Energiewende – Deutschland im Würgegriff der Lobbyisten

Durchwursteln ohne Plan, Sinn und Verstand

Deutschlands Vorzeigeprojekt namens „Energiewende“ – die Umstellung der Stromversorgung einer modernen Industrienation weg von Kernkraft und fossilen Brennstoffen auf sogenannte „Erneuerbare Energien“ – mutet immer mehr wie ein Brutparasit an, der den Körper der von ihm befallenen Raupe von innen her auffrisst. Obwohl aus technischen wie auch aus finanziellen Gründen undurchführbar, wird die Energiewende durch die Gier der unzähligen Profiteure, die man mit inzwischen hunderten von Milliarden herangefüttert hat, weiter am Leben gehalten. Als Lobbyisten betätigen sich dabei die Ministerpräsidenten der Bundesländer, die bei der anstehenden Reform des EEG ohne jede Rücksicht auf das Allgemeinwohl die Partikularinteressen der jeweils in ihrem Land dominierenden „EE“-Branchen vertreten. Die Zeche zahlt Deutschland als Ganzes, und vom eigentlichen Ziel – der angeblichen Klimarettung durch CO2-Reduzierung – wird nicht mehr gesprochen.

„Der Energiegipfel brachte mehr Harmonie als gedacht. Alle Beteiligten sind glücklich. Nur einer hat wenig davon: der Verbraucher“, fasste SpiegelOnline-Journalistin Annett Meiritz in ihrem Bericht [SPON] die Ergebnisse des „Energiegipfels“ zusammen, zu dem sich Bundeswirtschaftsminister Gabriel, Kanzlerin Merkel und die Chefs der Bundesländer am 1. April in Berlin getroffen hatten. Ziel war eigentlich gewesen, die inzwischen selbst nach dem Verständnis der Bundesregierung mehr und mehr ausufernden Kosten des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) in den Griff zu bekommen und den entsprechenden Wildwuchs in einer Neufassung zu begrenzen. Und diese Belastung trifft nicht nur die privaten Verbraucher, von denen immer mehr die steigenden Stromkosten nicht mehr bezahlen können: Auch die Industrie, allen voran energieintensive Branchen wie Chemie, Stahlwerke, Aluminiumhütten, Gießereien und Schmieden, sieht sich durch steigende Energiepreise zunehmend in ihrer Existenz bedroht und zur Verlagerung ins Ausland genötigt [AMEL, LANG].

1Bild 1: An die Betreiber von EEG-Anlagen jährlich gezahlte Beträge in Mrd. €, ab 2012 Prognosen (blau) (Quellen: Wikipedia/ eeg-kwk.net)

Doch statt einer Kostenbremse kam etwas ganz anderes heraus: Wie in der deutschen Politik inzwischen üblich, wurden die Pläne zur Begrenzung des weiteren Kostenanstiegs auf Druck der verschiedenen Lobbyisten – welche die Macht haben, die Gesetzgebung in der Länderkammer monatelang aufzuhalten – durch weitgehende Zugeständnisse erheblich verwässert und damit faktisch aufgegeben. Damit dürfte der bisherige Anstieg der Ausgaben für das EEG munter weitergehen, Bild 1. Das Register der Sünden wider die Kostenbegrenzung wird im SPON-Artikel wie folgt aufgelistet:

  • Die angedachte Deckelung des Zubaus an Windkraftanlagen auf 2500 MW pro Jahr wird aufgeweicht, indem man das sogenannte Repowering – den Ersatz alter Anlagen durch leistungsstärkere Neuinstallationen am gleichen Standort – nicht auf die geplanten Obergrenzen anrechnet.
  • Windschwache Binnenlandstandorte sollen eine höhere Förderung erhalten.
  • Zusätzliche Offshore-Genehmigungen sollen die schwächelnde Investitionsneigung der Projektierer stimulieren.
  • Und auch bei Biogasanlagen – man erinnere sich, hier werden Lebensmittel für die Produktion von Methan zur Stromerzeugung zweckentfremdet, während in der Dritten Welt der Hunger grassiert – sollen die geplanten Bremsen gelockert werden.

So konnte sich Torsten Albig, der SPD-Minsterpräsident von Schleswig-Holstein, damit brüsten, die Nordländer seien mit sechs Forderungen in die Gespräche hineingegangen und hätten fünf davon durchbringen können.

Ungeklärt blieben dagegen alle anderen Probleme im Zusammenhang mit dem EEG, insbesondere die Frage nach Speichermöglichkeiten, ohne die ein weiterer Ausbau der sowieso schon riesigen Überkapazitäten bei Wind- und Solarkraftwerken völlig sinnlos ist. Diese sind bereits jetzt so gross, dass an „guten“ Tagen die Netze mit überschüssigem Strom geflutet werden, den man ins Ausland verschenken muss, weil ihn in Deutschland niemand mehr abnehmen kann. Und auch die Frage, was mit den durch diese sinnlose Überproduktion von „EE-Strom“ immer weiter an den Rand der Rentabilität gedrängten konventionellen Kraftwerken geschehen soll, bleibt ungelöst. Zur Zeit rettet sich der Gesetzgeber durch ein Stilllegungsverbot über die Runden, indem er den Betreibern verbietet, solche Kraftwerke stillzulegen. Doch ewig wird man solche „Zombie-Einheiten“, die nicht leben können und denen man das Sterben trotzdem verbietet, nicht am Leben erhalten lassen. Besonders grotesk, aber von den Mainstream-Medien geflissentlich ignoriert ist die Tatsache, dass auch 2013 trotz weiter gestiegener Produktion von „EE-Strom“ die CO2-Emissionen bei der Stromproduktion sogar erneut gestiegen sind, und zwar von ca. 352 auf ca. 354 Mio. Tonnen, Bild 2.

2Bild 2: Trotz ständig weiter steigender Kosten ist keine Reduzierung der CO2-Emissionen bei der Stromproduktion festzustellen.

Fazit: Der deutschen Politik fehlen sowohl der Wille als auch die Kraft, diese von ihr verbockte und inzwischen völlig aus dem Ruder gelaufene Entwicklung aufzuhalten oder gar zurückzudrehen. Stattdessen gibt man weiter immer der gerade am lautesten schreienden Lobbygruppe nach und meint, sich dadurch Zeit erkaufen zu können. Doch diese Methode des „sich-durchwurstelns“ kann angesichts der immer drängender werdenden Probleme auf Dauer nur ins Chaos führen. Der Strompreisanstieg wird weiter voranschreiten und die Industrie wird zunehmend Arbeitsplätze ins Ausland verlagern. Völlig richtig merkt SPON hierzu an: „Dieser Kostenschub ließe sich nur durch grundsätzlichere Reformen stoppen – eine Art Masterplan für der gesamten deutschen Kraftwerkspark, den Ausbau der Stromnetze und die Verlagerung des Verbrauchs in stromreiche Zeiten umfasst. Ein solcher Masterplan fehlt bislang, die wahren Kostentreiber geht Schwarz-Rot nicht an.“

Dem ist eigentlich nichts mehr hinzuzufügen. Bild 3 zeigt, wie sich die reale Belastung deutscher Haushalte aus den 20-Jahres-Verpflichtungen des EEG in den nächsten Jahren weiter entwickeln dürfte.

3Bild 3: Bisheriger Verlauf, Prognose bis 2017 (blau) sowie bis 2020 weitergeführte Trendberechnung (gelb) der tatsächlichen kumulierten EEG-Belastungen für einen vier-Personen-Haushalt.

Quellen:

  • [AMEL] Ameling, D. Auswirkung des deutschen Energiekonzepts auf die deutsche Wirtschaft . Vortrag, VII. Internationale Klima- und Energiekonferenz (IKEK-7), Steigenberger Hotel Mannheimer Hof, Mannheim. 10. April 2014.
  • [LANG] http://www.eike-klima-energie.eu/energie-anzeige/energiewende-arbeitsplatzvernichter-erneuerbare-energien/
  • [SPON] http://www.spiegel.de/politik/deutschland/energiegipfel-bringt-zugestaendnisse-und-viele-offene-fragen-a-962043.html

Regelenergie – die versteckten Zusatzkosten des EEG

1EE-Zukunftsperspektiven: Abgebrannte Windenergieanlage in la Drôme, Frankreich [FRA]

Die im Dunkeln sieht man nicht

In der Diskussion über die Energiewende verweisen die Befürworter gerne auf die sinkenden Strompreise an den Börsen. Dass dies ein billiger Taschenspielertrick ist, weil diese Differenz voll über die EEG-Umlage bezahlt werden muss, wird inzwischen aber mehr und mehr Bürgern einsichtig. Den wenigsten Zeitgenossen ist jedoch bewusst, dass die sogenannten „Erneuerbaren“ noch erhebliche weitere Kosten verursachen, welche von den Netzbetreibern unter „sonstige Kosten“ eingepreist werden. Und diese Aufwendungen steigen mit dem weiteren Ausbau von Wind- und Solarkapazitäten unerbittlich weiter an. Die tatsächlichen Beträge sind gut versteckt und lassen sich nur schwer ermitteln. Einige verfügbare Zahlenangaben lassen jedoch den Schluss zu, dass die Milliardengrößenordnung bereits seit Jahren überschritten wird und die Tendenz steil nach oben zeigt.

Das deutsche Wechselstromnetz ist ein vom Funktionsprinzip her instabiles System, in das mehr als eine Million Produzenten Strom einspeisen, während gleichzeitig Millionen von Verbrauchern erwarten, dass sie jederzeit jede gerade benötigte Menge Strom daraus beziehen können. Da Wechselstrom nicht direkt gespeichert werden kann, hängt die Stabilität der Versorgung entscheidend davon ab, dass Einspeisung und Verbrauch von Strom jederzeit ziemlich genau gleich groß sind. Das System reagiert schon auf vergleichsweise kleine Abweichungen sehr empfindlich mit Schwankungen der Netzfrequenz. Um dies auszugleichen, müssen die Netzbetreiber Produktion und Verbrauch ständig präzise überwachen und Ungleichgewichte durch Erhöhung oder Verringerung der Erzeugung von Kraftwerken ausgleichen. Reaktionen müssen dabei oft blitzschnell innerhalb von wenigen Minuten oder gar Sekunden erfolgen. Die Tätigkeit der Schaltwarten ähnelt dabei der von Jongleuren, die jedoch nicht nur ein paar wenige, sondern gleich hunderte von Bällen gleichzeitig in der Luft halten müssen.

Teure Regelenergie…

Während der Handel mit „normalem“ Strom heute weitgehend über die Börsen läuft, gelten für die Beschaffung von Regelenergie, die zum Ausgleich nicht geplanter Versorgungsschwankungen benötigt wird, ganz andere Vorschriften [BUDE]. Grundsätzlich müssen sich Kraftwerke, welche Regelenergie liefern wollen, an einer entsprechenden Ausschreibung beteiligen und Gebote in der Hoffnung abgeben, dass sie im Bedarfsfall dann auch zum Zuge kommen. Insgesamt liegt der Bedarf aller deutschen Netzbetreiber an Regelleistung bei ca. 7.400 MW.

2Bild 1: Reaktionszeiträume für die Bereitstellung von Regelenergie und die entsprechenden Bezeichnungen im deutschen Netz (Grafik: [REGE])

Da Regelenergie grundsätzlich kurzfristig – bei Primärregelleistung quasi sofort – benötigt wird, liegt ihr Preis meist deutlich über dem an der Strombörse üblichen Niveau. Je nach Versorgungslage im Stromnetz berechnen die Lieferanten für eine Kilowattstunde manchmal bis zu 1,50 Euro – etwa fünfmal mehr, als Endverbraucher zahlen – [CARE, REGE]).

Genaue Zahlen sind schwer zu bekommen. Als Anhaltspunkt kann man Angaben aus Österreich heranziehen, einem Land, dessen Bevölkerung und dessen Strommarkt etwa um den Faktor 10 kleiner sind als Deutschland. Dort hat Regelenergie zum Ausgleich von Kurzfristschwankungen im Netz allein 2012 140 Mio. € gekostet, 65 Mio. mehr als noch zwei Jahre zuvor. Rechnet man diese Zahlen auf das viel größere deutsche Stromnetz um, so kommt man auf rund 1,5 Mrd. € im Jahr – Kosten, die der Verbraucher gar nicht zu sehen bekommt, weil sie in den Netzentgelten versteckt sind. Und die Tendenz ist stark steigend, wie das vorgestellte Beispiel (+ 43 % im Jahr) zeigt [STAN]. In einem deutschen Blogeintrag wird eine Steigerung der Netzgebühren (Jahresleistungspreissystem) von 0,95ct/kWh im Jahre 2011 auf für 1,93ct/kWh2014 angeführt [STST].

zum Ausgleich von Schwankungen aus Wind- und Solarstrom

Die Frage, warum so viel Regelenergie benötigt wird und warum der Bedarf und damit die Kosten so steil nach oben gehen, lässt sich leicht beantworten: Man braucht sie vor allem zum Ausgleich des schwankenden Angebots an „erneuerbarem“ Strom aus Wind- und Solarkraftwerken, deren Produktion von jeder Wolke und jedem Windstoß beeinflusst werden. Bei konventionellen Kraftwerken ist das anders: Wenn dort der Regler um 9.00 Uhr auf 845 MW eingestellt wird, dann wird die Anlage von diesem Zeitpunkt an diese Leistung konstant halten, bis die Einstellung geändert wird.

Als Beispiel für die aktuelle Situation in Deutschland kann die Stromproduktion im Dezember 2013 dienen, einem Monat, der sich zur grossen Freude der EE-Vertreter durch eine überdurchschnittliche „Windernte“ auszeichnete. Das Gesamtstromaufkommen in diesem Monat zeigt Bild 2.

3Bild 2. Stromerzeugung in Deutschland im Dezember 2103. Die wild gezackten roten Kurven verdeutlichen, in welchem Ausmass konventionelle Kraftwerke gezwungen waren, das schwankende Angebot von Wind- und Solarstrom auszugleichen (Daten: [EEX])

Prognoseabweichungen – der Unterschied zwischen Wunsch und Wirklichkeit

Wie bereits erwähnt, liefern konventionelle Kraftwerke für genau definierbare Zeiträume exakt festgelegte Strommengen ins Netz. Dank moderner elektronischer Systeme zur Datenerfassung und Regelung sind Schwankungen faktisch kein Thema. Ganz anders beim Wind- und Solarstrom. Zwar wird seitens der Vertreter der EE-Energien oft behauptet, die Produktion aus solchen Quellen lasse sich heute mit hoher Sicherheit vorhersagen und Schwankungen einzelner Standorte würden durch die grossräumige Verteilung ausgeglichen. Das stimmt jedoch nicht, wie ein Blick auf die Realität sofort beweist. Bild 3 stellt die Unterschiede zwischen den Prognosen und der tatsächlichen Leistungsbereitstellung der deutschen Wind- und Solaranalgen im Dezember 2013 grafisch dar.

4Bild 3. Abweichungen zwischen Prognosedaten  und tatsächlicher gemeinsamer Leistung von Wind- und Solarstrom im Dezember 2013 (Daten: [EEX])

Da die beiden Quellen vom Wetter unterschiedlich beeinflusst werden, wurden sie bei dieser Betrachtung der Fairness halber kumuliert betrachtet, d.h. da, wo sich ihre Schwankungen gegenseitig kompensierten, wurde dies entsprechend berücksichtigt. Die Kurve verdeutlicht die Unzuverlässigkeit der Prognosen: An vielen Tagen muss zum Ausgleich der Abweichungen kurzfristig positive oder negative Regelleistung in einer Größenordnung von mehr als 1000 MW beschafft werden. Das entspricht der Leistung eines konventionellen oder nuklearen Großkraftwerks.

Was bringt die Zukunft?

Das Interessante an diesen Fakten ist nicht so sehr der aktuelle Umfang der Prognoseabweichungen – er liegt immer noch deutlich unterhalb der vorgesehenen Reserven -, sondern die künftige Entwicklung, falls der Ausbau so fortgeführt wird, wie es die aktuellen Energiewendeplanungen bis 2050 vorsehen. Im Jahr 2013 lag der Solaranteil an der Jahresstromerzeugung bei 4,7 %, während der Windanteil 8,4 % erreichte. Die aktuellen Planungen sehen 35 % EE-Stromanteil bis 2025 und von 80 % bis 2050 vor. Da die sonstigen „Erneuerbaren“ Energien weitgehend ausgereizt sind, dürfte der weitere Ausbau im Wesentlichen bei Wind und Solar stattfinden. Bezüglich der Projektion der wahrscheinlichen Entwicklung des Strombedarfs wurde vereinfachend angenommen, dass die „normale“ Stromerzeugung auf dem Niveau des Jahres 2012 von 629 Terawattstunden (TWh) mehr oder weniger unverändert verharrt. Zusätzlich zu berücksichtigen ist allerdings die von der Bundesregierung gewünschte Umstellung des Verkehrs auf Elektromobilität. Für 2025 wurde hierfür ein zusätzlicher Bedarf von 20 TWh angenommen, während für 2050 130 TWh angesetzt wurden.

Für das Jahr 2025 kann bei einem eher konservativen Ansatz (EE-Anteil 40%) dann überschlägig mit folgender Erzeugung bei Wind- und Solarstrom gerechnet werden:

    TWh
Wind Onshore (erforderl. Kapazität 86660 MW, Nutzungsgrad 17,4 %)   132,1
Wind Offshore (erforderl. Kapazität 6500 MW, Nutzungsgrad 34,8 %)   19,9
Solar (erforderl. Kapazität 52000 MW, Nutzungsgrad 8,3 %)   37,8
Lebensmittel (Biomasse inkl. Müll, leichter Zuwachs)   48,5
Wasser (Kap. etwa konstant)   21,7
     
Gesamt für 40 % EE-Anteil   260,0

Für 2050 wurden ausgehend von einer Gesamterzeugung von 759 TWh folgende Annahmen gemacht:

    TWh
Wind Onshore (erforderl. Kapazität 272500 MW, Nutzungsgrad 17,4 %   415,4
Wind Offshore (erforderl. Kapazität 27500 MW, Nutzungsgrad 34,8 %)   83,8
Solar (erforderl. Kapazität 52000 MW, Nutzungsgrad 8,3 %)   37,8
Lebensmittel (Biomasse inkl. Müll, konstant ab 2025)   48,5
Wasser (Kap. etwa konstant)   21,7
     
Gesamt für 80 % EE-Anteil   607,2

EE-bedingter Regelenergiebedarf 2025 und 2050

Mit der Fixierung auf die beiden extrem volatilen Energiequellen Wind und Sonne wird deren Instabilität die Netze in den kommenden Jahren sowohl prozentual als auch absolut gesehen mehr und mehr überlasten. Die Folgen sind umso gravierender, als gleichzeitig die konventionellen Kraftwerke als die einzigen Garanten der Stabilität immer mehr verdrängt werden. Wenn Wind- und Solarstrom mit ihrer Bevorzugung die Netze überfluten, bleibt den Betreibern konventioneller Kraftwerke gar nichts anderes übrig, als ihre Einheiten herunterzufahren. Damit ergibt sich das Paradoxon, dass trotz steigenden Bedarfs an Regelenergie das Angebot immer mehr zurückgehen wird. Die Zunahme des Regelenergiebedarfs aufgrund von Prognoseabweichungen für Wind und Solarerzeugung für einen fiktiven Monat Dezember 2025 bzw. 2050 zeigen Bild 4 und Bild 5.

