschiedenartigen Lebenssituationen gerecht zu werden. Im Austausch mit einigen Doktorandinnen haben wir zum Beispiel gesehen, dass eine Schwangerschaft sich gut vereinbaren lässt mit dem Zusammenschreiben einer Dissertation. Solche Situationen hatten wir dann mehrfach und jedes Mal gab es zwei freudige Ereignisse binnen kurzer Zeit. In meiner internationalen Tätigkeit versuche ich, jungen Wissenschaftlerinnen Zutrauen in ihre eigenen Fähigkeiten zu vermitteln. Ich denke da beispielsweise an die vier Jahre als Vorsitzende des International Combustion Institute, das mit Sektionen in 35 Ländern vertreten ist. Der von mir mitbegründete internationale Zusammenschluss „Women in Combustion“ bietet Wissenschaftlerinnen im technischen Bereich eine Austauschplattform. Als Präsidentin konnte ich gerade auch japanischen Kolleginnen helfen, sich unter diesem Dach zusammenzuschließen und ihre Sichtbarkeit zu erhöhen.

Wie sind Sie zur GDNÄ gekommen?
Ich wurde 2004 zu einem Vortrag bei der Versammlung in Passau eingeladen und bin bei der Gelegenheit Mitglied geworden. An Gesellschaften wie der GDNÄ reizt mich vor allem der fachübergreifende Ansatz. Er erlaubt es, ein Thema aus verschiedenen Perspektiven zu betrachten und zu diskutieren – und das kann eine sehr bereichernde Erfahrung sein. Was mir auch an der GDNÄ gefällt, ist ihr Engagement für Schülerinnen und Schüler. Aus den Erfahrungen mit unserem Mitmachlabor teutolab in Bielefeld und weit darüber hinaus weiß ich, wie bedeutsam der Dialog zwischen Schulen und Wissenschaft ist. Dieses Miteinander wird in Zukunft noch wichtiger werden.

Der Geowissenschaftler Reinhard Hüttl über Forschung in Corona-Zeiten, die Energieversorgung von morgen und den Wert guter Wissenschaftskommunikation

Herr Professor Hüttl, Ihr Helmholtz-Zentrum beschäftigt knapp 1300 Mitarbeiter. Wie wirkt sich die Corona-Krise auf Ihr Haus aus?
Die Arbeit findet nach wie vor zu einem beträchtlichen Teil im Home Office statt. Nur etwa die Hälfte der Beschäftigten arbeitet auf dem Berg, wie wir sagen – also in unseren Büros und Labors auf dem Potsdamer Telegrafenberg. Reisen ins Ausland sind nur eingeschränkt möglich, Inlandsfahrten nur unter Beachtung des Infektionsschutzes.

Wie sehr beeinträchtigt das die Forschung?
Bisher ist noch kein Projekt wegen der Pandemie gescheitert, aber es gibt durchaus erhebliche Verzögerungen. Bestimmte Messungen, die wir nur im Frühjahr durchführen können, mussten in diesem Jahr ausfallen. Das war zum Beispiel bei unserem Projekt in der Lausitz der Fall. Dort untersuchen wir die Auswirkungen des Klimawandels auf Böden und Wälder und testen neue Wege der Landnutzung. Die Corona-Einschränkungen machen vor allem unserem wissenschaftlichen Nachwuchs zu schaffen. Praktika mussten abgesagt werden und den Doktoranden fehlen jetzt Daten für ihre Arbeiten. Die für ihr berufliches Fortkommen so wichtigen Tagungen wurden verschoben oder fallen ganz aus.

Wie gehen Sie mit dem Problem um?
Wir wollen auf jeden Fall verhindern, dass wissenschaftliche Karrieren durch die Krise beschädigt werden. Deshalb wurden zum Beispiel die Fristen für Abschlussarbeiten verlängert. Wichtig ist jetzt vor allem das weitere Hochfahren der Forschung. Unser Krisenstab hat dafür ein Konzept für einen eingeschränkten Präsenzbetrieb erarbeitet. Es regelt, wie Labor- und Feldarbeiten unter Beachtung des Infektionsschutzes aufgenommen werden können. Dadurch werden jahreszeitlich bedingte Messungen wieder möglich, aber auch Wartungsarbeiten an Instrumenten.

Lässt sich die Rückkehr zum Normalbetrieb schon absehen?
Leider nicht, dafür ist es noch zu früh. Wir gehen davon aus, dass das Infektionsgeschehen unsere Arbeit längerfristig beeinflusst und wir uns im eingeschränkten Präsenzbetreib einrichten müssen. Aber das wird schon klappen. Das Hauptproblem ist ein anderes.

