How Clean is Clean? Incremental Versus Radical Technological Change in Coal-Fired Power Plants

In der Diskussion um Innovationen für eine nachhaltige Entwicklung werden häufig radikale Innovationen gefordert, damit die Transformation der Gesellschaft hin zu einem nachhaltigen Energiesystem gelingen kann. Begründet wird dies mit einer höheren Umwelteffizienz dieser Innovationen. Empirische Evidenz für diese Hypothese ist allerdings kaum zu finden. Dieses Papier prüft vor dem Hintergrund eines weltweit zunehmenden Einsatzes von Kohlekraftwerken und der dadurch zu erwarteten Umweltbelastungen die Hypothese, dass radikale Innovationen im Vergleich zu inkrementellen Innovationen überlegen sind. Anhand von Beispielen fossil befeuerter Kraftwerke wird untersucht, welche Hemmnisse radikalen Innovationen grundsätzlich entgegenstanden. Die Analyse zeigt, dass sich seit den 70er Jahren in Deutschland keine radikale Innovation mehr im Kraftwerksbereich durchsetzten konnte. Als Fallstudie werden die Druckkohlenstaubfeuerung (radikale Innovation) und überkritische Kohlekraftwerke (inkrementelle Innovation) miteinander verglichen. Die Fallstudie veranschaulicht die ausgeprägte Pfadabhängigkeit im Kraftwerksbereich. Hieraus lassen sich auch Hinweise für zukünftige Forschungs- und Entwicklungsarbeiten ableiten. Das Risiko, dass neue Techniklinien sich nicht etablieren, ist besonders groß, wenn es sich um die Entwicklung neuer Komponenten oder eine Trendumkehr auf Komponentenebene handelt, die letztendlich eine radikale Innovation des Kraftwerkssystems bedeuten. Die Wahrscheinlichkeit,dass sich eine Neuentwicklung durchsetzt, ist auf dem Gebiet der fossilen Kraftwerkstechnik umso größer, je näher sie sich an den etablierten Techniklinien orientiert. Die Zukunftspotenziale für radikale Innovationen auf dem Gebiet der Kraftwerkstechnik sind insbesondere aufgrund des relativ hohen Kostendrucks, der geringen Risikobereitschaft von Energieversorgungsunternehmen und der großen zeitlichen Dynamik des inkrementellen Fortschritts bei konventionellen Referenztechnologien als relativ gering anzusehen. Für zukünftige F&E-Arbeiten auf dem großtechnischen Kraftwerkssektor lässt sich folgern, dass die Wahrscheinlichkeit eines Erfolgs einer Neuentwicklung umso größer ist, je näher sie sich an den etablierten Techniklinien orientiert. Auch im Zuge der Energiemarktliberalisierung sind für diesen Technikbereich kaum radikale Neuerungen zu erwarten. Die Erkenntnisse lassen sich auch für die Bewertung von Risiken bzw. Erfolgswahrscheinlichkeiten derzeit in der Entwicklung befindlicher Techniken nutzen. Dies wird am Beispiel heute favorisierter Techniklinien für die CO2-Abscheidung diskutiert. Auch was die Umweltfreundlichkeit von Kraftwerken angeht, so zeigt dieses Papier, muss nicht immer die radikale Lösung angestrebt werden. Kleine, inkrementelle Schritte können ökologisch vorteilhaft und ökonomisch leichter zu realisieren sein.

Rennings, Klaus, Peter Markewitz und Stefan Vögele (2009), How Clean is Clean? Incremental Versus Radical Technological Change in Coal-Fired Power Plants, ZEW Discussion Paper Nr. 09-021, Mannheim.