5Bild 4. Fiktiver Verlauf der Prognoseabweichungen für Wind- und Solarstrom bei Annahme eines Wettergeschehens, das dem des Dezembers 2013 entspricht

Wie Bild 4 zeigt, dürfte es schon im Dezember 2025 nicht mehr gelingen, die erratischen Abweichungen der Stromproduktion aus Wind und Sonne noch mit den derzeit vorhandenen Regelenergie-Reserven von 7400 MW aufzufangen. Das Problem liegt vor allem darin, dass an Tagen mit starkem Windaufkommen praktisch keine konventionellen Kraftwerke mehr am Netz wären: Bereits im Dezember 2013 sowie im Januar und im Februar 2014 zeigte sich, dass die Netzbetreiber nicht mehr imstande waren, die Mindestkapazität an konventionellen Kraftwerken am Netz zu halten, um ihre internationalen Verpflichtungen im Rahmen des Europäischen UCTE-Verbundnetzes (Union for the Co-ordination of Transmission of Electricity) zu erfüllen. Mit anderen Worten: Deutschland hat über einen Zeitraum von drei Monaten hinweg die Stabilität des europäischen Verbundnetzes mehrfach grob fahrlässig gefährdet.

Noch katastrophaler stellt sich die Lage dar, wenn man die gleiche Projektion mit den Daten für die im Jahr 2050 zu erwartenden Kapazitäten im Bereich Wind- und Solarstromerzeugung durchrechnet. Hier ergeben sich Abweichungen zwischen Prognose und tatsächlicher Erzeugung, die wild zwischen +10000 und – 13000 MW hin und her schwanken. Nach derzeitigem Stand der Technik ist kaum vorstellbar, dass man unter diesen Bedingungen noch eine stabile Netzversorgung hinbekommen könnte.

6Bild 5. Fiktiver Verlauf der Prognoseabweichungen für Wind- und Solarstrom bei Annahme eines Wettergeschehens, das dem des Dezembers 2013 entspricht. Der Bedarf an Regelenergie wäre überhaupt nicht mehr darstellbar.

Sachverstand?

Kaum ein Urteil dürfte die derzeitige deutsche Energiepolitik treffender und zugleich vernichtender charakterisieren als das folgende Zitat aus dem kürzlichen Jahresgutachten 2013/ 2014 des Sachverständigenrats zur Begutachtung der gesamtwirtschaftlichen Entwicklung mit dem Titel „Gegen eine rückwärtsgewandte Wirtschaftspolitik“ [WIGU], wo es heißt:

„Vor etwas mehr als zwei Jahren wurde von der Regierungskoalition aus CDU/CSU und FDP die beschleunigte Energiewende ausgerufen. Dieses Großprojekt wird derzeit ohne ein schlüssiges Gesamtkonzept verfolgt.“

Quellen:

[BUDE] http://www.energieverbraucher.de/de/Energiebezug/Strom/Stromwirtschaft/Regelenergie__1096/

[CARE] http://www.care-energy-online.de/index.php/stromgas/strom/oekostrom.html?showall=&start=19

[EEX] http://www.transparency.eex.com/de/

[FRA] http://www.la-croix.com/afp.static/pages/100919164756.1vaiksyv.htm

[REGE] http://amprion.net/systemdienstleistungen-regelenergie

[STAN] http://derstandard.at/1363707299122/Stabilisierung-der-Strom-Netze-wird-immer-teurer

[STST] http://www.eike-klima-energie.eu/climategate-anzeige/energiewende-grotesk-suedlink-noch-mehr-milliarden-fuer-blanken-unfug/  Kommenrtar # 55

[WIGU] Gegen eine rückwärtsgewandte Wirtschaftspolitik Jahresgutachten 2013/14 Sachverständigenrat zur Begutachtung der gesamtwirtschaftlichen Entwicklung Statistisches Bundesamt 65180 Wiesbaden November 2013

SüdLink – noch mehr Milliarden für blanken Unfug

Energiewende grotesk

1Über der Zukunft der Windenergie brauen sich dunkle Wolken zusammen (Symbolbild)

In Sachen Energiewende drückt Minister Gabriel in gewohnt forscher Manier auf’s Tempo. Dem immer deutlicher kränkelnden Projekt der Energiewende soll durch massive Investitionen in die Leitungsnetze auf die Sprünge geholfen werden. Den Anfang will man mit SüdLink machen, einer 800 km langen Stromleitung, die Windstrom von den Küstenregionen in die südlichen Bundesländer transportieren soll. Derzeitige Schätzungen beziffern die Kosten auf 6-10 Mrd. €, doch ist kaum davon auszugehen, dass dieser Rahmen eingehalten wird.

Mit Superlativen und bombastischen Worten wurde bei der Vorstellung dieses Projekts nicht gespart: Von einer „Stromschlagader“, gar von einem „Rückgrat, einem wesentlichen Kernstück der Energiewende“ schwärmten Politik und Netzbetreiber bei der Vorstellung des Projekts für eine neue Nord-Süd-Stromverbindung. Damit soll die wegen angeblich fehlender Netzkapazitäten gefährdete Energiewende wieder auf Kurs gebracht werden. Innerhalb von etwa acht Jahren soll Deutschland eine Hochleistungs-Stromverbindung in Nord-Südrichtung bekommen, die es gestatten soll, den im Norden erzeugten Windstrom ohne Umwege und Verluste denjenigen Bedürftigen im Süden der Bundesrepublik zukommen zu lassen, die demnächst nach Abschaltung ihrer Kernkraftwerke auf Windstrom aus dem Nord- und Ostseeraum angewiesen sein werden. Nach dem derzeit kommunizierten Planungsstand soll eine Hochspannungs-Gleichstromleitung mit einer Gesamtübertragungskapazität von 4000 MW von Wilster in Schleswig-Holstein aus bis nach Grafenrheinfeld in Bayern führen. Über die genaue Planung und Trassenführung wird man voraussichtlich erst in den nächsten Monaten Näheres erfahren. Bezüglich der Kosten wird von einem einstelligen Milliardenbetrag gesprochen [ALT]. Eines steht jedoch bereits jetzt fest: Widerstand der Bürger will man mit allen Mitteln verhindern, der Staat hat dem Projekt Priorität eingeräumt und wird den Gegnern juristisch keine Chance lassen [WELT].

2Bild 1. Trassenführung der geplanten SüdLink-Verbindung (Grafik: Tennet [TENN])

Was ist der Zweck von SüdLink?

Der Zweck des Projekts ist im Prinzip so einfach zu begreifen, dass man darüber eigentlich kaum viele Worte verlieren müsste. Es geht darum, sehr viel Geld auszugeben, um in den südlichen Bundesländern eine hervorragend funktionierende, äußert zuverlässige und zudem preisgünstige Stromversorgung durch eine falsch dimensionierte und unzuverlässige Energieversorgung zu ersetzen. Gebraucht würde die Leitung nicht: Bayern und Baden-Württemberg haben schon seit langem eine bestens ausgebaute Energie-Infrastruktur aus funktionierenden Kernkraftwerken mit einer Bruttokapazität von rund 8300 MW und einer Verfügbarkeit von min. 90 %. Allerdings sollen diese nach dem Willen der Politik bis zum Jahre 2022 komplett stillgelegt werden. Als Ersatz soll SüdLink Windstrom über 800 km aus der Küstenregion nach Süden transportieren. Von der südlichen Empfangsstation beim derzeit noch laufenden Kernkraftwerk Grafenrheinfeld aus soll dieser Strom dann nach Rückwandlung von Gleich- in Wechselstrom im süddeutschen Raum verteilt werden.

3Das derzeit noch in Betrieb befindliche Kernkraftwerk Grohnde (Foto: kohlekraftwerke.de)

Wie gut ist die aktuelle Stromversorgung in Süddeutschland?

Auch nach der Abschaltung einer Reihe von Kernkraftwerken werden die hoch industrialisierten südlichen Bundesländer von zurzeit noch sechs solcher Anlagen mit einer Gesamtkapazität von 8300 MW mit Strom versorgt. Hinzu kommen noch konventionelle Kraftwerke, Wasserkraft, etwas Wind und vergleichsweise viel Fotovoltaik. Die Kernkraftwerke bilden jedoch das Rückgrat der Versorgung, nicht zuletzt auch aufgrund ihrer hohen Verfügbarkeit von > 90%. Trägt man diese Versorgung mit Kernkraftstrom grafisch auf, so zeigt sich, dass man in Bayern und Baden-Württemberg zurzeit auf eine stabile, ganzjährig ohne Unterbrechungen verfügbare Versorgungskapazität von mindestens 7000 MW und zeitweilig sogar mehr als 8300 MW aus Kernkraft zählen kann, Bild 2.

4Bild 2. Hypothetische Verfügbarkeit der süddeutschen Kernkraftwerke unter Berücksichtigung periodischer Stilllegungen für Wartungszwecke in MW

Wie zuverlässig ist Windstrom?

Ganz anders sieht die Versorgungssicherheit dagegen bei der Windenergie aus. Im Rahmen einer gut dokumentierten Untersuchung hat Detlef Ahlborn die typische Verfügbarkeit von Windenergie in Deutschland über den Zeitraum eines Jahres statistisch untersucht, [AHLB]. Grundlage ist eine Aufzeichnung der Jahresproduktion im Viertelstundentakt. Die entsprechende Grafik zeigt Bild 3. Trotz der Größe der Fläche, über welche die Anlagen verteilt sind, kommt es nicht zu einer Vergleichmäßigung des Stromangebots durch Ausgleich der Erträge aus windstarken und windschwachen Standorten. Der Minimalwert der Einspeisung lag 2012 bei lediglich 170 MW, gerade einmal 0,5 % der gesamten installierten Kapazität. Damit ist eine gesicherte Verfügbarkeit der Versorgung undenkbar. Schon ein oberflächlicher Vergleich mit der Verfügbarkeit der Kernkraftwerke zeigt, dass Windstrom vom Funktionsprinzip her nicht imstande ist, die Bedürfnisse einer modernen Industriegesellschaft zu erfüllen. Ein heutiger Arbeitsplatz und der typische Privathaushalt brauchen Strom dann, wenn das Produktionsgeschehen und der Tagesablauf es erfordern, und nicht dann, wenn es dem Wetter so gefällt. Nur so lassen sich Werte schaffen.

4Bild 3. Aufzeichnung der Wind-Summenleistung über ganz Deutschland im Jahr 2012 bei einer installierten Gesamtkapazität von 31.000 MW (Grafik: [AHLB])

Wo nichts ist…

Das Problem mit der Windenergie ist die geringe Verfügbarkeit von knapp über 20% selbst an den „guten“ Standorten in küstennahen Regionen. Zudem unterliegt das Angebot selbst in windstarken Zeiten noch kurzzeitig extremen Schwankungen. Eine Leitung wie SüdLink, die mehr oder weniger ausschließlich Windstrom nach Süden transportieren soll, leidet damit zwangsläufig unter der gleichen „Erbkrankheit“: Ihre Auslastung dürfte ebenfalls bei nur 20 % liegen, was hohe spezifische Kosten bedingt, und sie kann nur dann Strom transportieren, wenn dieser auch tatsächlich vorhanden ist. In Amerika gibt es für ein solches Dilemma den drastischen, aber zutreffenden Begriff „Shit in, Shit out“, womit alles gesagt ist. Einen sehr schönen grafischen Vergleich des Unterschiedes zur Kernkraft liefert Bild 4. Hier wurden die Daten von Bild 2 und Bild 3 zusammengeführt. Die blauen Bereiche unterhalb der „Zappellinie“ des Windstroms kennzeichnen die Windstrom-Verfügbarkeit via SüdLink. Man erkennt sofort, dass diese Leitung weder von der Menge noch von der zeitlichen Verfügbarkeit her imstande sein kann, die Kernkraft zu ersetzen. Diese prinzipbedingte Unfähigkeit ließe sich auch nicht durch Verdopplung oder Verdreifachung der installierten Erzeugungs- und Übertragungskapazität beheben: Wenn bei BMW oder Audi die Schicht anläuft, muss Strom zur Verfügung stehen, Punkt. Da reichen weder 170 MW noch 340 MW und auch keine 510 MW. Vervielfacht würden ausschließlich die Kosten.

5Bild 4. Massstabsgerechter Vergleich der Verfügbarkeit von Strom aus 8300 MW installierter Kernkraftwerks-Kapazität (rot) und 4000 MW installierter Leitungskapazität von Strom aus norddeutscher Windkraft via SüdLink

Politische Manöver

Interessant sind vor diesem Hintergrund die jüngsten politischen Manöver von Bayerns Ministerpräsident Horst Seehofer, der sich kürzlich für ein Moratorium des Ausbaus von SüdLink aussprach und dafür prompt heftig attackiert wurde. Seehofer ist beileibe kein Gegner der desaströsen Energiewendepolitik in Deutschland. Jedoch beherbergt Bayern mit BMW und Audi zwei der größten Automobilhersteller Deutschlands.

6Hier nützt kein „Smartmeter“: Beim Zusammenfügen dieser Autokarosserie sind zahlreiche Roboter im Einsatz. Nur wenn diese zuverlässig Strom bekommen, bekommt der Bürger zuverlässige Autos (Symbolbild)

Deren Vorstände müssen immer mal wieder über Investitionen mit Reichweiten von teilweise mehr als 10 Jahren entscheiden. Möglicherweise hat man dort auf den einen oder anderen Energiefachmann gehört, der sich fragt, wie man bei unsicherer Stromversorgung eine sichere Autoproduktion aufrechterhalten will, und dies dem Landesvater ins Ohr geflüstert. Es dürfte noch spannend werden…

Quellen:

[AHLB] http://www.eike-klima-energie.eu/news-cache/statistik-und-verfuegbarkeit-von-wind-und-solarenergie-in-deutschland/

[TENN] http://suedlink.tennet.eu/suedlink.html

[WELT] http://www.welt.de/wirtschaft/article124675495/Gegner-der-Stromtrasse-haben-keine-Chance.html

 

Die hässliche Kehrseite des „sauberen“ Stroms

Umweltsünden der „erneuerbaren Energien“

1Wind ist geradezu ein Synonym für frische Luft, für freies Atmen in gesunder Umgebung. Die Öko-Profiteure der Windenergiebranche nutzen diese Assoziation selbstverständlich nach Kräften, um ihrer Branche ein Saubermann-Image zu verschaffen, während man im Gegensatz dazu die Kohlekraftwerke als „Dreckschleudern“ verunglimpft und die Kernkraft gleich ganz und gar verteufelt. Da letztere eine für große Industrieanlagen fast schon unglaublich gute Gesundheitsbilanz der Beschäftigten aufweisen, wird nach dem Abklingen des Fukushima-Schocks aktuell wieder einmal mit besonderem Nachdruck versucht, den Bergbau zum generellen Sündenbock zu machen, indem man ihn wegen der damit verbundenen Eingriffe in die Natur an den Pranger stellt. Verschwiegen wird dabei, dass bei konsequenter Anwendung dieser Ideologie auch Wind- und Solarenergie mit zu den ganz großen Umweltsündern gehören.

Brennende Windenergieanlage im Departement Ardèche (Frankreich)

Klimawandel, Klimakatastrophe – pausenlos und über sämtliche Kanäle moderner Informationsvermittlung wird mit aller Massivität die Botschaft transportiert, dass sich der Mensch durch seinen Energieverbrauch am Klima versündige. Besonders beliebtes Motiv ist der angeblich durch unsere Schuld verhungernde Eisbär, der auf einer schmelzenden Scholle verloren im Nordmeer treibt. Doch gegen Zahlung eines Ablasses – in Form eines kleinen Aufschlags auf jede verbrauchte Kilowattstunde – können wir uns, so die Botschaft der Heilsbringer mit den grünen und gelben T-Shirts, von dieser Sünde loskaufen und mit reinem Umweltgewissen wieder beruhigt schlafen. Damit finanziert man dann die riesigen, bis zu 200 m hohen Rotormonster, die uns mit angeblich sauberem, klimafreundlichem Strom versorgen und nach und nach vom Übel der Kohle- und Kernkraftwerke erlösen werden. Während sich etliche clevere Geschäftemacher an diesem Geschäft eine goldene Nase verdienen, trägt die Normalbevölkerung eine immer größere Last aus ständig steigenden Stromgebühren sowie Arbeitsplatzverlusten durch Abwanderung von Industriebetrieben ins Ausland.

Die Bewegung, die uns auf diese Art an der Nase herumführt und das Geld aus der Tasche zieht, umfasst ein breites Spektrum grünlinker Ideologien, die teils sozialistisch, teils maschinenstürmerisch ausgerichtet sind. Vielfach sind es übersättigte städtische Intellektuelle, die den technischen Fortschritt mitsamt seinen Notwendigkeiten ablehnen und mehr oder weniger krude „zurück zum Faustkeil“-Ideologien vertreten. Besonders beliebt ist bei ihnen die Verteufelung des Bergbaus bzw. der Gewinnung anderer Rohstoffe wegen der damit verknüpften Umweltproblematiken. Sünden der Vergangenheit sowie Rückständigkeiten in sich entwickelnden Ländern, die noch nicht unser technisches Niveau erreicht haben, führen nicht etwa zum Ruf nach Verbesserung, sondern dienen ihnen als Vorwand zur generellen Verteufelung aller bergbaulichen Aktivitäten. Da sich die gleichen Leute jedoch mit bestem Gewissen cadmiumverseuchte Solarzellen auf das Dach setzen oder ihr Geld in Windparks anlegen, wird das von ihnen bevorzugte Instrumentarium hier einmal konsequent angewandt, um zu beleuchten, wie „sauber“ denn beispielsweise die so gerne gepriesene Windenergie in Wirklichkeit ist.

2Von einer Windkraftanlage getöteter Storch

Die schmutzige Seite der Seltenen Erden

Ein wichtiges Beispiel ist hierbei die Verwendung von Seltenerdmetallen wie dem Neodym. Windkraftanlagen gehören zu den größten Verbrauchern dieses Elements, das sich besonders für die Herstellung starker Permanentmagnete eignet. Bis zu einer Tonne dieses Elements stecken in den Stromgeneratoren bestimmter Typen von Windenergieanlagen. Seltenerdmetalle bilden eine spezielle Gruppe von Elementen, die aufgrund ihrer besonderen Eigenschaften für zahlreiche industrielle Anwendungen insbesondere im Bereich der Elektronik, aber auch in der Metallurgie sowie in vielen „grünen“ Produkten wie Elektroautos und Energiesparlampen zum Einsatz kommen. Die Erze dieser Elemente weisen nur vergleichsweise geringe Konzentrationen auf und die begehrten SE-Metalle können daraus nur mit aufwendigen chemischen Verfahren herausgelöst werden. Dabei entstehen giftige Rückstände. Beim Abbau wurde vor allem in früheren Jahren wenig Rücksicht auf Belange des Natur- und Arbeitsschutzes genommen.

Umweltsünden beim Abbau

Mehr als 90 % der Seltenerdmetalle werden derzeit in China abgebaut. Zu den dabei auftretenden Risiken schreibt das Freiburger Öko-Institut: „Beim Abbau von Seltenen Erden fallen im Bergbau sehr große Mengen an Rückständen an, die giftige Abfälle enthalten. Diese werden in künstlichen Teichen, umgeben von einem Damm, abgelagert“ [OEKO]. Ein Dammbruch kann zu zerstörerischen Umweltauswirkungen mit spezifischen Emissionen von Thorium, Uran, Schwermetallen, Säuren und Fluoriden führen.