Welches?
Die eigentliche Krise ist nach wie vor der Klimawandel. Hitzewellen, Dürren, Starkregen und andere Extremereignisse führen uns das immer deutlicher vor Augen. Bewältigen werden wir die Herausforderung nur durch eine Doppelstrategie. Einerseits müssen wir den Ausstoß von Kohlendioxid und anderen Treibhausgasen drastisch senken. Andererseits kommen wir als Gesellschaft und als Industrienation nicht umhin, uns an die Folgen der regionalspezifischen Auswirkungen des Klimawandels anzupassen. Etwa durch einen Umbau unserer Wälder, eine widerstandsfähigere Landwirtschaft, Maßnahmen für Hochwasserereignisse und eine klimaneutrale Energieversorgung. Hier kann das GFZ mit seinem Wissen und seinen innovativen Technologien maßgebliche Beiträge leisten.

Haben Sie dafür ein Beispiel?
Nehmen wir die Thematik verlässliche Energiespeicherung. Wie schnell Lieferketten abbrechen können und wie wichtig eigene Reserven sind, hat uns die Coronakrise aktuell vor Augen geführt. Doch gerade in Deutschland liegt die Lösung nah. Wir verfügen nämlich über große unterirdische Gasspeicher – die viertgrößten in der Welt und die größten innerhalb der EU. Dort können wir Nutzgas über lange Zeit halten und bei Bedarf entnehmen. Die Speicher werden seit Jahrzehnten sicher betrieben. Ihre Zuverlässigkeit hat sich auch in zahlreichen Untersuchungen des GFZ erwiesen.

Unterirdisch gespeichert wird heute vor allem das Treibhausgas Methan. Wo bleibt da der Klimaschutz?
Es wird nicht allein bei Methan bleiben. Auch Wasserstoff als völlig kohlenstofffreier Energieträger lässt sich in Salzkavernen wie auch in porösen Gesteinsformationen lagern. Diese Gesteine eignen sich darüber hinaus zur Speicherung von synthetischem klimaneutralem Erdgas, das als zuverlässiger Energieträger helfen kann, die schwankenden Erträge von Wind- und Sonnenkraft auszugleichen. Noch ist die Speicherung eine Schwachstelle der Energiewende, die wir für eine klimafreundliche Zukunft so dringend brauchen. Ein weiterer Pluspunkt unterirdischer Speicher: Dort lässt sich auch Kohlendioxid sicher deponieren, wie wir am GFZ überzeugend nachweisen konnten. Das Gas gelangt nicht in die Atmosphäre, kann jedoch für industrielle Anwendungen je nach Bedarf entnommen werden.

Wie beurteilen Sie die Nationale Wasserstoffstrategie, die die Bundesregierung jetzt verabschiedet hat?
Ich begrüße die Strategie ausdrücklich. Sie verbindet Klimaschutz und technologische Innovation und berücksichtigt zudem die erforderlichen Importe. Wasserstoff wird das neue Öl und das neue Gas sein – das haben andere Technologienationen wie Japan, Australien und China längst erkannt. Noch kann Deutschland eine führende Rolle erringen und dafür werden wir uns innerhalb der Helmholtz-Gemeinschaft mit aller Kraft engagieren.

Aktuell geht es in der öffentlichen Diskussion eher um E-Autos und Ladestationen. Wie passt das zur Wasserstoffstrategie?
Ich bedaure, dass wir in Deutschland noch so stark auf E-Mobilität und die elektrochemische Energiespeicherung in Batterien setzen. Der enorme Ressourcenverbrauch einschließlich des CO2-Fußabdrucks wird bei diesen Technologien, auch im Vergleich zu konventionellen Antrieben, oft nicht mit eingerechnet. Ein Beispiel: Unter Berücksichtigung aller Umweltbelastungen erreicht ein e-Fahrzeug erst nach etlichen Jahren das Niveau eines vergleichbaren modernen Diesel-Fahrzeugs. Für Industrie, Flugzeuge und Schiffe reicht das Potenzial rein elektrischer Lösungen ohnehin nicht aus. Für eine umweltschonende Kreislaufwirtschaft und zugleich sichere Versorgung brauchen wir klimaneutralen Wasserstoff. Er ist die weitaus bessere Alternative und muss vor allem dort erzeugt werden, wo günstige Rahmenbedingungen für erneuerbare Energien existieren.

Herr Professor Hüttl, vielen Dank für das Gespräch.

Das Gespräch fand im Mai 2020 statt.