Drastische Worte hierzu finden sich u.a. in einem deutschsprachigen Blog: „Chinas Hauptstadt der Seltenen Erden, Bayan Obo, wird derzeit vom Raubbau fast überfallen“. Das Grundwasser wird erheblich verschmutzt, die Äcker veröden, das Vieh verendet zum Großteil. In der Gegend um das Auffangbecken der Bao-Steel Group Weiterverarbeitungsanlage für Seltene Erden, welches nur 10 Kilometer vom Gelben Fluss entfernt ist, verschärft sich die Strahlenverseuchung täglich. Mit einer Geschwindigkeit von 300 Metern pro Jahr sickert das Wasser des Staubeckens Richtung Gelben Fluss durch. Experten meinen, dass ein Erdbeben oder heftige Niederschläge den Damm zum Zusammenbrechen bringen könnten und die Abwässer sich dann in den Gelben Fluss ergießen. Das wäre eine Umweltkatastrophe, die die Verschmutzung des Songhua-Flusses im Jahr 2005 noch in den Schatten stellen würde…Eine weitere Folge der ungezügelten Erschließung von Seltenen Erden ist die Desertifizierung der mongolischen Steppen und der Zunahme von Sandstürmen. Die bedrohen nicht nur Peking, der Sand weht bis nach Japan und Taiwan“ [STCH].

3Toxischer Schlamm aus der Seltenerdmetall-Produktion in Bayan Obo (Foto: Chinhs News, Creative Commons)

Radioaktive Hinterlassenschaften

Besonderes Augenmerk gilt hierbei natürlich den radioaktiven Rückständen. Erze der Seltenerdmetalle enthalten häufig radioaktive Elemente wie Uran oder Thorium. Deren Gewinnung lohnt sich jedoch in der Regel nicht, so dass sie im Abraum landen. Zu den hiermit verknüpften Umweltproblemen gibt es Berichte sowohl aus Bayan Obo in China als auch aus Bukit Merah in Malaysia. Aus China kommen Meldungen, dass das Thorium als Abfallprodukt im Auffangbecken landet und in einem nahegelegenen Dorf eine hohe Zahl an Todesfällen durch Krebs aufgetreten sei [STCH].

In Malaysia „klagten bereits 1985 acht Menschen im eigenen Namen und im Namen von 10.000 Bewohnern von Bukit Merah und anderen Gemeinden in Perak in Malaysia gegen das Unternehmen Asia Rare Earth (ARE). Sie forderten, die Anlage zur Erzeugung Seltener Erden in ihrem Dorf nahe Ipoh zu schließen, da radioaktiver Müll ihr Leben bedrohe. Als die Anlage, ein Gemeinschaftsunternehmen des japanischen Konzerns Mitsubishi und malaysischer Shareholder ihre Tätigkeit im Jahr 1982 aufnahm, klagten die Dorfbewohner bald über den stinkenden Rauch und den Gestank, wodurch die Menschen unter Augenschmerzen zu leiden hatten. Aber Schlimmeres sollte noch kommen. Es gab immer mehr Krankheitssymptome, nicht nur Husten und Atemprobleme, aber besonders einen starken Anstieg von Leukämie, Kinder-Tod, Missbildungen bei Neugeborenen und Bleivergiftung. Es war das erste Mal in Malaysias Geschichte, dass eine komplette Gemeinde gegen Umweltverstöße klagte, um ihre Gesundheit und ihre Umwelt vor radioaktiver Verseuchung zu schützen“ [MIAT]. Nach langen Auseinandersetzungen wurde die Anlage schließlich stillgelegt.

Wie man sich reinwäscht

Für die Windenergiebranche sind solche Berichte natürlich unwillkommen, da sie am Image kratzen. Für die Abwehr entsprechender Anwürfe verfügt man dort jedoch über pralle Portemonnaies sowie eine ganze Phalanx kommerzieller Organisationen, die im Windschatten des Hypes um die „erneuerbaren Energien“ mit allen möglichen Dienstleistungen gutes Geld verdienen. So beispielsweise auch die in Bonn ansässige Firma Murphy & Spitz (M&S), eine Art spezialisierter Ratingagentur, die Unternehmen aus dem Bereich des nachhaltigen Investments analysiert und bewertet. Dabei liegt der Fokus sowohl auf Finanz- und Wirtschaftskennzahlen als auch auf der ethisch-ökologischen Ausrichtung der Unternehmen. Dort will man Windkrafthersteller, die Neodymmagnete einsetzen, solange nicht als „stubenrein“ einstufen, wie es „kein nachhaltig gewonnenes und aufbereitetes Neodym bzw. eine belastbare Prüfung durch die Windkrafthersteller gibt“ [MUSP]. Dies betrifft jedoch nach Ansicht von M&S nur ein Sechstel aller neu installierten Windkraftanlagen.

Eine solche Aussage ist von Seiten einer Agentur, die davon lebt, „Öko“-Firmen die gewünschten Zertifikate auszustellen, nicht weiter überraschend. Als dementsprechend oberflächlich kann man bereits den Ansatz der Recherche kritisieren. Neben dem Generator gibt es nämlich in jeder Windkraftanlage noch weitere Komponenten, in denen Neodym-Magnete sowie andere Seltenerdmetalle enthalten sein dürften, so die diversen Servomotoren z.B. für die Blattanstellung und die Gondelausrichtung, aber auch Inhaltsstoffe in den diversen Schaltschränken und Leistungselektroniken sowie in den Einrichtungen für die Umrichtung des elektrischen Stroms. Doch indem man die Frage nach der Verwendung von Seltenerdmetallen auf die im Hauptgenerator verwendeten Materialien begrenzte, hat man diese Klippe sauber umschifft. Sehr elegantes Manöver, Chapeau.

Das „vergessene“ Aluminium

Ein weiterer Aspekt, der zeigt, dass man in linksgrünen Kreisen gerne austeilt, sich jedoch wenig Sorgen um mögliche Konsequenzen für einen selbst zu machen scheint, betrifft die Verwendung von Aluminium. Damit könnte auch ein Unternehmen wie Enercon in die Schusslinie geraten, obwohl sie geschickt genug waren, sich bezüglich der Neodymverwendung freizuhalten, indem beim Generator auf Elektromagnete statt auf Permanentmagnete gesetzt wurde. Anders sieht es dagegen beim Aluminium aus, das bei Enercon beispielsweise bei den Rotorblättern kleinerer Anlagen, aber auch bei der Gondel sowie bei den Blattspitzen der riesigen 7,5-MW-Anlage E126 zum Einsatz kommt. Dabei weiß man schon lange, welche Umweltrisiken mit der Aluminiumgewinnung verknüpft sind [WIKI]. Drastisch in Erinnerung gerufen wurden diese Risiken nach dem Bruch eines Rückhaltebeckens für sogenannten „Rotschlamm“ in Kolontar (Ungarn) im Jahre 2010 mit 10 Toten und 150 Verletzten.

4Beim Bruch eines Rückhaltebeckens für giftigen Rotschlamm aus der Aluminiumproduktion in Kolontar (Ungarn) kamen 10 Menschen ums Leben (Foto: Kormányzati Kommunikációért Felelős Államtitkárság)

Zu den vom Rotschlamm ausgehenden Gefahren ist bei Wikipedia nachzulesen: „Die kurzfristige Gefährlichkeit des Rotschlammes beruht in erster Linie auf dem Gehalt an ätzender Natronlauge. Eine langfristige Schädlichkeit ergibt sich aus dem Gehalt an giftigen Schwermetallen, abhängig von Herkunft und Art des Bauxits. Schwermetalloxide und Schwermetallhydroxide sind im basischen Milieu meist nur sehr schwer löslich. Deponierter Rotschlamm enthält etwa 1 % an löslichen Schwermetallhydroxiden. Als Anionen vorliegende toxische Komponenten wie Fluoride, Arsenate, Chromate und Vanadate können jedoch auch im basischen Milieu aus dem Schlamm ausgewaschen werden. Wenn das Natriumhydroxid des Rotschlamms durch starke Verdünnung oder Zutritt von Säuren neutralisiert wird, kann es auch zur Bildung von löslichen Verbindungen anderer Schwermetalle und damit zu Umweltgefährdungen kommen“ [ROTS].

Weniger bekannt ist dagegen, dass bei der Aluminiumproduktion auch radioaktive Abfälle freigesetzt werden können. So enthalten die ungarischen Aluminiumerze die radioaktiven Elemente Actinium 228Ac, Proactinium 234Pa, Bismut 214Bi sowie Kalium 40K. Bei der Extraktion des Bauxits bleiben diese im Rotschlamm zurück und werden dort sogar leicht angereichert [WIRA].

5Radioaktive Elemente im ungarischen Rotschlamm (Grafik: Lamiot, Creative Commons)

Rohstoffverschwendung im Bereich Windenergie

Da Wind nur eine geringe Energiedichte aufweist, braucht man für die Gewinnung nennenswerter Strommengen entsprechend viele und vor allem sehr große Anlagen. Hierfür werden enorme Ressourcen verbraucht, wie eine kürzlich veröffentlichte Recherche anhand einer Vergleichsrechnung zwischen Windenergieanlagen des Typs Enercon E126 und einem Kohlekraftwerk mit 1300 MW zeigt [TRIT]. Allein in Turm und Mast dieses 200 m hohen Monsters stecken 6300 t Stahlbeton, die Maschinengondel bringt 340 t auf die Waage und die Nabe nebst Rotorflügeln nochmals 320 t. Erzeugt werden damit pro Jahr rund 15.000 MWh elektrische Energie. Ein einziges Kohlekraftwerk mit einer Leistung von 1300 MW erzeugt dagegen aufgrund seines höheren Nutzungsgrades von rund 90 % im gleichen Zeitraum 10.250.000 MWh, das ist das 680fache. Um auch nur nominell die gleiche Energiemenge zu erzeugen wie das Kohlekraftwerk, bräuchte man also 680 dieser riesigen Windräder. Berücksichtigt man dazu noch die doppelte Lebensdauer des Kraftwerks, so käme man auf folgenden Ressourcenbedarf:

Material   Tonnen
Stahlbeton   8.570.000
Stahl   492.000
Maschinenhaus-Werkstoffe   164.000
Generator (Stahl, Kupfer)   300.000
Rotor (GFK-Kunststoffe, Stahl, Alminium   438.000
     
Gesamt   9.964.000

Alles in allem also rund 10 Mio. t Stahl, Metalle, Zement und Kunststoffe. Das ist rund das Zwanzigfache der Ressourcen, die für die Herstellung des Kraftwerks benötigt werden. Und fast all dies muss bergbaulich gewonnen werden. Ein schönes Beispiel dafür, wie gedankenlos verschwenderisch gerade diejenigen, die der Industrie ständig die Verschwendung von Ressourcen vorwerfen, bei der Vertretung ihrer eigenen Interessen mit natürlichen Ressourcen umgehen. Vom energetischen Einsatz – die Herstellung von Zement ist ein extrem energieintensiver Prozess – einmal ganz zu schweigen.

Auch Solarzellen sind alles andere als „sauber“

Nicht zu vergessen ist bei derartigen Überlegungen auch die Solarenergie. In vermutlich mehr als 100.000 deutschen Solardächern mit sogenannten Dünnschichtsolarzellen ist das giftige Cadmiumtellurid enthalten, das diese Dächer zu Sondermüll macht. Die in den Boomzeiten der Solarbranche vollmundig abgegebenen Entsorgungsversprechen dürften sich in den nächsten Jahren mit dem immer rasanteren Niedergang der Branche in Luft auflösen. So mancher Hausbesitzer wird dann ernüchtert feststellen, dass sein Heim schwer verkäuflich ist, weil potenzielle Käufer schwer kalkulierbare Entsorgungsrisiken auf sich zukommen sehen. Das Risiko, demnächst in entlegenen Gebüschen über illegal entsorgte Solarpaneele zu stolpern, dürfte in den nächsten Jahren daher signifikant ansteigen.

7Schätzungsweise 10 % aller Solardächer in Deutschland enthalten das hochgiftige Cadmiumtellurid

Schon diese wenigen Beispiele untermauern eindrucksvoll die Tatsache, dass die bei Vertretern des grünen Lagers beliebte Disziplin des Eindreschens auf Bergbau und Rohstoffgewinnung durchaus auch auf sie selbst zurückfallen kann, wenn man sie nur konsequent auch auf die von den gleichen Herrschaften so hoch gelobten „grünen“ Technologien anwendet. Leider ist aktuell noch nicht zu erwarten, dass wir in nächster Zeit „Norddeutsche 30“ erleben könnten, die sich nach dem Vorbild der „Arctic 30“ daranmachen, telegen die Masten solcher modernen Windkraftmonster zu erklimmen. Bis es dazu kommt, müssen in der Bevölkerung vermutlich noch eine paar zusätzliche Erkenntnisse reifen…

Quellen:

  • [MUSP] Position zu Neodym und Windkraftanlagen, Stand Juni 2011, Murphy&Spitz Research, murphyandspitz.de
  • [MIAT] http://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/Mineralienportrait/Seltene%20Erden/Seltene%20Erden%20-%20Fluch%20oder%20Segen
  • [OEKO] Seltene Erden – Daten & Fakten  Hintergrundpapier, Stand: Januar 2011 Öko-Institut e.V., Büro Berlin
  • [STCH] http://www.stimmen-aus-china.de/2011/04/26/selten-unnachhaltig-seltene-erden-und-umweltverschmutzung-in-china/
  • [TRIT] http://www.eike-klima-energie.eu/news-cache/nachhaltigkeit-was-ist-das/
  • [ROTS] http://de.wikipedia.org/wiki/Rotschlamm
  • [WIRA] http://commons.wikimedia.org/wiki/Category:Red_mud?uselang=de

Immer näher an den Blackout heran

Windstrom ist zur Gefahr geworden

1In der Zeit kurz vor den Weihnachtsfeiertagen sind die Stromnetze in Deutschland und einigen Nachbarstaaten aufgrund übermäßiger Produktion von Windstrom in eine kritische Lage geraten. Deutschland hat dabei seine internationalen Verpflichtungen zur Sicherung der Netzstabilität zeitweilig grob missachtet. Während die deutsche Windradlobby jubelte, mussten in Österreich die Leistungen der konventionellen und Wasserkraftwerke am 22. und 23. Dezember notfallmäßig hochgefahren werden, am 22. Dez. sogar auf mehr als den elffachen Wert der eigentlich geplanten Produktion.

Würden Sie sich in ein Flugzeug setzen, dessen Pilot noch den ersten Bartflaum am Kinn trägt und kurz vor dem Start noch mit verlorenem Gesichtsausdruck in einem Heftchen mit dem Titel „Vom Laien zum Flieger-As in nur fünf Lektionen“ herumgeblättert hat? Nun, während der Durchschnittdeutsche in einem solchen Fall wahrscheinlich fluchtartig die Maschine verlassen würde, vertraut er in einem anderen, für sein Wohlergehen aber genauso entscheidenden Punkt sein Schicksal Menschen an, welche von der extrem anspruchsvollen Technik unserer Stromversorgung ebenfalls nicht den Schimmer einer Ahnung haben: Politikern, deren Qualifikation sich zumeist auf eine Lehrer- oder Anwaltsausbildung beschränkt, und die sich auf Berater verlassen, deren Qualifikation hauptsächlich auf ihrer Mitgliedschaft bei grünlinken Parteien oder Nichtregierungsorganisation wie Greenpeace oder dem BUND beruht. Damit haben wir unsere Stromversorgung in die falschest möglichen Hände gegeben. Wie empfindlich unser aus vielen tausend Einzelelementen fein vernetztes Stromversorgungssystem in Wirklichkeit ist, zeigte in aller Deutlichkeit der massive Blackout, der am 4. November 2006 große Teile Deutschlands und Europas für Stunden ins Chaos stürzte. Um zu verstehen, was damals vor sich ging, empfiehlt sich ein Blick auf die kritischen Sekunden dieser Ereignisse.

Was geschah im kritischen Moment?

Eine brauchbare Analyse der Abläufe und der Fehler, die im Rahmen einer eigentlich routinemässigen Umschaltoperation zu einem der europaweit schlimmsten Stromausfälle mit rund 10 Mio. betroffenen Haushalten und Auswirkungen von Deutschland bis nach Marokko führten, findet sich in [WIAU]. Wie häufig bei derartigen Katastrophen gab es im Endeffekt nicht eine Ursache, sondern zahlreiche einzelne Fehler, die normalerweise folgenlos geblieben wären. Erst in ihrem Zusammenwirken kam es zu einer verhängnisvollen Kombination, die dann das europäische Verbundnetz in den Abgrund riss.

2Bild 1. Aufzeichnung des Frequenzverlaufs des Stromnetzes am 04.11.2006 zwischen 22:08 und 22:30 MEZ, gemessen im Ruhrgebiet (Grafik: Wikimedia Commons)

Dem eigentlichen Ausfall waren eine ganze Reihe von Kommunikationsdefiziten, Schlampereien und mangelnden Absprachen vorausgegangen. Dennoch befand sich das Netz in den Minuten vor dem eigentlichen Ereignis in einem zwar gefährdeten, aber stabilen Zustand. Die Gefährdung resultierte aus der Missachtung des sogenannten N-1-Kriteriums, welches vorschreibt, dass zu keiner Zeit der Ausfall eines bestimmten Betriebsmittels wie einer Leitung, eines Transformators oder Generators zu einem Gesamtausfall führen darf [N1KR]. Im vorliegenden Fall war zu wenig Kraftwerksleistung am Netz von RWE [ZEIT], um nach der planmäßigen Abschaltung zweier wichtiger Leitungen noch zusätzlich den Ausfall einer dritten Leitung aufzufangen. Zu diesem Verlust kam es, weil ein im Prinzip minimaler Eingriff nach einem Lastanstieg auf einer bereits kritisch belasteten Leitung um 22:10:11 zu einem weiteren Stromanstieg von gerade mal 67 A führte, was bei 380000 Volt einer Leistungserhöhung um etwa 25 MW entspricht. Im Vergleich mit der üblichen Größenordnung des Leistungstransports durch solche Leitungen, der bei rund 1000 MW liegt, sind diese zusätzlichen 2,5 % eigentlich unbedeutend. Im vorliegenden Fall spielten sie jedoch die Rolle des sprichwörtlichen Tropfens, der ein Fass zum Überlaufen bringt. Diese kleine zusätzliche Last löste innerhalb von zwei Sekunden den automatischen Netzschutz aus und trennte die betreffende Leitung. Wegen der Nichteinhaltung des sogenannten N-1-Kriteriums kam es dadurch zu einer unkontrollierten Verteilung der Last auf andere Leitungen und innerhalb von zwei weiteren Sekunden zu einer Kettenreaktion mit sich immer weiter ausbreitenden Abschaltungen. Schließlich wurde das europäische Verbundnetz notfallmäßig in Teilnetze aufgespalten, in denen es in der Folge zu teils stundenlangen Ausfällen kam.

Wichtigste Lehren: Nie ohne Grosskraftwerke…

Der Ablauf der Ereignisse vom 4. November 2006 zeigt vor allem zunächst eines: Den Netzbetreibern stehen bei solchen Ereignissen meist so gut wie keine Zeitreserven zur Verfügung. Das kritische Zeitfenster war gerade einmal vier Sekunden lang, eine Zeit, in der selbst primärregelfähige Kraftwerke ihre Leistungsabgabe nur um Bruchteile des erforderlichen Betrags heraufsetzen können, Bild 2.

3Bild 2. Schema des zeitlichen Einsatzes der unterschiedlichen Regelleistungsarten. Auch die sogenannte Primärregelleistung steht erst nach 30 Sekunden vollständig zur Verfügung (Grafik: DF5GO/ Wikimedia Commons)

Die einzige sofort verfügbare Leistungsreserve, auf die die Netzbetreiber gerade in diesen ersten entscheidenden ersten Sekunden eines Ausfalls zurückgreifen können, ist die in den rotierenden Massen der Turbinen und Generatoren konventioneller Kraftwerke gespeicherte kinetische Energie. Vom Prinzip her arbeiten diese Anlagen in einem solchen Fall ganz so wie ein Schwungrad. Die darin gespeicherte Energie ist enorm, denn die rotierenden Bestandteile von Großkraftwerken haben eine Masse von oft mehreren hundert Tonnen, Durchmesser von etlichen Metern und erreichen im Normalfall rund 3000 Umdrehungen/ Minute. Bild 1 zeigt sehr anschaulich, wie schnell im Ruhrgebiet die Netzfrequenz nach dem Auftreten der Störung einbrach. Nur die Rotationsreserven verhinderten zu diesem Zeitpunkt einen totalen Zusammenbruch. Erst mit einer gewissen Verzögerung setzen nach und nach die sonstigen Stabilisierungsmechanismen ein: Dampf-, Gas- und Wasserventile werden aufgefahren, Kesselfeuerungen in Kohlekraftwerken auf höheren Durchsatz eingestellt und Steuerstäbe aus Reaktorkernen herausgefahren. Doch haben alle diese Maßnahmen nur dann noch einen Sinn, wenn es in den ersten Augenblicken gelungen ist, einen kompletten Zusammenbruch des Netzes mit Hilfe der Rotationsenergie zu verhindern. Soll heißen: Ohne ausreichende Verfügbarkeit von konventioneller Kraftwerksleistung ist ein Netz in kritischen Situationen nicht stabil zu halten.

strenge Einhaltung des N-1-Kriteriums…

Zweite wichtige Lehre aus dem Desaster vom November 2006 ist die Erkenntnis, dass das sogenannte N-1-Kriterium in jedem Fall ohne Einschränkungen eingehalten werden sollte. In der Praxis heißt dies vor allem, dass stets eine ausreichende Anzahl konventioneller, zu Abgabe von Primärregelleistung fähiger Kraftwerke am Netz sein müssen. Hierzu zählen im Wesentlichen Kohlekraftwerke, Kernkraftwerke, Gaskraftwerke und Wasserkraftwerke. Unbrauchbar sind unter diesen Gesichtspunkten dagegen sowohl Solar- als auch Windenergieanlagen, da deren Leistungsabgabe nicht gezielt dem sich ändernden Bedarf angepasst werden kann. Insbesondere Leistungserhöhungen sind wegen der Launenhaftigkeit von Sonne und Wind nicht zu gewährleisten.

Erzeugung nahe am Verbrauch…

Eine weitere entscheidende Erkenntnis aus den Ereignissen vom 4. November 2006 ist die, dass es Gefahren birgt, wenn Erzeugung und Verbrauch zu weit voneinander entfernt liegen. Dies zeigte sich, als das europäische Verbundnetz instabil wurde und durch automatische Notfallprogramme in drei getrennte Teilnetze aufgespalten werden musste. Am Ende dieser Kettenreaktion wurde das europäische Verbundnetz (UCTE, Union for the Coordination of the Transmission of Energy) in die Bereiche West, Nord-Osten und Süd-Östliches Stromnetz als eigene Teilnetze aufgetrennt, Bild 3.

4Bild 3: Zerfall des europäischen Verbundnetzes in drei Teilnetze mit Frequenzabweichungen infolge Unterversorgung (orange und blau) bzw. Überkapazität (grün) (Bild: wdwd/ Wikimedia commons)

Diese Trennung machte die nachteiligen Folgen einer zu großen räumlichen Trennung von Stromerzeugung und –verbrauch sichtbar: Während in Nordosteuropa (grün) plötzlich knapp 10.000 MW zu viel Leistung am Netz waren, fehlte diese Erzeugung in West- und Südeuropa (orange und blau). Als Konsequenz stieg die Netzfrequenz im Nordosten rapide wieder an (Bild 1), während sie im Westen und Süden weiter abfiel. Entsprechend unterschiedlich waren die Konsequenzen: Im grünen Sektor gelang es noch rechtzeitig, überschüssige Erzeugungsleistung vom Netz zu trennen. Die Notabschaltung eines laufenden Kraftwerks ist zwar ein brutaler Vorgang, jedoch sind die Kraftwerke dafür ausgelegt und können das überstehen. Eine schnelle Aktivierung stillstehender Einheiten steht dagegen auf einem ganz anderen Blatt. Deswegen war es in den beiden anderen Sektoren nicht möglich, ausreichend Erzeugerleistung zu mobilisieren. Das ist auch kein Wunder, denn im gesamten synchronisierten Bereich des europäischen Verbundnetzes liegt die vorzuhaltende Primärregelleistungskapazität bei lediglich 3000 MW, also bei nur rund einem Drittel dessen, was zu diesem Zeitpunkt benötigt worden wäre. Da die fehlende Erzeugerleistung in den Bereichen „Orange“ und „Blau“ nicht schnell genug mobilisiert werden konnte, mussten durch automatischen Lastabwurf Verbraucher vom Netz genommen werden, was nichts anderes bedeutet als Blackouts. In manchen Gebieten dauerte es teils mehrere Stunden, bis das Verbundnetz wieder zusammengeschaltet und synchronisiert werden konnte.

Eine entscheidende Lehre aus diesen Ereignissen sollte daher sein, zur alten Tugend zurückzukehren, Erzeugung und Verbrauch elektrischer Energie räumlich möglichst nicht zu weit zu trennen. Hätte in den Verbrauchsschwerpunkten der einzelnen Teilnetze nach der Auftrennung jeweils genügend Kraftwerksleistung zur Verfügung gestanden, so wären die Konsequenzen wesentlich geringer gewesen. Der Ferntourismus in Sachen Stromleitung, den man heute mit Riesenwindparks in grosser Entfernung von den Verbrauchsschwerpunkten oder mit „Wüstenstrom aus der Sahara“ propagiert, offenbart gerade in solchen Situationen seine elementaren Schwächen. Wenn man z.B. in Norddeutschland 30000 und künftig 50000 oder gar 70000 MW Windleistung erzeugt und die Leitungen zu den Verbrauchszentren dann aus irgendwelchen Gründen ausfallen, so kann man mit gerade mal 3000 MW Primärregelleistung im Fall des Falles faktisch überhaupt nichts mehr ausrichten.

5Bild 4. Kohlekraftwerke wie dieses der Steag in Herne sind entscheidende Stützen der Netzstabilität (Foto: kohlekraftwerke.de)

Beim Blackout nutzen Gaskraftwerke wenig

Eine weitere wichtige Folgerung aus den beschriebenen Ereignissen ist die, dass die oft als Heilsbringer gepriesenen Gaskraftwerke bei einem Blackout wenig ausrichten können. Reine Gaskraftwerke werden zwar als Schnellstarter gepriesen, doch dauert es eben doch mehrere Minuten, bis ihr Generator wirklich nennenswerte Leistungen abgeben kann. Damit kann man keinen Blackout verhindern. Noch mehr gilt dies für die sogenannten Gas-und-Dampfkraftwerke: Aus dem Stillstand heraus braucht deren Dampfkessel eher Stunden als Minuten, bis er die Turbine mit nennenswerter Leistung versorgen kann. Während reine Gaskraftwerke wegen ihrer hohen Kosten sowieso meist nur kurzfristig zur Deckung von Spitzenlast zum Einsatz kommen, bedienen GUD-Kraftwerke meist die Mittellast. Zwar kommen sie mit kleinen bis mittleren Lastgradienten gut zurecht, doch ist ihre Präsenz im Netz wegen der hohen Kosten zu gering, als dass man von ihnen erwarten könnte, dass sie wesentliche Anteile der Aufgaben von Grundlastkraftwerken übernehmen könnten.

EE-Strom ist unzuverlässig

Mit Blick auf die oben vorgestellten Gefährdungen der Netzstabilität stellt man bei genauerer Betrachtung der in Deutschland zur Zeit vorliegenden Situation bei der Stromerzeugung – insbesondere unter Einbeziehung der sogenannten „Erneuerbaren Energien“ – fest, dass wir uns bereits jetzt in einer kritischen Situation befinden, die durch weiteren EE-Zubau immer weiter verschlimmert wird. Bild 5 zeigt den Verlauf der Stromerzeugung aus Wind, Sonne und konventionellen Kraftwerken im Zeitraum vom 1. bis zum 26. Dezember 2013.

6Bild 5. Erzeugung aus konventionellen, Wind- und Solarkraftwerken vom 1. bis 26. Dezember 2013 (Daten: EEX)

Daraus lässt sich erkennen, dass im Dezember zwar etliche Tage mit sehr hohem Stromaufkommen aus Windenergie vorkamen, aber andererseits auch Zeiträume mit einer Gesamtdauer von rund zwei Wochen, in denen die deutsche Bevölkerung ohne den Strom aus konventionellen Kraftwerken extrem schwierige Zeiten ohne Heizung, Licht, Warmwasser, warmes Essen und funktionsfähige Arbeitsplätze hätte durchmachen müssen. Von einer Fähigkeit der „Erneuerbaren Energien“, konventionelle Kraftwerke zu ersetzen, kann demnach nur jemand reden, der selbst das kleine Einmaleins der Stromerzeugung und -versorgung nicht verstanden hat. Großkraftwerke kann man nicht so mal eben nach Belieben ein- oder ausschalten und danach in die Garage stellen, sie brauchen Belegschaften (4 Schichten!), Betriebsmittel, Brennstoffe, Reparaturen etc. pp, und diese Kosten laufen weiter, egal ob man ihnen erlaubt, Strom zu liefern oder nicht.

Ihren blamabelsten Tag hatten Sonne und Wind am 11. Dezember, als sie gemeinsam über einen Grossteil des Tages weniger als 2000 MW und über einen Teil des Nachmittags sogar weniger als 900 MW lieferten, Bild 6. Das ist gerade mal die Leistung eines einzigen größeren Kohlekraftwerks. In Prozentzahlen ausgedrückt waren dies gerade einmal 1,4 % der Netzlast. Man muss schon eine sehr lockere Beziehung zur Realität haben um zu behaupten, mit derartigen „Energiequellen“ könne man Deutschland zu 100 % versorgen, wie es immer mal wieder in der Presse zu lesen ist.

7Bild 6. Am 11. Dezember 2013 erreichte das Aufkommen an Wind- und Solarstrom über lange Zeiträume nicht einmal 1500 MW (Daten: EEX)

Bei viel Wind wird die Notfallreserve nicht mehr eingehalten

Ebenso unhaltbar ist auf der anderen Seite jedoch inzwischen auch die Situation an Tagen mit hohem EE-Aufkommen. Aufgrund des Vorrangs von EE-Stromerzeugern vor konventionellen Kraftwerken müssen diese bei hohen Einspeisungen von Wind- und Solarstrom ihre Erzeugung zurückfahren. Dadurch wird jedoch bei etwa 28000 MW eine kritische Grenze unterschritten, bei der die noch am Netz verbleibende Kraftwerksleistung nicht mehr ausreicht, um die erforderliche Mindestreserve an Primärregeleistung vorzuhalten [VERT, WIAU]. Dies ist in Bild 4 mit einer roten Linie gekennzeichnet. Am 22. Dezember war dies beispielsweise über einen Zeitraum von 8 Stunden der Fall. Für diesen Zeitraum wurde das N-1-Kriterium bezüglich Vorhaltung von Primärregelleistung nicht mehr eingehalten, ein klarer Verstoß gegen die Erkenntnisse aus der Analyse des Blackouts vom November 2006. Auf gut Deutsch: Im Dezember 2013 bestand für einen Zeitraum von mehreren Tagen ein reales Blackout-Risiko nicht nur für Deutschland, sondern auch für die Nachbarländer. In seinem Wind- und Solarwahn ist Deutschland inzwischen offensichtlich bereit, seine internationalen Verpflichtungen zur Sicherung der gemeinsamen Netzstabilität zeitweilig grob zu missachten.

Österreich: Es wurde knapp

Einen Eindruck davon, wie schädlich sich der Alleingang Deutschlands in Sachen EE-Energieproduktion auf unsere Nachbarländer mittlerweile auswirkt, vermittelt der Vergleich der ursprünglich in Österreich geplanten Stromerzeugung aus konventionellen Kraftwerken mit der tatsächlichen Produktion am 22. Dez. 2013, Bild 7. Fast den ganzen Tag über mussten die Kraftwerke des Austrian Power Grid (APG) zwischen 800 und mehr als 1100 Prozent der ursprünglich geplanten Erzeugung erbringen, um einen Zusammenbruch der überlasteten Leitungsnetze nach Deutschland zu vermeiden.

8Bild 7. Am 22 Dez. 2013 mussten Österreichs konventionelle Kraftwerke ihre Erzeugung notfallmäßig um teilweise mehr als 1100 Prozent (!) über die ursprünglich geplanten Werte hinaus steigern (Daten: EEX)

Gerne hat man das bei unseren Nachbarn sicher nicht gemacht, denn schon bei einer vergleichbaren Situation am 3. Oktober 2013 hatte man zu ähnlichen Maßnahmen greifen müssen, wenn auch nicht in dem jetzt erforderlich gewordenen Umfang. Schon damals hatten sich die Kosten auf über eine Mio. € belaufen [SAUR]. Beim Strom-Tsunami, der um den 22. Dezember herum die Netze überflutete, dürfte es noch wesentlich teurer geworden sein.

Das Ausmass des Ärgers, den solche Ereignisse auslösen, unterstreicht die folgende Meldung, die am 29.11.2013 in „Die Presse“ erschien: „Der heimische Übertragungsnetzbetreiber APG schlägt Alarm: Das Stromnetz könne mit dem rasanten Ausbau der Wind- und Solarkraftwerke nicht Schritt halten. Allein heuer musste das Unternehmen 600 Stunden lang Kraftwerke notabschalten oder den kurzfristigen Handel mit Strom unterbinden, um das heimische Stromnetz zu sichern. „Die Tendenz ist stark steigend“, warnt APG-Vorstand Gerhard Christiner“ [OEST].

An diesem fundamentalen Problem ändert sich auch durch die Tatsache nichts, dass der überschüssige Windstrom, der in diesem Zeitraum die Netze überschwemmte, zeitweilig nur noch dann abzusetzen war, wenn man dem Abnehmer bis zu 6,2 ct/ kWh draufzahlte, Bild 8. Dies erhöht die Differenz zum Garantiepreis, den der deutsche Verbraucher dann über die EEG-Umlage an die „Öko“-Profiteure zu bezahlen hat.

9Bild 8. Um die Weihnachtszeit 2013 musste überschüssiger EE-Strom an der Börse mit Aufzahlungen von bis zu 6,2 ct/ kWh verschleudert werden (Grafik: HECK)

Quellen:

[HECK] http://nature2010.tripod.com/wkr202.htm    24/25.12.2013

[N1KR] http://www.netzausbau.de/SharedDocs/Glossareintraege/DE/N/glo_n-1-kriterium.html?view=renderHelp[CatalogHelp]&nn=231210

[OEST] http://diepresse.com/home/wirtschaft/economist/1492276/Stromnetz-heuer-600-Mal-in-Gefahr?from=gl.home_wirtschaft

[SAUR] http://www.ploetzlichblackout.at/2013/12/22/eine-analyse-der-aktuellen-situation-weihnachten-2013/

[VERT] http://www.energiewelten.de/elexikon/lexikon/seiten/htm/110601_Primaerregelung_des_Stromversorgungsnetzes.htm

[WIAU] http://de.wikipedia.org/wiki/Stromausfall_in_Europa_im_November_2006

[ZEIT] http://www.zeit.de/online/2006/45/Stromausfall

Die Rechnung des netten Herrn Gabriel

Harte Zahlen zur neuen Energiepolitik

1Mit dem Zustandekommen der neuen Regierung soll Deutschlands Energiewende neuen Schwung aufnehmen. Die Koalitionäre haben sich ehrgeizige Ziele für die Erhöhung des Anteils „erneuerbarer“ Energien auf 40-45 % bis zum Jahre 2025 gesetzt. Die Besetzung des entsprechenden Ministerpostens mit Sigmar Gabriel, einem für forschen Stil bekannten Lehrer ohne belastende technische Kenntnisse, lässt erwarten, dass man auf diesem Weg mit Siebenmeilenstiefeln weiter fortzuschreiten gedenkt. Bereits jetzt steht fest, dass die Sache teuer werden wird. Genau der richtige Zeitpunkt, um hier einen Blick auf die Rechnung zu werfen, die der freundliche „Kellner“ nach Abschluss dieser Ausgabenorgie der verkaterten Nation präsentieren dürfte.

Die Energiewende wird noch einmal beschleunigt [SPI1, SPI2]. Bis zum Jahr 2025 sollen 40-45 % Strom aus sogenannten „erneuerbaren“ Energien erzeugt werden, mit eindeutigem Schwerpunkt auf der Windenergie (Bild 1), insbesondere an den küstennahen Standorten in Norddeutschland. Die Kapazität der Offshore-Windenergie soll von derzeit wenigen 100 MW auf 6’500 MW vervielfacht werden. Dies dürfte vor allem zu Lasten der konventionellen Kraftwerke gehen, denen man – soweit sie fossil befeuert werden – zusätzlich auch noch die CO2-Zertifikate verteuern will [CO2].

2Bild 1. Bei ihren aktuellen Energiewende-Planungen setzt die neue Bundesregierung vor allem auf die Windenergie

Als Antwort auf den überbordenden Preisanstieg bei den EE-Energien will man lediglich die Förderung in einigen Bereichen nach unten anpassen oder sogar deckeln. Falls dies so wie angekündigt umgesetzt wird, könnte sich der Anteil der Windenergie an der deutschen Stromerzeugung, der im Jahre 2012 noch bei 7,3 % lag, bis zum Jahr 2025 mehr als verdreifachen und auf über 22 % anwachsen. Für Solarenergie kann von einem Anwachsen von 4,6 auf bis zu 7 % ausgegangen werden, während das Wachstum bei Wasser, Biomasse und Müll gedrosselt werden dürfte. Für Deutschlands Energieversorgung bedeutet diese Entwicklung eine Katastrophe. Grund ist, dass im Netz im Prinzip kaum Strom gespeichert werden kann. Produktion und Verbrauch müssen deshalb stets im Gleichgewicht gehalten werden. Erzeuger wie Wind und Sonne, die nicht stabil einspeisen, stören dieses Gleichgewicht. Zur Stabilisierung müssen die Netzbetreiber dabei vor allem auf die konventionellen Kraftwerke zurückgreifen. Und genau die dürften zu den Leidtragenden der Koalitionsvereinbarungen gehören.

Sachverstand?

Kaum ein Urteil dürfte die derzeitige deutsche Energiepolitik treffender und zugleich vernichtender charakterisieren als das folgende Zitat aus dem kürzlichen Jahresgutachten 2013/ 2014 des Sachverständigenrats zur Begutachtung der gesamtwirtschaftlichen Entwicklung mit dem Titel „Gegen eine rückwärtsgewandte Wirtschaftspolitik“ [WIGU], wo es heißt: „Vor etwas mehr als zwei Jahren wurde von der Regierungskoalition aus CDU/CSU und FDP die beschleunigte Energiewende ausgerufen. Dieses Großprojekt wird derzeit ohne ein schlüssiges Gesamtkonzept verfolgt.“

Künftige Stromerzeugung

Da die neue Koalition ihre Planzahlen zur Situation der Stromproduktion im Jahre 2025 zum Teil in Prozentzahlen vorgelegt hat, ist die erste und wichtigste Frage, wie hoch denn die absolute Stromproduktion zu diesem Zeitpunkt ausfallen dürfte. Zu dieser wichtigen Frage gehen die Meinungen natürlich weit auseinander. Anhänger der „erneuerbaren“ Energien glauben, dass man durch Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz noch erhebliche Einsparungen erzielen kann. Es ist tatsächlich nicht auszuschließen, dass es zu einem Rückgang bei Produktion und Verbrauch elektrischer Energie in Deutschland kommen wird. Allerdings würden diese Einsparungen voraussichtlich durch die Abwanderung wichtiger Industrien zustande kommen, was man keinesfalls wünschen sollte. Da die Krisenjahre seit 2008 den vorher recht gleichförmigen Anstieg der Stromproduktion unterbrochen haben, verharrt diese seit fünf Jahren auf etwa gleichem Niveau und lag im Jahre 2012 bei rund 629 Terawattstunden (TWh) [AGEB]. Mangels geeigneter Grundlagen für eine anderslautende Prognose nehmen wir für diese Betrachtungen einmal an, dass dieser Wert konstant gehalten werden kann.

3Bild 2. Jede bessere Hundehütte zählt: Die Solarkapazität soll bis auf 52000 MW ausgebaut werden.

Ein durchaus wesentlicher zusätzlicher Faktor sind jedoch die aktuellen Planungen im Bereich der Elektromobilität, obwohl die gleichen Leute, welche dieses Thema ständig vorantreiben, sich kaum Gedanken darüber zu machen scheinen, wo denn der zusätzliche Strom herkommen soll. Nach den derzeit noch geltenden Planzahlen der alten Bundesregierung sollen 2025 rund 4,3 Mio. Elektro-PKW auf deutschen Straßen unterwegs sein [EAWI]. Für diese wären als Antriebsenergie jährlich rund 13 TWh an der Steckdose bereitzustellen. Inklusive der Leitungs- und Übertragungsverluste von rund 35 % wären demnach jährlich rund 20 TWh zusätzlich zu erzeugen. Als Gesamtbedarf der Stromerzeugung im Jahre 2025 kann demnach von etwa 650 TWh ausgegangen werden. Hiervon sollen 40-45 % aus erneuerbaren Quellen stammen. Für die weiteren Berechnungen wählen wir einen konservativen Ansatz und gehen von einem EE-Anteil von lediglich 40 % aus.

Anteile der einzelnen EE-Quellen

Als nächstes ist die voraussichtliche Aufteilung dieser 40 % bzw. 260 TWh auf die einzelnen EE-Quellen aufzuschlüsseln. Dies erfordert einige Berechnungen, weil sich die präsentierten Zahlen zum Teil auf Strommengen, zum Teil auf Erzeugungskapazitäten beziehen. Als feste Größen wurden der Ausbau der Solarkapazitäten auf 52’000 MW sowie der Offshore-Kapazitäten auf 6’500 MW vorgegeben.

 4Bild 3. Durchschnittliche Nutzungsgrade der in Deutschland installierten Fotovoltaikanlagen in den Jahren 2006 – 2012 (Daten: BMU [AEEE])

Die übrigen EE-Quellen – Wasser, Brot (pardon, gemeint ist natürlich Biomasse) sowie Müll – dürften auf dem aktuellen Niveau mehr oder weniger gedeckelt werden. Mit Blick auf diese Angaben müssen zunächst Kapazitäten in tatsächlich zu erwartende Strommengen umgerechnet werden. Hierfür werden die Nutzungsgrade benötigt. Bei Fotovoltaik lässt sich nach Zahlen des BMU [AEEE] für die letzten Jahre ein mittlerer Nutzungsgrad von 8,3 % (Bild 3) errechnen, bei Wind sind es 17,4 %, Bild 4.

5Bild 4. Durchschnittliche Nutzungsgrade der in Deutschland installierten Windenergieanlagen in den Jahren 2006 – 2012 (Daten: BMU [AEEE])

Da für die Offshore-Anlagen in der Nordsee noch keine verlässlichen Langzeiterfahrungen vorliegen, macht es Sinn, hierfür Ergebnisse aus Großbritannien heranzuziehen, da dort in ähnlicher geographischer Lage schon seit Jahren große Windparks in Betrieb sind. Hier liegt der Nutzungsgrad bei 30 % [OFFS].

Demnach wären im Jahre 2025 folgende EE-Produktionsmengen zu erwarten:

    TWh
Wind Onshore (erforderl. Kapazität 86’660 MW)   132.1
Wind Offshore (erforderl. Kapazität 6’500 MW)   17
Solar (erforderl. Kapazität 52’000 MW)   45.6
Biomasse inkl. Müll (Kap. etwa konstant)   43.6
Wasser (Kap. etwa konstant)   21.7
     
Gesamt für 40 % EE-Anteil   260

Kosten des Zubaus

Per 3. Dez. 2013 waren in Deutschland 32460 MW Windkapazität sowie 34850 MW Solarkapazität installiert [EEX], ausserdem etwa 500-700 MW Offshore-Kapazität. Um die obigen Werte für die Jahres-Stromproduktion zu erreichen, wäre demnach folgender Zubau erforderlich:

  MW Ersatz MW MW
Wind Onshore 54’200 18’400 72’600
Wind Offshore 5’800 0 5’800
Solar 17’150 2’100 19’250

In obiger Rechnung wird auch der Ersatzbedarf für diejenigen Kapazitäten berücksichtigt, die aufgrund des Erreichens der Altersgrenze ausgemustert werden müssen, d.h für alle Anlagen, die 2005 bereits in Betrieb waren. Bei Solaranlagen sind dies lediglich 2100 MW, bei Windenergieanlagen jedoch immerhin zusätzlich 18400 MW.

Als nächstes sind jetzt die entsprechenden Kosten pro installierter Kapazität zu ermitteln. Bei professionell errichteten Solaranlagen kann man aktuell von etwa 1,5 bis 1,8 Mio. € pro MWp ausgehen [SOKO, SOK2]. Bei landgestützten Windenergieanlagen liegen die Kosten bei etwa 1,45 Mio. €/ MW [WIKO]. Wesentlich teurer wird es dann im Offshore-Bereich. Nimmt man den Nordseewindpark Bard 1 als Maßstab, so liegen diese bei etwa 7,25 Mio. €/ MW [BARD]. Mit diesen Werten stellen sich die Kosten für die Steigerung des Anteils erneuerbarer Energie auf 40 % bis zum Jahre 2025 zunächst wie folgt dar:

    Mrd. €
Wind Onshore 72’600 MW * 1,45 Mio./ MW 105.3
Wind Offshore 5’800 MW * 7,25 Mio./ MW 42.1
Solar 19’250 MW * 1,65 Mio./ MW 31.8
     
Summe   179.2

Allein für die reinen Anlageninvestitionen kommen mit den EE-Plänen der neuen Regierung somit auf den deutschen Verbraucher zusätzliche Kosten von ca. 180,- Mrd. € zu.

plus einiger „Kleinigkeiten“

Mit der reinen Errichtung von EE-Anlagen ist es jedoch nicht getan, es kommen noch diverse kleinere und größere Positionen hinzu, damit der so erzeugte Strom auch tatsächlich beim Verbraucher ankommen kann. Insbesondere um die Netzanbindung der Offshore-Windenergie hat es ja bereits in den vergangenen Jahren erhebliches Gezerre gegeben. Insgesamt handelt es sich um folgende Positionen:

    Mrd. €
Netzausbau an Land (Transportebene, 4’000 km) [NAKO]   26 bis 80
Anbindung Offshore (5’800 MW) [TENN]   6
Netzausbau Verteilnetze [NAKO]   24 bis 30
Smart Meter [SMSP]   10.4
Zusätzliche Kosten Regelenergie (pro Jahr mehr als 1 Mrd. €)   11
     
Summe (konservativ gerechnet)   77.4

Summa summarum dürften die Beschlüsse der jetzt besiegelten Koalition demnach bis zu 300 Mrd. € kosten. Diese Zahl stellt jedoch immer noch nicht die ganze Wahrheit dar, denn es handelt sich dabei vor allem um Investitionsaufwendungen. Hinzu kommen noch die Kosten für Betrieb und Instandhaltung, die aller Voraussicht nochmals in gleicher Größenordnung liegen dürften. Angesichts der Tatsache, dass die sogenannte „Energiewende“ den Verbraucher bereits bis jetzt mit schätzungsweise 500 Mrd. belastet hat, dürfte die Billion bereits im Jahre 2025 erreicht oder sogar überschritten werden.

 1Bild 5. Konventionelle Kraftwerke wie hier das Kohlekraftwerk Altbach Deizisau sollen die Kohlen der Energiewende aus dem Feuer holen und trotzdem verlieren (Foto: kohlekraftwerke.de)

Besonderes „Schmankerl“ sind in diesem Zusammenhang die Planungen rund um die zwangsweise Umrüstung der Zählertechnik in Haushalten auf die sogenannten „Smart Meter“. Einem kürzlichen Bericht bei „Spiegel Online“ zufolge [SMSP] soll zunächst jeder Haushalt acht Euro im Jahr bezahlen, auch wenn er noch mit einem alten Stromzähler ausgestattet ist. Für Neubauten und bei Modernisierungen hingegen wird der obligatorische Einbau eines Smart Meter bis zu 72 Euro im Jahr kosten. Dabei hat der Verbraucher von diesen Geräten keinerlei substanzielle Vorteile zu erwarten, statt dessen erhebliche Nachteile – von der Fernüberwachung seines Verbrauchsverhaltens bis zur ferngesteuerten Abschaltung des Stroms nach Gusto des Versorgungsunternehmens. Profitieren dürften davon lediglich die Zählerhersteller.

Was bekommt der Bürger eigentlich zurück?

Fragt man jetzt ketzerisch, welche Vorteile denn dem deutschen Verbraucher aus diesem fast beispiellosen Kapitaleinsatz erwachsen sollen, so sind diese….quasi nichtexistent. Denn das erklärte Ziel, den Einsatz fossiler Rohstoffe und damit den CO2-Ausstoss zu reduzieren, wird man trotz dieser gigantischen Ausgaben nicht einmal annähernd erreichen können. Dazu genügt ein Blick auf Bild 6, das die Aufteilung der Stromerzeugung am 11. Dezember 2013 dokumentiert. An diesem Tag erreichte die kumulierte Stromerzeugung aus 32’460 MW Windkapazität sowie 34’850 MW Solarkapazität über etliche Stunden nicht einmal 1’000 MW. Der prozentuale Anteil von Sonne und Wind am der Netzlast lag für einen Großteil des Tages bei lediglich 1,5 bis 3,5 % und erreichte nur in der Mittagszeit kurzfristig 7,7 %. Um die Stromversorgung dennoch sicherzustellen, musste fast der gesamte Park an Kohle-, Gas- und Kernkraftwerken zum Einsatz gebracht werden. Trotz enormer nomineller Kapazitäten an „erneuerbaren“ Energien können in Deutschland faktisch keine konventionellen Kraftwerke stillgelegt werden, weil ohne sie die Versorgung zusammenbrechen würde.

2Bild 6. Am 11.Dezember 2013 lag die gemeinsame Leistung aus 67’300 MW Wind- und Solarkapazität für einen Großteil des Tages unterhalb von 2’000 MW. Nur konventionelle Technologien wie Kohle- und Kernkraftwerke retteten Deutschland vor dem Blackout (Daten: [EEX])

Auch für 2025 nur trübe Aussichten

Erinnern wir uns: Ziel der ganzen superteuren Aktion soll die Rettung des Klimas durch Reduzierung des Ausstoßes an CO2 sein. Diesem Ziel sollen wir mit der erheblichen Steigerung der Zahl an Wind- und Solaranlagen bis zum Jahre 2025 näherkommen. Doch wieviele konventionelle Kraftwerke wird man denn durch den forcierten Zubau von Wind- und Solaranlagen bis zum Jahr 2025 definitiv abschalten und vom Netz nehmen können? Um dieser Frage nachzugehen, wurde die Wetterlage bzw. die damit verknüpfte Stromerzeugung des 11. Dezember 2013 zugrunde gelegt und mit den für 2025 geplanten Kapazitäten neu berechnet, Bild 7. Im betreffenden Jahr lägen die Windkapazitäten bei insgesamt 93’160 MW (86’660 MW Onshore und 6500 MW Offshore) und die Solarkapazität bei 52’000 MW, zusammen also 145’160 MW. Das entspricht rund 180 % der maximalen Netzlast.

Doch trotz dieses enormen „Overkills“ an „EE“-Kapazität kämen Sonne und Wind bei einer vergleichbaren Wetterlage wie der des 11. Dezembers 2013 auch zusammen über einen Großteil des Tages auf nur 2’700 bis 4’200 MW bzw. 4 bis 9 % der Netzlast. Zur Aufrechterhaltung der Versorgungssicherheit wären konventionelle Kraftwerke also weiterhin faktisch unverzichtbar. Eine Stilllegung nennenswerter Kapazitäten wäre nach wie vor nicht möglich.

Mit Blick auf das vorgebliche Ziel der Energiewende, die Verringerung des CO2-Ausstosses, lässt der Blick auf Bild 7 zudem erkennen, dass diesbezüglich überhaupt kein Fortschritt zu erwarten sein dürfte. Grund ist die Stilllegung der Kernkraftwerke, die 2012 immerhin noch rund 16 % zur deutschen Stromerzeugung beigetragen hatten. Dieser Anteil muss durch Kohlekraftwerke aufgefangen werden, die entsprechend zusätzliches CO2 ausstoßen. Hinzu kommt, dass aufgrund der Unzuverlässigkeit der Stromerzeugung aus Sonne und Wind ein entsprechend höherer Anteil konventioneller Kraftwerke als Bereitschaftsreserve „unter Dampf“ gehalten werden muss, um jederzeit einzuspringen. Dieser sogenannte „hot standby“ erfordert jedoch die ständige Zufuhr erheblicher Mengen Brennstoff, so dass sich die CO2-Bilanz der betreffenden Kraftwerke merklich verschlechtert. Per Saldo ist deshalb damit zu rechnen, dass wir 2025 für die Stromerzeugung sogar mehr CO2 in die Luft pusten werden als heute.

3Bild 7. Hypothetischer Strommix im Dezember 2025 analog der Wetterlage, wie sie am 11.12. 2013 herrschte

Quellen

[AGEB] http://www.ag-energiebilanzen.de/

[AEEE] Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, Arbeitsgruppe Erneuerbare Energien – Statistik, BMU – EI 1, Stand Juni 2013

[BARD] http://www.nwzonline.de/wirtschaft/neuer-wirbel-um-windpark-von-bard_a_1,0,542153364.html

[CO2] http://www.spiegel.de/wissenschaft/natur/emissionshandel-eu-staaten-wollen-co2-ausstoss-teurer-machen-a-932575.html

[EAWI] http://de.wikipedia.org/wiki/Elektroauto

[EEX] http://www.transparency.eex.com/en/

[NAKO] http://www.manager-magazin.de/politik/artikel/0,2828,758208,00.html

[OFFS] http://www.bwea.com/ukwed/ abgerufen am 31.10.2012

[SOKO] http://www.solarrechner.de/

[SOK2] http://www.interplan-solar.eu/de/Investment/turnkey.html

[SMSP] http://www.spiegel.de/wirtschaft/service/smart-meter-regierung-plant-zwangsumlage-fuer-stromkunden-a-936560.html

[TENN] http://www.manager-magazin.de/unternehmen/energie/0,2828,851292,00.html

[WIGU] Sachverständigenrat zur Begutachtung der gesamtwirtschaftlichen Entwicklung. Gegen eine rückwärtsgewandte Wirtschaftspolitik Jahresgutachten 2013/14

[WIKO] Verkaufsprospekt zum Erwerb von Kommanditanteilen an der Bürgerwindpark Albersdorf GmbH & Co. KG

Das grosse Interview mit Bastien Girod, Windkraftlobbyist und Atomkraftgegner

diskussion_WindkraftEin fingiertes Interview mit Bastien Girod, Nationalrat der Grünen Partei und Vizepräsident der Schweizerischen Vereinigung zur Förderung der Windkraft, Suisse Eole. Das Interview hat nie stattgefunden und es wird auch kaum je so stattfinden. Weltverbesserer wie Bastien Girod scheuen sich davor, mit den echten Windkraftgegnern zu diskutieren. Sie wissen ganz genau, was sie mit ihrer Energiepolitik anrichten und scheuen sich vor den greifbaren Fakten ihrer Gegner. Man redet lieber mit handverlesenen Pseudokritikern und vermeintlichen Energieexperten, damit der Schein einer Diskussion auch schön gewahrt wird. Gegen die systematischen Falschinformationen der Grünen und Linken ist nur ein Kraut gewachsen: Klare, einfach formulierte Argumente, die bei Bedarf fundiert erklärt werden können. So stürzt das hochkomplexe Lügengebilde namens Energiewende wie ein Kartenhaus in sich zusammen. Denn ihr Argumentationshaus ist auf Behauptungen, Falschaussagen und Utopien gebaut.

G=Bastien Girod    W=Windkraftfgegner    M=Moderator

M: Herr Girod, warum möchten Sie in der Schweiz Windkraftwerke fördern?
G: Mit Erneuerbaren Energien wie Windkraft können wir die Atomkraftwerke der Schweiz ersetzen.
W: Warum wollen sie die Kernkraftwerke mit Windkraftwerken ersetzen?
G: Atomkraft ist sehr gefährlich, in Tschernobyl und Fukushima sind je 1 Mio. Tote zu erwarten.
W: Woher nehmen Sie diese Zahlen bloss? In Fukushima sind gemäss WHO und UNSCEAR weder gestern noch heute oder in Zukunft Totesfälle wegen der Havarie des KKW Fukushima bekannt oder zu erwarten. (KK002)  Die globale Unfallstatistik über Todesfälle und Körperverletzungen im Zusammenhang mit der Stromerzeugung bezeichnet die Kernkraft mit Abstand als die sicherste Art der Stromerzeugung. (KK003)
G: Mühleberg und Beznau sind richtige Schrottreaktoren, Mühleberg ist baugleich mit Fukushima Daiichi! Sie müssen lieber früher als später abgeschaltet werden! diese Schrottmeiler stellen eine grosse Gefahr für die Bevölkerung dar.
W: Mühleberg ist tatsächlich in den Grundzügen baugleich mit Fukushima Daiichi. Aber das KKW Mühleberg wurde seit dem Bau laufend an die aktuellen Sicherheitsanforderungen  angepasst. Fukushima Daiichi war bis zur Havarie auf dem Sicherheitslevel der 1970-er Jahre stehengeblieben (KK004). Die Betreiberin TEPCO hat die wichtigsten Verbesserungen, wie sie in westlichen Atomkraftwerken zum Standard gehören, einfach ignoriert. Eine Havarie wie in Fukushima hätte in Mühleberg aber auch ohne die umfangreichen Sicherheitsverbesserungen, die seit dem Bau ausgeführt worden sind, nicht stattfinden können. Das KKW Beznau wurde in der Risikoanalyse, die auf die Havarie von Fukishima folgte, als leuchtendes Beispiel erwähnt, wie man es hätte besser machen können (KK005) Mühleberg und Beznau sind keine Schrottreaktoren, sondern werden auf einem international anerkannt hohen Sicherheitslevel betrieben … Möchten sie eine Kopie des Berichts, Herr Girod?
G: Nein, danke. Aber das Abfallproblem ist nicht gelöst. Wollen sie denn wirklich den nächsten Generationen für Millionen von Jahren dieses Problem aufbürden?
W: Mit etwas gutem Willen der Atomkraftgegner, das zeigt sich z.B. in Schweden, wäre das Problem schon längst gelöst (KK006). Das von Ihnen als Argument gegen KKW missbrauchte  Atommüllproblem ist nur deshalb in der Schweiz noch nicht gelöst, weil die Atomkraftgegner hier alle Bemühungen für eine sichere Lösung politisch sabotieren. Es sind nur die Atomkraftgegner, die eine bessere und strahlungsärmere Ausnützung des Kernbrennstoffes verhindern. Sie schaffen damit erst das grosse Problem des Volumens und der langanhaltenden Gefährlichkeit des Atommülls. Mit der richtigen Behandlung müsste dieser Abfall nur noch 300 Jahre gelagert werden. Das verhindern die Atomkraftgegner aber durch populistische Falschaussagen in allen Medien. Die Atomkraftgegner verhindern eine Lösung – damit sie das Problem für ihre politischen Zwecke weiter bewirtschaften können und um ihre eigene Existenzberechtigung nicht zu verlieren. Man kann mit gutem Gewissen sagen, dass die von der Kernkraftforschung beschriebenen und bereitliegenden Lösungen der grösste Feind der Atomkraftgegner darstellt. Sie bekämpfen alle zielführenden Lösungsansätze fundamental, weil deren Umsetzung den letzten Rest ihrer Existenzberechtigung gefährden würde.
G: Atomkraft ist sehr teuer und Uran haben wir auch schon bald keines mehr.
W: Windkraft ist noch viel teurer und muss deshalb stark subventioniert werden. Das Windaufkommen in der Schweiz ist das europaweit schwächste und genügt nicht für eine ökonomische Anwendung dieser Technologie. Das mit dem Uran müssen sie mir genauer erklären! Ich verstehe ihre Aussage nicht ganz.
G: Uran reicht nach intensiven Abklärungen der SES (Schweizerische Energiestiftung) noch höchstens für 60 Jahre.
W: Uran gibt es häufig in der Erdkruste. Die Rhone führt jeden Tag ca. 35 Kg Uran (KK001) durch den natürlichen geologischen Verwitterungsprozess aus dem Wallis ins Mittelmeer ab. Es gibt noch sehr viel Uran und man könnte es selbst in der Schweiz kostendeckend abbauen. Ausserdem können auch andere Elemente als Uran für die Kernspaltung verwendet werden. Selbst ohne Uran würden die Kernkraftwerke demnach noch lange nicht stillstehen müssen. Woher nehmen sie und die SES nur solche abenteuerlichen Aussagen?
G: Wie Sie ja angedeutet haben, hat die Schweizerische Energiestiftung dazu eine detaillierte Studie erwähnt (KK009). Danach dauert es nur noch wenige Jahre, bis der Abbau von Uran immer teurer und schliesslich unbezahlbar wird. Atomkraft wird übrigens auch subventioniert, sogar stärker als Windkraft.
W: Das hat im Kern etwas Wahres, aber die Nutzung der Kernkraft wurde in verschiedenen Volksabstimmungen demokratisch legitimiert. Die schwammige Energiestrategie des Bundesrates aber nicht. Ausserdem  ist Strom aus Kernkraft zuverlässig, sicher und deshalb für die Wirtschaft unersetzlich. Aber wollen Sie ernsthaft behaupten, Windkraft sei so zuverlässig oder günstig wie Atomstrom? Was die Studie des SES im Zusammenhang mit dem vorhandenen Uran betrifft: Sie wird offensichtlich nicht einmal vom Präsidenten des Beirats gelesen. Geri Müller hat noch im Jahr 2010 behauptet, Uran gehe in spätestens vier Jahren aus. Die SES redet auf ihrer Website aber von 60 Jahren. Die wissenschaftlichen Argumente des SES sind wohl nicht gerade die exaktesten, was meinen Sie Herr Girod? Die Behauptungen der SES und der Atomkraftgegner sollen einer Allgemeinen Öffentlichkeit suggerieren, dass Kernkraftwerke keine sinnvolle Zukunft haben, weil ihnen der Brennstoff ausgeht? Es ist aber so, dass wir uns für die nächsten 200 Jahre ganz sicher keine Gedanken um den Brennstoff der Kernkraftwerke machen müssen. Da sind den Atomkraftwerkgegnern schon lange vorher die konstruierten Argumente ausgegangen.
G: Die erneuerbaren Energien haben den Strompreis auf dem Spotmarkt stark gesenkt. Strom wird immer billiger durch Windkraft und Photovoltaik.
W: Sie verwechseln den Marktpreis mit den Gestehungskosten. Der Preis auf dem Strommarkt ist tatsächlich am Boden. Der Grund ist die starke Subventionierung der Erneuerbaren durch die Stromkonsumenten und die unverständliche Regel, dass in Deutschland der erneuerbare Strom Vorrang vor konventionellem Strom hat. Das bringt die Anbieter von konventionellem Strom in eine arge Schieflage. Der Strompreis für die Endabnehmer ist aber in Deutschland auf einem rekordhohen Niveau angelangt. Es ist aktuell der teuerste Strompreis, den man auf der Welt haben kann. Und das liegt ausschliesslich an der blinden Subventionierung von Windkraft und Photovoltaik. Hier ist keine Rede davon, dass Windkraft den Strompreis sinken lässt. Das Gegenteil ist der Fall.
G: Eine grossangelegte Studie aus Deutschland legt nahe, dass Kinder, die in der Nähe von Atomkraftwerken leben, häufiger an Leukämie erkranken. Es gibt einen Zusammenhang zwischen der Nachbarschaft von Atomkraftwerken und der Häufung solcher Fälle.
W: Auf der Basis der von Ihnen erwähnten Studie hat das Bundesamt für Gesundheit selber einen Forschungsauftrag erteilt. Die sogenannte CANUPIS – Studie (KK007) hat diesen Zusammenhang auch unter Berücksichtigung des Schweizerischen Krebsregisters NICHT bestätigen können. Neuere Studien wie die RADICON-Studie (KK008) bestätigen ebenfalls, dass dieser Zusammenhang nicht gegeben ist. In unserem Land ist die zusätzliche radioaktive Belastung in der Nähe der Kernkraftwerke bei 1/500 (einem Fünfhundertstel) der natürlichen Strahlung. Und das bei einer sehr tiefen natürlichen Stahlenbelastung von 2 Millisievert pro Jahr im Schweizerischen Mittelland. Schon deshalb ist diese Behauptung eine Konstruktion der Atomkraftgegner ohne jegliches wissenschaftliche Fundament. Es ist hinterhältig und gemein, dass die SES und Greenpeace, sowie Exponenten des WWF und der Grünen Partei jungen Eltern damit Angst zu machen versuchen.
G: Für Atomkraft finden Sie aktuell einfach keine Mehrheiten. Weder im Parlament noch im Volk.
W: Für das Volk, das in der Schweiz ja den Souverän bildet, ist das eine gewagte Behauptung, die Sie nicht belegen können. Erklären Sie mir doch bitte, warum dann unsere Politiker in Bern alles unternehmen, damit das Volk darüber NICHT abstimmen kann? Mit dem durchschaubaren Trick konstruierter Gegenvorschläge zu den bereits extrem strommarktfeindlichen Initiativen der Grünen und Linken schmuggeln Regierung und Parteien diese Frage elegant am Volk vorbei. Das Volk soll lediglich noch über Pest oder Cholera abstimmen dürfen. Die Landesregierung und das Parlament haben grosse Angst davor, dem Stimmvolk die entscheidende Frage zu stellen. Die Politik weiss genau, dass sie eine solche Abstimmung kaum gewinnen könnte. Deshalb machen die Politiker, was sie seit jeher am besten können: Schummeln. Aber sagen sie mir jetzt einmal konkret, woher sie den Strom nehmen wollen. Mit Photovoltaik und Windenergie alleine, das sagen selbst ihre vernünftigen Parteigenossen, geht das nämlich nicht.
G: Wir müssen alles tun, nicht nur Photovoltaik und Windkraft, sondern auch Geothermie und Biogas. Wir müssen den absoluten Stromverbrauch senken und die bestehenden Geräte optimal einsetzen.
W: Wir haben heute eine günstige, umweltfreundliche und zuverlässige Stromversorgung. Sie wollen diese Situation mit unzuverlässigen Erneuerbaren Energieträgern ablösen, obwohl deren Genügen schon heute rein physikalisch nicht gegeben ist. Dieses Prinzip der blinden Hoffnung wird nicht funktionieren, solange es nicht auf eine solide Basis abgestützt ist. Und ihre Mitstreiter sind ja nicht gerade als seriöse Energieexperten aufgefallen.
G: Ich muss mir von Ihnen nicht unseriöses Verhalten vorwerfen lassen, bitte mässigen Sie sich.
W: Doch, das müssen Sie sich leider schon anhören: Ihr grüner Parteikollege Robert Cramer möchte die Wälder für Windkraftwerke abholzen lassen. Die grünliberale Isabelle Chevalley und Sie selber wollen den Natur- und Landschaftschutz zu Gunsten von Industrieanlagen aufweichen. Ruedi Rechsteiner nennt sich Ökonom, kann aber den Strompreis auf dem Spotmarkt nicht von den Gestehungskosten für Erneuerbare Energie unterscheiden. Und der Linke Max Chopard, immerhin Mitglied der nationalrätlichen Energiekommission, kann noch nicht einmal einen Dosimenter richtig ablesen und verwechselt Mikrosievert mit Millisievert. Das führt dann zu so skurrilen Übertreibungen bei den Aussagen der Atomkraftgegner, wie sie nach dem medial aufgebauschten Besuch in Fukushima im Sommer 2013 vorgekommen sind. Die Mitstreiter aus den anderen Parteien haben diesen Unsinn allerdings ohne rot zu werden mitgetragen. Die Behauptung der Atomkraftgegner, die Rechnungsführung der Atommüll-Entsorgungsfonds seien getürkt und es gäbe viel zu wenig Reserven für die Entsorgung hat sich aktuell in Luft aufgelöst. Wo bitte gibt es einen Zweifel an meiner Aussage, Sie und ihre Mitstreiter würden unseriös Argumentieren? Wir verfügen offensichtlich über eine Mehrheit von ungebildeten Politikern im Parlament. Sie können nicht Grundrechnen, haben keine Ahnung von Physik oder Buchhaltung. Und doch verfügt jeder Zweite über einen akademischen Titel. Das ist äusserst beunruhigend.
G: Wir werden weniger Strom benötigen, weil der Verbrauch rückläufig ist und die Geräte immer weniger Strom verbrauchen. Professor Anton Gunzinger hat das Szenario einer Energiewende detailliert durchgerechnet und belegt die Möglichkeit einer Umsetzung.
W: Leider zeigen alle Zahlen in die genau entgegengesetzte Richtung. Die Grünen möchten die Mobilität elektrifizieren und die Häuser mit elektrischen Wärmepumpen beheizen. Das ist eine Verlagerung von Fossiler Energie zu noch mehr elektrischer Energie. Wie soll da weniger Strom verbraucht werden? Mit Hoffen, Beten und Fantasieren versorgen sie keinen einzigen Haushalt, geschweige denn eine wachsende Bevölkerung und die Wirtschaft. Die Berechnungen von Professor Anton Gunzinger gründen auf Annahmen, die weder nachvollziehbar noch logisch erklärbar sind. Er rechnet lediglich einen Haufen von Zahlen, die seit Jahren von den Atomkraftgegnern an den Haaren herbeigezogen wurden. Das Fundament seiner Aussagen wackelt ganz gehörig, wenn man es einer genaueren Prüfung unterzieht.
G: Windkraftwerke betreiben im Winter die zusätzlichen Wärmepumpen. Solarstrom betreibt die zusätzliche Mobilität durch Elektrofahrzeuge. Das können wir lösen. Wir müssen es nur endlich tun.
W: Wir haben weder genug Wind noch genug Sonnenkraft dazu. Sie können die enorme Unzuverlässigkeit dieser beiden erneuerbaren Energieträger nicht ignorieren. Sie ersetzen beim besten Willen und Glauben die aktuell zuverlässige Versorgung durch Grosskraftwerke nicht. Die Grünen träumen von Luftschlössern, Illusionen und Utopien und verwechseln das mit der Realität.
G: Wenn die Stromnetze mal „smart“ sind, kann der Strom problemlos aus der Wüste kommen oder von Windparks irgendwo auf der Welt, wo der Wind gerade weht.
W: Nur wird das nicht funktionieren, denn da wo der Wind dann endlich mal weht, haben sie auch zu wenig Strom im Netz. Und sie können nun mal nicht verteilen, was gar nicht da ist. Entschuldigung, ich korrigiere mich sofort: Die Grünen schaffen es rein rhetorisch immer wieder, Strom, der nicht da ist als „zuverlässige Versorgung“ zu verkaufen – mit lächerlich bedingtem Naturmade Star Zertifikat und deshalb nicht weniger illusorisch. In der Medizin nennt man das Placebo-Effekt. Dort allerdings soll dieser Effekt für die Gesundung des Patienten recht förderlich sein. Für die reale Stromversorgung wird das nicht funktionieren.
M: Sie lassen beide nichts Gutes an ihren Gegnern. Gibt es keine Gemeinsamkeiten oder positive Aspekte bei der Argumentation ihrer Gegner?
G: Die Atomlobby will weiterhin mit einer gefährlichen Technologie Geld verdienen. Die grossen Stromkonzerne sehen ihre Felle davonschwimmen, wenn die zentralen konventionellen Grosskraftwerke verschwinden. Sie riskieren lieber die Verseuchung ganzer Landstriche, als dass sie den Erneuerbaren Energieträgern endlich eine Chance geben wollen. Es geht den Bürgerlichen um ihre Pfründen, die sie mit allen Mitteln verteidigen wollen. Diese fossilen Ansichten sterben langsam aber sicher aus. Die ineffiziente, gefährliche und dreckige Energiegewinnung muss endlich ein Ende haben.
W: Es ist interessant, wie ähnlich sich die Motive UNSERER Gegner formulieren lassen. Windkraftwerke und Photovoltaik sind als Verursacher mindestens des gleichen Drecks bekannt. Der Unterschied ist doch, dass wir diese problematischen Produktionsstätten an wenigen Orten des Landes konzentriert, sicher und effizient betreiben wollen. Die Ökolobby will diese Produktionsstätten mitten in die schönsten Landschaften, Wälder und die Naturschutzgebiete verteilen. Die extremen staatlichen Subventionen ziehen zwielichtige Gestalten wie Investoren von Schwarzgeldern und mafiöse Strukturen wie Magnete an. Mit systematischer Falschinformation wird die Bevölkerung belogen und betrogen. Ich glaube nicht, dass die Ökolobby auch nur einen Funken mehr Moral für sich beanspruchen kann. Sie tun aber so, als wollten sie die Welt vor dem Untergang retten. Diese Masche wird je länger je weniger ziehen, denn die Bevölkerung ist nicht so dumm. Was man den Atomkraftgegnern aber eindeutig positiv zuschreiben kann, ist der durch den politischen Druck entstandene Entwicklungsschub in der Energietechnik. Die Betreiber von Kernkraftanlagen werden dadurch zu noch intesiverem Arbeiten und Planen getrieben. Das ist notwendig, hat aber auch die oben erwähnte extrem hohe Sicherheit unserer Atomanlagen zur Folge gehabt. Wir müssen uns keine Sorgen um die von den Atomkraftgegnern dahergeredeten Havarien und Katastrophen machen. Wir müssen uns davor fürchten, dass die utopischen Ideen einiger Wahnsinniger in Form der von diesen angezettelten sogenannten „Energiewende“ tatsächlich umgesetzt werden sollen. Das ist der Untergang einer gesunden Wirtschaft in diesem Land. Und es ist das Ende jeder effizienten Stromproduktion. Es ist auch das Ende unserer unberührten Landschaften, Wälder und Erholungsgebiete.
G: Sie bezeichnen uns als Wahnsinnige? Wie lange muss ich mir diese ungerechtfertigten Beleidigungen anhören? Es ist eine absolute Frechheit, dass Sie sich über Leute so auslassen, die nur das Beste für unsere Gesellschaft wollen.
W: Die Grünen und besonders die Atomkraftgegner stellen sich sich gerne als Opfer einer bösen Energielobby dar, gehen selber aber über Leichen und scheuen auch offensichtliche Unwahrheiten nicht, wenn es um die Umsetzung ihrer politischen Ziele geht. Mit solchen Leuten rede ich Klartext und lasse mir das von Ihnen nicht verbieten. Der Wahn ist eine psychische Fehlentwicklung, die als Symptom die komplette Uneinsicht trotz guter Gegenargumente beschreibt. Man kann die rotgrünen Atomphobiker mit keinem noch so greifbaren und belegten Argument von diesem Wahn befreien. Sie deshalb als Wahnsinnige zu bezeichnen ist wissenschaftlich nur korrekt. Wenn das kein Wahnsinn ist, ist es umso mehr eine unverständliche Haltung vermeintlich intelligenter und gebildeter Leute.
M: Sagen Sie zum Schluss noch einmal beide, was Ihrer Meinung nach als Nächstes getan werden muss!
W: Wir sollten die Energieversorgung als Ganzes und umfassend betrachten und Schritt für Schritt in einem ökologischen und ökonomischen Sinn weiterentwickeln. Eine Revolution wie die Energiewende ist nicht der richtige Weg. Träume sollten mit Fakten untermauert werden. Es darf keine Planwirtschaft geben und alle Subventionen müssen weg. Dann erreichen wir das Ziel einer Energiewende, die nicht die gesamte Wirtschaft zerstören muss. Es zweifelt niemand daran, dass wir unseren Energieverbrauch und die Energieproduktion modernisieren müssen. Aber deshalb können wir nicht auf alle Errungenschaften unserer sozialen Marktwirtschaft und der weitentwickelten Volksdemokratie verzichten.
G: Wir müssen die Menschen dazu bringen, freiwillig weniger Resourcen zu verschwenden. Dazu braucht es Vorschriften im Umgang mit Energie. Die erneuerbare Energie muss mit allen Mitteln gefördert werden, denn nur so erreichen wir das Ziel einer 2000 Watt – Gesellschaft. Die Atomkraftwerke müssen verschwinden, denn sie sind äusserst gefährlich.

Quellen

  • KK001: Bruno Pellaud, „Kernkraft in der Schweiz, 2013“, Seite 45,  „Uran im Wallis“
  • KK002: „Health risk assessment from the nuclear accident after the 2011 Great East Japan Earthquake and Tsunami“, World Health Organisation, 2013
  • KK003: Forbes, „We rank the killer energy sources“
  • KK004: Bruno Pellaud, „Kernkraft in der Schweiz, 2013“, Seite 27,  „Fragen zur Regierungsführung in Japan“
  • KK005: Woody Epstein, „Risk Management Assessment Fukushima“, 29. April 2011
  • KK006: Ausgereifte Nuklearendlagerung – direkt beim Nachbarn
  • KK007: CANUPIS
  • KK008: RADCON
  • KK009: Energy Watch Group: „Uranium Resources and Nuclear Energy“, 2006 [KK009_A]

Die Sicherheit der Stromversorgung bleibt auf der Strecke

Die Blackout-Koalition

fredfmueller1Es gibt ein lustiges Gesellschaftsspiel, bei dem man versucht, einen Turm aus Klötzchen möglichst lange stehen zu lassen, obwohl jeder Teilnehmer reihum jeweils ein Bausteinchen herausnimmt. Je nachdem, wie gut der Turm gebaut wurde, kann das eine ganze Weile gutgehen – doch zum Schluss wird er unweigerlich zusammenbrechen. Ganz ähnlich, wenn auch mit wesentlich ernsterem Hintergrund, stellt sich auch die Situation im Bereich der deutschen Stromerzeugung dar. Dem soliden Energieversorgungsgebäude des Landes, von mehreren Nachkriegsgenerationen mit Umsicht und Fleiß aufgebaut, wird Stück für Stück immer mehr Substanz entzogen. Gerade weil es so stabil gebaut ist, konnten die Ignoranten der 3. und 4. Generation, die heute an den Schaltstellen der politischen Macht sitzen, dieses Spiel schon recht weit treiben. Inzwischen aber knirscht es immer lauter im Gebälk. Die Gefahr eines massiven Blackouts wächst stetig weiter an.

Die Energiewende soll noch einmal beschleunigt werden, so die aktuelle Meldungslage zur großen Koalition [SPI1, SPI2]. Statt der bisher angestrebten 35 % sollen bis zum Jahr 2025 sogar 40-45 % Strom aus sogenannten Erneuerbaren Energien erzeugt werden. Der Schwerpunkt dürfte dabei auf der Windenergie liegen, insbesondere an den „guten“ küstennahen Standorten in Norddeutschland, und die Kapazität der Offshore-Windenergie soll von derzeit wenigen 100 MW auf 6500 MW vervielfacht werden. Dies dürfte vor allem zu Lasten der konventionellen Kraftwerke gehen, denen man – soweit sie fossil befeuert werden – zusätzlich auch noch die CO2-Zertifikate verteuern will [CO2]. Als Antwort auf den überbordenden Preisanstieg bei den EE-Energien will man lediglich die Förderung in einigen Bereichen nach unten anpassen oder gar deckeln. Falls dies so umgesetzt wird, könnte sich der Anteil der Windenergie an der deutschen Stromerzeugung, der im Jahre 2012 noch bei 7,3 % lag, bis zum Jahr 2025 mehr als verdreifachen und auf über 22 % anwachsen. Für Solarenergie kann von einem Anwachsen von 4,6 auf bis zu 7 % ausgegangen werden, während das Wachstum bei Wasser, Biomasse und Müll gedrosselt werden dürfte. Für Deutschlands Energieversorgung bedeutet diese Entwicklung eine Katastrophe. Grund ist, dass im Netz im Prinzip kaum Strom gespeichert werden kann. Produktion und Verbrauch müssen deshalb stets im Gleichgewicht gehalten werden. Erzeuger wie Wind und Sonne, die nicht stabil einspeisen, stören dieses Gleichgewicht. Zur Stabilisierung müssen die Netzbetreiber dabei vor allem auf die konventionellen Kraftwerke zurückgreifen. Und genau die dürften zu den Leidtragenden der Koalitionsvereinbarungen gehören.

Wind und Sonne bieten weder Versorgungssicherheit…

Ursache der Probleme ist die Unzuverlässigkeit der Energielieferungen aus Sonne und Wind. Die moderne Industrienation Deutschland benötigt an Werktagen im Winter bis zu 80000 MW an elektrischer Leistung. Da Wind und Sonne selbst zusammen manchmal nur wenige 100 MW liefern können (Bild 1), muss die Differenz – also nahezu die gesamte erforderliche Leistung von bis zu 80000 MW – durch konventionelle Kraftwerke abgesichert werden.

fredfmueller2Bild 1. Am 22.8.2013 lag die gesamte EE-Stromproduktion aus Wind und Sonne in der Zeit von 05:00 und 07:00 Uhr bei weniger als 600 MW. Ganz rechts die installierten Gesamtkapazitäten (Datenquelle: EEX)

Um dies zu gewährleisten, wird in Deutschland eine sogenannte gesicherte Kraftwerksleistung bereitgehalten, die zurzeit bei 85000 MW liegt [ENLE]. Diese kann faktisch nur von konventionellen Kraftwerken inklusive Kernkraftwerken erbracht werden. Zwar wird im Prinzip auch Windrädern ein gewisser Beitrag von 6 % ihrer Nennleistung zugesprochen, doch zeigt Bild 1 deutlich, dass dies eher eine ideologisch motivierte Wunschvorstellung ist: Bei einer installierten Windkapazität von knapp 32000 MW hätten mehr als 1900 MW zur Verfügung stehen müssen, tatsächlich waren es zeitweise weniger als 600 MW. Versorgungssicherheit sieht anders aus.

noch Vorhersagbarkeit

Von den Befürwortern der EE-Energien wird oft behauptet, dank moderner Methoden zur Wettervorhersage sei das Aufkommen an Wind- und Solarenergie inzwischen so gut vorhersagbar, dass man den Fahrplan der konventionellen Kraftwerke problemlos an das zu erwartende Leistungsprofil anpassen könne. Leider ist dies jedoch nichts anderes als eine ideologisch motivierte Lüge, die an den harten Fakten der Realität zerbricht. Trotz modernster Computersysteme liegen die Prognosen manchmal schon im 24-h-Bereich grausam daneben, wie Bild 2 anschaulich zeigt.

fredfmueller2Bild 2. Verlauf von Windenergieprognose, tatsächlicher Stromerzeugung und des resultierenden Prognosefehlers am 11.10.2013, ergänzt um die entsprechenden Werte bei gleichem Wettergeschehen unter Annahme einer verdreifachten Windenergiekapazität im Jahre 2025 (Datenquelle: EEX)

Der Blick auf Bild 2 zeigt, wie das Windenergieaufkommen im Verlauf des Vormittags mehr und mehr von der Prognose abweicht. Um die Mittagszeit herum lag die Differenz zwischen Vorhersage und Ist-Werten bei bis zu 12500 MW, das entspricht der Leistung von 12 Großkraftwerken der 1000-MW-Klasse. Zu diesem Zeitpunkt erreichte die Windenergieleistung 22000 bis 23000 MW. Besonders interessant wird die Darstellung, wenn man sie um eine Projektion für das Jahr 2025 mit einer verdreifachten Windenergiekapazität bei Annahme einer gleichen Wetterlage ergänzt. Man kommt dann auf einen Prognosefehler von knapp 38.000 MW bei einer maximalen Windenergieleistung von 68000 MW. Da die EE-Erzeugung Vorrang vor allen anderen Stromanbietern hat, müssten dann faktisch alle konventionellen Kraftwerke vom Netz genommen werden.

Ähnlich groß sind solche Abweichungen auch im Bereich der Solarenergie. So kam es im Zeitraum zwischen dem 4. und dem 6. April zu einem Prognosefehler von mehr als 8800 MW. Beim Netzbetreiber 50 Hz war die Lage dadurch zeitweilig äußerst kritisch [ZFK].

noch Stabilität

Ein weiteres Problem insbesondere der Windenergie sind die teilweise extremen, kurzfristig im Viertelstunden-Rhythmus auftretenden Schwankungen der Einspeisung. Ungeachtet gegenteiliger Behauptungen der Windkraftlobby ändert daran auch die großräumig verteilte Aufstellung der Windräder kaum etwas. Bild 3. zeigt die kurzfristigen Sprünge der Windenergieleistung am 11. Oktober 2013. Solche Schwankungen „rütteln“ ganz erheblich an der Netzstabilität und zwingen die Netzbetreiber, von den konventionellen Kraftwerken teure Regelenergie abzurufen, um das Gleichgewicht aufrechtzuerhalten. Bei den verärgerten Mitarbeitern der entsprechenden Schaltwarten setzen sich für den Strom aus Wind und Sonne daher inzwischen Ausdrücke wie „Zappelstrom“ oder „Neue Instabile Energie“ (NIE) immer mehr durch. Die Folgen sind fatal.

fredfmueller4Bild 3. Kurzfristige Schwankungen des Aufkommens an Windenergie im Viertelstundenabstand um bis zu + 3000/ -2500 MW/h am 11.10.2013 (blau). Bei der entsprechenden Projektion für das Jahr 2025 (rot) zeigen sich Gradienten von bis zu + 10000/ -6500 MW/h (Datenquelle: EEX)

Konventionelle Kraftwerke als Lückenbüßer missbraucht

Je höher der Anteil der sogenannten EE-Stromerzeugung im Netz ist, desto unzuverlässiger und schwankender ist das Stromaufkommen im Netz. Da dieser Strom aufgrund des Erneuerbare-Energien-Gesetzes jedoch Vorrang hat, müssen die konventionellen Kraftwerke ihre Leistung immer häufiger stark reduzieren oder gar ganz vom Netz gehen, ohne jedoch abschalten zu können, weil sie dennoch dringend gebraucht werden: Zum einen müssen sie einspringen, wenn Sonne und Wind gerade mal wieder keine Lust zur Arbeit haben, zum anderen müssen sie ständig dafür sorgen, dass die Schwankungen der EE-Erzeuger ausgeglichen werden. Statt kontinuierlich arbeiten zu können, wofür sie eigentlich ausgelegt sind, müssen sie zunehmend in einem Stop-and-Go-Modus agieren, der für sie sowohl technisch als auch wirtschaftlich desaströs ist. So muss beispielsweise auch im sogenannten „Hot Standby“, bei dem ein Kohlekraftwerk seinen Kessel auf Betriebsdruck und -temperatur hält, in erheblichem Maße Kohle verbrannt werden. Zusammen mit der Tatsache, dass auch die Belegschaft weiterhin präsent sein muss, bedingt dies erhebliche Kosten, ohne dass auch nur ein Cent verdient werden kann. Unter dem erzwungenen Stillstand leidet auch die Fähigkeit der Kraftwerke zu schneller Reaktion auf plötzlich auftretende Bedarfsspitzen, denn sie können bei stillstehenden Generatoren keine Rotationsenergie zur Netzstabilisierung bereitstellen.

fredfmueller5Bild 4. Großkraftwerke wie das 2575-MW-Braunkohlekraftwerk Boxberg kann man nicht einfach an- und abschalten wie ein Auto (Foto: Kohlekraftwerke.de)

Reaktionsfähigkeit von Großkraftwerken

Konventionelle Kraftwerke kann man nicht einfach wie einen Automotor betreiben, den man mal eben mit dem Zündschlüssel anwirft, um sofort losfahren zu können. Große, dampfbetriebene Kraftwerke (Bild 4) sind riesige Anlagen mit gewaltigen Massen. Sie müssen zunächst auf Temperatur gebracht werden, bevor sie Leistung liefern können, denn allein im Kessel müssen mehrere 1000 Tonnen Wasser in superheißen Dampf verwandelt werden. Bei den wirklich großen Grundlastkraftwerken mit Leistungen im Bereich ab 1000 MW kann es bis zu einer Woche dauern, bevor sie nach längerem Kaltstillstand wieder ans Netz gehen können [WIDA]. Die typischen Hochlaufzeiten von Kohlekraftwerken – diese werden häufig für den reaktionsschnellen Mittellastbetrieb eingesetzt – liegen zwischen 6-7 Stunden bei einem Kaltstart und immerhin noch 2 Stunden bei einem sogenannten Heißstart, worunter ein Stillstand von weniger als 8 h zu verstehen ist [WIKO]. Zwingt man solche Kraftwerke also zum Stop-and-Go-Betrieb, so nimmt man ihnen gleichzeitig die Fähigkeit, im Notfall rasch Energie liefern zu können. Das hat nachteilige Auswirkung auf die Versorgungssicherheit.

Stabilität in Gefahr

Das entscheidende Problem für die Aufrechterhaltung der Netzstabilität ist, dass sich einerseits aufgrund des Anwachsens von Zappelstrom-Erzeugung der Bedarf an Regelenergie erheblich erhöht, während gleichzeitig aufgrund der zunehmenden Stillsetzung konventioneller Kraftwerke deren Verfügbarkeit zurückgeht. Um bei einem größeren Ausfall wie z.B. einer Kraftwerksstörung sofort gegensteuern zu können, benötigen die Netzbetreiber zuverlässige Kraftwerke, von denen sie kurzfristig gestaffelt die benötigte Regelenergie abrufen können, Bild 5.

fredfmueller6Bild 5. Schema des zeitlichen Einsatzes der unterschiedlichen Regelleistungsarten (Grafik: DF5GO/ Wikimedia Commons)

Hierfür eignen sich nur konventionelle Kraftwerke oder Wasserspeicherkraftwerke. Am wichtigsten sind hierbei die augenblicklich wirksame Trägheitsreserve – hierfür sorgt der Schwungradeffekt der riesigen Turbinen und Generatoren – sowie die Primärregelleistung, die innerhalb von Sekunden zur Verfügung gestellt werden muss. Für beides braucht man Großkraftwerke. Damit die einzelnen liefernden Kraftwerke dabei nicht selbst überlastet werden, wird hierfür pro Einheit nur 2,5 % der Anlagenleistung herangezogen. Für Deutschland wird aktuell eine jederzeit verfügbare Primärregeleistung von 700 MW für erforderlich gehalten. Somit kann eine ständige Präsenz von 28000 MW primärregelfähiger Leistung von konventionellen Kraftwerken als Untergrenze der Netzstabilität angesetzt werden. An Wochenenden liegt die Netzlast jedoch manchmal nur bei 30000 bis 40000 MW. Bereits jetzt kommen dann manchmal 20000 MW an Windleistung und ebensoviel Solarleistung dazu, so dass es nahezu unmöglich wird, die erforderliche Präsenz an konventionellen Kraftwerken zu gewährleisten. Wenn in zwölf Jahren 40 % statt wie derzeit 22 % EE ins Netz eingespeist werden sollen, ist die Stabilität der Netze nicht mehr zu gewährleisten.

Hinzu kommt eine Tatsache, über die sich kaum jemand Gedanken zu machen scheint. Jedes „Zappeln“ von Zufallsstrom im Netz muss durch entsprechende Zufuhr von Regelenergie der zweiten und dritten Ebene kompensiert werden. Dazu muss jedoch entsprechende Kraftwerksleistung von konventionellen Kraftwerken abrufbar bereitstehen. Zurzeit werden in Deutschland insgesamt 7000 Megawatt positiver Regelleistung und 5500 Megawatt negativer Regelleistung vorgehalten [WIKI]. Die Kosten dafür betragen etwa 40 Prozent des gesamten Übertragungsnetzentgeltes. Sie werden im Netzentgelt versteckt, obwohl sie eigentlich durch die “Erneuerbaren” verursacht werden. Bereits im Jahr 2006 wurde geschätzt, dass es hierbei um etwa 300 bis 600 Mio. Euro ging [CARE]. Inzwischen dürfte die Milliardengrenze längst überschritten sein.

Das eigentliche Problem ist jedoch, dass für den Ausgleich der „Zappelei“ künftig immer noch mehr an Regelleistung bereitgehalten werden muss, während der Marktanteil der konventionellen Kraftwerke gleichzeitig zurückgedrängt werden soll. Von den Verantwortlichen scheint sich kaum jemand darüber Gedanken zu machen, woher denn bei dieser gegenläufigen Entwicklung die künftig benötigte Regelenergie kommen soll. Mit Gaskraftwerken allein ist das nicht zu stemmen, nicht nur aufgrund der Kosten, sondern auch weil im Stillstand befindliche Gasturbinen weder Trägheitsreserve vorhalten noch schnell genug hochgefahren können, um in nennenswertem Umfang Primärregelenergie bereitstellen zu können. Sie sind zwar Schnellstarter, aber es dauert dennoch eher Minuten als Sekunden, bis sie wirklich hohe Leistungen abgeben können.

Konventionelle Kraftwerke verschwinden vom Markt

Nach der Aufstellung der deutschen Strombörse umfasst der konventionelle Kraftwerksbestand derzeit Anlagen mit einer Gesamt-Erzeugungskapazität von knapp 110000 MW. Für eine Projektion bis zum Jahre 2020 (bzw. 2022) muss man hiervon noch rund 8000 MW Pumpspeicherkapazität abziehen, da Pumpspeicher ja selbst keine Energie erzeugen, sondern sie lediglich zwischenspeichern. Außerdem muss man bedenken, dass bis 2022 rund 12000 MW an Kernkraftkapazität zur Stilllegung anstehen. Ab 2022 verbleiben also rund 90000 MW, doch will man diesen ein um 18 % kleineres Marktsegment zugestehen als bisher. Zudem werden sie mehr und mehr zu unwirtschaftlichem Teillastbetrieb gezwungen. Schon heute ist die Situation für viele Betreiber kritisch, wie die aktuellen Pläne von RWE und E.ON zur Stilllegung von Kraftwerken und Freistellung von Mitarbeitern belegen. Auch immer mehr Stadtwerke haben mit ihren Kraftwerken Schwierigkeiten. In den nächsten Jahren ist damit zu rechnen, dass zahlreiche weitere der zurzeit noch existierenden Kraftwerke stillgelegt werden. Planungen für neue Kraftwerke sind mittlerweile nahezu zum Erliegen gekommen. Bei Bauzeiten von bis zu 15 Jahren ist dies eine bedenkliche Situation.

fredfmueller7Bild 6. Die Politik wird weiterhin daran festhalten, im Namen des angeblichen Umwelt- und Klimaschutzes unsere Natur zu schädigen

Welche Entwicklung ist zu erwarten?

Nachdem noch vor kurzem Stellungnahmen des NRW-Wirtschaftsministers Garrelt Duin sowie von NRW-Chefin H. Kraft Hoffnungen geweckt hatten, dass bei den Koalitionsverhandlungen die Bedenken der Industrie zumindest ansatzweise Berücksichtigung finden könnten, zeigt der derzeit kommunizierte Verhandlungsstand, dass man seitens der Politik weiterhin unbeirrt in die falsche Richtung marschieren wird, Bild 6. Im Prinzip hat man sich völlig verfahren. Es gibt keinerlei strategische Planung, stattdessen scheint man nur noch zu versuchen, sich im Widerstreit zwischen den Interessengruppen mit den für Politiker üblichen „Formelkompromissen“ weiter durchzumogeln. Zurzeit wird zwar noch behauptet, man wolle das Tempo des EE-Ausbaus weiter steigern, dabei jedoch gleichzeitig an der Kostenschraube drehen und allzu üppige Vergütungszahlungen zurückschneiden. Gleichzeitig hält man die konventionellen Kohlekraftwerke wegen ihres CO2-Ausstosses weiterhin auf der Abschussliste und will sie durch Verknappung von CO2-Zertifikaten bestrafen. Vermutlich erhofft man sich dadurch eine Besserung der Wettbewerbssituation der notleidenden Gaskraftwerke. Diese will man offensichtlich als flexible Schnellstarter verfügbar halten, damit sie als Ausputzer für die Eskapaden der EE-Erzeuger einspringen können. Augenscheinlich war bei den Verhandlungen niemand dabei, der auch nur ein klein wenig Ahnung davon hatte, warum wir auf unsere Großkraftwerke und ihre entscheidende Fähigkeit, das Netz in den ersten entscheidenden Sekunden(bruchteilen) einer Störung zu stabilisieren, umso weniger verzichten können, je mehr Zappelstrom ohne Sinn und Verstand in die

 

fredfmueller8Bild 7. Egal wie solide ein (Energieversorgungs)-Gebäude auch gebaut sein mag – man kann es viel schneller kaputtmachen als wieder aufbauen

Netze gedrückt wird. Nicht bedacht wird zudem, dass bis 2022 mit den zur Stilllegung verurteilten Kernkraftwerken weitere 12000 MW Großkraftwerksleistung vom Netz gehen werden, deren Funktion durch Gaskraftwerke nicht zu ersetzen ist. Unsere Energiepolitik steuert daher so oder so unbeirrt auf einen massiven Crash zu (Bild 7), langdauernde Blackouts eingeschlossen. Denk ich an Deutschland in der Nacht…

 

Quellen

[CARE] http://www.care-energy-online.de/index.php/stromgas/strom/oekostrom.html?showall=&start=19

[ENLE] http://www.energie-lexikon.info/jahreshoechstlast.html

[SPI1] http://www.spiegel.de/politik/deutschland/energiewende-koalition-will-windrad-schwemme-bremsen-a-932599.html

[SPI2] http://www.spiegel.de/wirtschaft/soziales/arbeitsgruppe-union-und-spd-wollen-energiewende-billiger-machen-a-932733.html

[CO2] http://www.spiegel.de/wissenschaft/natur/emissionshandel-eu-staaten-wollen-co2-ausstoss-teurer-machen-a-932575.html

[WIDA] http://de.wikipedia.org/wiki/Dampfturbine

[WIKI] http://de.wikipedia.org/wiki/Regelleistung_(Stromnetz)

[WIKO] http://de.wikipedia.org/wiki/Kohlekraftwerk

[ZFK] http://www.zfk.de/strom/artikel/prognosefehler-von-8800-mw.html

 

Erlebt Greenpeace gerade sein Warschaugrad?

Erlebt Greenpeace gerade sein Warschaugrad?

fredfmuellerBei langdauernden kriegerischen Auseinandersetzungen gibt es zeitweise lange Perioden, in den sich die Gegner in verlustreichen Kämpfen gegenseitig zermürben, ohne dass es einer Seite gelingt, dem Gegner jenen entscheidenden Schlag zu versetzen, der die Balance des Krieges zugunsten der eigenen Seite neigt. Und dann kommt es oft ganz überraschend zu einem Schlüssel-Ereignis, von dem man oft erst hinterher feststellt, dass es sich dabei um den entscheidenden Wendepunkt handelt, ab dem eine der Seiten nicht mehr die Kraft findet, ihren Gegner wirklich zu gefährden. Ab diesem Moment hat die unterlegen Seite ihre Initiative verloren, muss sich im Wesentlichen auf Defensivmaßnahmen beschränken und kann nur darauf hoffen, dass der Gegner eher bereit ist, einen für ihn vorteilhaften Friedensdeal zu akzeptieren als die enormen Kosten und Risiken einer Fortsetzung des Krieges einzugehen. Einer der bekanntesten Wendepunkte des zweiten Weltkriegs war die Schlacht um Stalingrad, der Punkt, an dem der Vormarsch der bisher anscheinend unaufhaltsamen deutschen Kriegsmaschine gestoppt werden konnte. Die weitere Entwicklung ist bekannt: Der langsame, aber unaufhaltsame Zusammenbruch der deutschen Ostfront bis zur Eroberung Berlins und dem Ende des dritten Reichs.

Nach einer langen und erbitterten Schlacht um die öffentliche Meinung…

Durchaus vergleichbare Wendepunkte der Auseinandersetzung findet man auch bei großen kontrovers geführten Debatten auf geistig-politischem Gebiet. Und mit Blick auf die jahrzehntelangen Bemühungen von Greenpeace, WWF und ihrer zahllosen NGO-Spießgesellen um die Kontrolle der öffentlichen Meinung bezüglich der angeblichen Globalen Erwärmung durch vom Menschen verursachte CO2-Emissionen scheint ein solcher Wendepunkt gerade erreicht worden zu sein. Die UN-Veranstaltung in Warschau, auf der eigentlich weitergehende Maßnahmen zur Verringerung dieser Emissionen hätten beschlossen werden müssen, erlebte eine Reihe klarer Absagen wichtiger Industrienationen, die an dieser Scharade nicht mehr teilnehmen wollen. Andere gaben zwar fleißig Lippenbekenntnisse zur edlen Aufgabe der Rettung des Planeten und des Klimas ab, hielten sich jedoch bei konkreten Zusicherungen auffällig zurück.

Vielleicht werden Historiker, welche die realen Dimensionen des Widerstands, den die CO2-Alarmisten in Warschau erhalten haben, in einem leicht fasslichen Schlagwort fassen wollen, hierfür Begriff Warschaugrad prägen. Nach dem quasi vollständigen Scheitern des eigentlichen Hauptziels der Veranstaltung, der Weiterführung von Massnahmen zur Reduzierung des CO2-Ausstoßes, richtete sich die Aufmerksamkeit fast ausschließlich auf finanzielle Aspekte. Dabei ging es letztlich darum, wie hoch die Kompensationszahlungen reicher Nationen sein sollten, welche die ärmeren Länder als Ausgleich für angeblich vom CO2-Aussatoss der Reichen verursachten Schäden durch Klimakatastrophen einfordern konnten. Dabei wurden selbst Ereignisse wie Tornados und Hurrikane, welche eindeutig nicht dem CO2 in die Schuhe geschoben werden können, als Argument aufgeführt. Möglicherweise wird die Liste bei kommenden Veranstaltungen noch um Asteroideneinschläge, Vulkanausbrüche, Erdbeben und Tsunamis erweitert werden…

Fakt ist: Die Veranstaltung degenerierte zu einem reinen Gezänk ums Geld und wurde vor einem vollständigen Scheitern nur durch einen Formelkompromiss sowie einen Trick der EU-Vertreter bewahrt, welche den ärmsten Ländern schnell noch 100 Mio. € zuschoben, woraufhin diese umfielen. Wie üblich durfte Deutschland dabei den Zahlmeister spielen, indem es dazu rund 1/3 der Gesamtsumme beisteuerte.

… scheint die CO2-Lüge an Strahlkraft zu verlieren

Die klare Botschaft von diesem kläglichen Ausgang und dem entsprechenden Echo in den Medien dürfte die sein, dass die von Greenpeace und ihren zahlreichen Verbündeten in staatlichen Institutionen, wissenschaftlichen Einrichtungen und den Medien vertretene Lüge über den angeblich nachteiligen Einfluss des CO2 auf das Klima offensichtlich an Strahlkraft verliert. Die Gier allzu zahlreicher Profiteure hat inzwischen zu einem derartigen Ausmaß an Kosten und einem wachsenden Rattenschwanz an technischen Problemen in Schlüsselindustrien geführt, dass es zu einem Schwenk der öffentlichen Meinung zumindest in einigen aufgeklärteren Ländern wie Australien gekommen ist. Natürlich wurde, ganz wie auch im oben angeführten historischen Beispiel, der letzte Schuss noch nicht abgefeuert bzw. das letzte Wort noch nicht gewechselt, aber von jetzt an dürften sich die Vertreter der Theologie von der menschengemachten globalen Erwärmung (Anthropogenous Global Warming, AGW) auf dem absteigenden Ast befinden.

Während einige führende Politiker wie Fr. Merkel immer noch eisern an dem einmal eingeschlagenen Kurs in der Energiepolitik festhalten, wird es insgesamt doch immer deutlicher, dass eine wachsende Zahl wichtiger Länder wie Kanada, Australien und Japan bereits dabei sind, den Ausstieg aus dem Klima- und CO2-Unsinn zu vollziehen. Und mit diesen ersten Rissen im bisher dichten ideologischen Bollwerk, das die Zweifel der Skeptiker – oft auch als Klimaleugner verunglimpft – zurückhalten sollte, dürfte die weitere Entwicklung ähnlich beschleunigt verlaufen wie bei einem Dammbruch. Möglicherweise kommt es zu einer regelrechten Stampede hochqualifizierter Schwätzer und akademischer Scharlatane, die aus den bisher sicher geglaubten Pöstchen im Staatsapparat und in NGO’s herausgespült werden und sich gezwungen sehen, hektisch nach neuen Betätigungsfeldern zu suchen.

Greenpeace sucht bereits nach neuen Geschäftsmodellen

Ein ziemlich deutliches Signal, dass die Führungskader bei Greenpeace und anderen NGO’s diese Gefahr bereits erkannt haben, zeigt sich in den offenkundigen Bemühungen um die Aktivierung neuer Geschäftsfelder. Entsprechende Versuchsballons werden zur Zeit von prominenten Vertretern der Organisation wie Monika Griefahn z.B. in Fernsehinterviews lanciert. Angesichts einer Situation, in der die Öffentlichkeit die Lust daran zu verlieren scheint, immer mehr Geld in dem „schwarzen Loch“ der CO2-Bekämpfung zu versenken, werden offensichtlich neue Themen gesucht, mit denen man vorgeben kann, den Planeten vor der Menschheit zu retten, wobei die Aufrechterhaltung des bisherigen Zuflusses an Spendengeldern eine zentrale Rolle spielt. Zu den Aufgabenstellungen, die sich hierfür eignen dürften, gehört das Thema Plastikmüll in den Ozeanen. Hierzu wurden auch schon unterschiedliche Varianten entwickelt, beispielsweise Mikro-Plastikpartikel, die über die Nahrungskette wieder in die menschliche Nahrung gelangen, oder die Vergiftung von Fischlebern durch Plastik-Inhaltsstoffe. Andere Themen, die in letzter Zeit eher auf Sparflamme gehalten wurden, aber jederzeit wieder reaktiviert werden können sind beispielsweise Feinstäube, Pharmazierückstände in Flüssen oder auch die Geräuschpegel, welche mit gewerblichen Aktivitäten sowie dem Transport von Menschen und Gütern unvermeidlicherweise auftreten, Stichwort z.B. Frankfurter Flughafen. Man darf gespannt sein, mit welchen Argumenten die Herrschaften uns wieder die Bettelschale vorhalten werden, wenn die CO2-Masche irgendwann gar nicht mehr zieht.

Chinas Cleverness

Wenn man sich in Erinnerung ruft, wie sich die Schuldzuweisungen bezüglich der CO2-Emissionen bei solchen UN-Konferenzen in den letzten zwei Jahrzehnten entwickelt haben, so muss man seinen Hut vor der Cleverness ziehen, mit der China es geschafft hat, sich aus der Schusslinie zu bringen. Und das trotz der Tatsache, dass das Land im Rahmen seiner bemerkenswerten wirtschaftlichen Expansion inzwischen zum weltweit grössten CO2-Emittenten aufgestiegen ist. Dennoch hatte es in diesem Jahr geschafft, derartigen Vorwürfen nahezu völlig zu entgehen. Erreicht wurde dies durch die Schaffung einer Allianz aus ärmeren und in Entwicklung befindlichen Ländern, die sich durch aggressive Forderungen nach Kompensationszahlungen in mehrstelliger Milliardenhöhe von westlichen Industrieländern hervortat, während sie in ihrer Mitte CO2-Gorillas wie China und auch Indien abschirmten. Nach Ansicht einiger Beobachter gelang es selbst den Diplomaten der USA lange Zeit nicht, in diese Einheitsfront einen Keil zu treiben. Erst die Europäer schafften es in letzter Sekunde, mithilfe einer Zusage von 100 Mio. € die ärmsten Länder aus dieser Gruppierung auf ihre Seite zu ziehen. Dennoch blieb China das mediale Spiessrutenlaufen, dem sich andere Teilnehmer ausgesetzt sahen, weitgehend erspart. Man darf gespannt sein, welche Lehren die Meister des Lächelns und der leisen Töne aus dieser Erfahrung ziehen und bei der nächsten Konferenz einsetzen werden.

Wohin geht das das kluge Geld?

Eine weitere interessante Entwicklung, die man parallel zum Verlauf des Warschauer Gipfels beobachten konnte, war eine Änderung im Investitionsverhalten der Börsen als mögliche Reaktion auf das Debakel der AGW-Vertreter. Man mag zu Börsianern stehen wie man will, aber sie sind Meister im Aufspüren künftiger Trends. Zwar kann es noch Jahre dauern, bis sich die Klimarettungsambitionen heute führender Politiker wie der EU-Kommissarin Conny Hedegaard oder des Präsidenten Obama abgenutzt haben. Diese Leute haben sich unter Missachtung der Gesetze der Physik, der Märkte und des gesunden Menschenverstandes viel zu tief in diese Sackgasse verrannt, als dass sie jetzt noch ohne Gesichtsverlust zurück könnten. Doch das kluge Geld scheint schon jetzt die Botschaft verstanden zu haben: Aktien von Uranminen, die seit den Ereignissen von Fukushima ständige Kursverluste erlitten haben, weisen plötzlich teils erhebliche Kurssteigerungen auf. Dies mag sehr wohl ein Signal dafür sein, dass die bisherige Talfahrt gestoppt wurde und eine Bodenbildung stattgefunden hat. Zusammen mit Nachrichten wie der, dass in Spanien – einst ambitionierter Vorkämpfer für „erneuerbare“ Energien – Betreiber von Fotovoltaikanlagen für den Eigenbedarf künftig eine spezielle Gebühr bezahlen sollen, solange sie zur Absicherung ihrer Gesamtversorgung ihren Anschluss an das Stromnetz aufrechterhalten, könnte dies vielleicht dazu führen, dass Bankfinanziers nach und nach „Erneuerbare“ Projekte als riskant einstufen. Auf der anderen Seite ist nicht auszuschliessen, dass Investitionen in Aktien von Uran- und Kohleminen sowie von Herstellern und Betreibern konventioneller Kraftwerkstechnologie nach einer langen Durststrecke jetzt langsam wieder an Attraktivität gewinnen.

 

Autarkie mit Photovoltaik: Für Haushalte unbezahlbar und technisch noch nicht möglich

Energieautarkie am Beispiel Sonne: Wie ideal ist dezentral?

fredfmueller8Angesichts ständig steigender Strompreise schwappt eine neue Welle von Bauernfängerei über Deutschland: Propagiert wird die Strom-Unabhängigkeit von Haushalten mithilfe von Solarkollektoren auf dem Dach und Batterien im Keller. Zwar gehen die Vergütungen für Solaranlagen aktuell immer weiter zurück, doch werden Batterien seit einiger Zeit gefördert. Zahllose schöne bunte Internetseiten und Prospekte mit fröhlichen Menschen im trauten Heim suggerieren, wie schön die „eigene“, saubere grüne Energie doch sei. Dafür ist Mann oder Frau Umweltbewegt natürlich gerne bereit, ein paar Euros in die Hand zu nehmen. Doch ist eine solche Kombination aus Solarzellen und Batterien wirklich eine Lösung für unsere Energieprobleme?

Um dieser Frage nachzugehen, muss man sich einmal die Erfordernisse einer „dezentralen Energieversorgung“, wie sie von grünbewegten Zeitgenossen unermüdlich propagiert werden, genauer ansehen. Unter Fachleuten spricht man in solchen Fällen auch von „Insellösung“. Um die Sache einfach zu halten, nehmen wir an, eine einzelne Familie mit 4 Personen wolle sich aus der Abhängigkeit von den Energieriesen befreien. Man kappt die Netzverbindung und setzt jetzt einzig auf Solarzellen sowie Batterien als Speicher für solche Zeiten, wo die Sonne mal gerade ein Päuschen einlegt. Was würde dafür benötigt, und wie sieht die entsprechende Kalkulation aus? Um das zu untersuchen, braucht man zunächst realistische Daten. Hierfür wurden deshalb die in Deutschland installierten Solarkapazitäten sowie die damit produzierten Strommengen über eine 1-Jahresperiode hinweg analysiert. Datenquelle sind die von der deutschen Strombörse (EEX) veröffentlichten Erzeugungsstatistiken in viertelstündlicher Auflösung.

Solarstromproduktion im Jahresverlauf

Für die hier durchgeführte Betrachtung wurde als Ausgangspunkt der 1-Jahresperiode der April 2012 gewählt, weil dadurch gleich am Anfang ein hohes Solaraufkommen gewährleistet wird. Das zwischen April 2012 und März 2013 in Deutschland produzierte Aufkommen an Solarstrom zeigt Bild 1.

fredfmueller9Bild 1: Solarstromproduktion in Deutschland im Zeitraum von April 2012 bis März 2013 in MWh (Datenquelle: EEX)

Schon beim ersten Blick auf den Verlauf zeigt sich, dass das Aufkommen an Solarenergie genau gegenläufig zur üblichen Bedarfskurve verläuft: Im Winter, wenn der Energiebedarf am größten ist, liefert die Fotovoltaik die geringsten Erträge. Dies zeigt sich auch, wenn man sich die entsprechenden Nutzungsgrade der FV-Anlagen im Jahresverlauf ansieht, Bild 2. Bei dieser Kalkulation wurde übrigens der Zubau, der im Laufe der Untersuchungsperiode stattfand, mithilfe eines linearen Ausgleichsfaktors berücksichtigt.

fredfmueller10Bild 2. Monatliche Nutzungsgrade der in Deutschland installierten Fotovoltaikanlagen im Zeitraum April 2012 bis März 2013

Entsprechend der geringeren Sonnscheindauer und des schlechteren Einfallswinkels im Winter zeigt sich ein Abfall des Nutzungsgrades von ca. 20 % in den sonnenreichen Sommermonaten auf teils weniger als ein Zehntel dieses Wertes in den vier dunklen Monaten November bis Februar. Für die Gesamtperiode ergab sich übrigens ein über dem langjährigen Durchschnitt liegender Gesamtnutzungsgrad von 12 %. Diese Nutzungsgradkurve diente als Grundlage für die Abschätzung des Solarstromaufkommens im nachfolgend vorgestellten Beispiel.

Familie Mustermann und ihr autarkes Solarhaus

Unsere Test-Inselfamilie Mustermann besteht aus Vater, Mutter und zwei fast erwachsenen Kindern und lebt in einer Doppelhaushälfte, die nach heutigem Standard gedämmt ist. Als Beitrag zum Klimaschutz verzichtet man auf fossile Energieträger wie Öl oder Gas und hat stattdessen eine elektrische Warmwasserbereitung sowie eine moderne Wärmepumpenheizung. Mustermanns verbrauchen jährlich die für einen solchen 4P-Haushalt typische Strommenge von 6190 kWh [WIKI] und für die Wärmepumpenheizung zusätzlich nochmals 2500 kWh, macht zusammen 8690 kWh. Während man beim normalen Stromverbrauch in erster Näherung einen konstanten Verlauf über das Jahr hinweg annehmen kann, hängt der Strombedarf der Heizung natürlich von der Jahreszeit bzw. von den Aussentemperaturen ab. Im vorliegenden Fall wird davon ausgegangen, dass sich Mustermanns auch hierbei mustergültig verhalten und die entsprechende Strombedarfskurve der üblichen Berechnung mittels Gradtageszahlen nach VDI 2067 entspricht. Den sich aus diesen Betrachtungen ergebenden Jahresverlauf des Stromverbrauchs zeigt Bild 3.

fredfmueller11Bild 3. Verlauf des Strombedarfs von Familie Mustermann von April 2012 bis März 2013

Dimensionierung der Solaranlage

Die entscheidende Forderung an die zu beschaffende Solaranlage muss natürlich sein, dass sie den Jahresbedarf der Familie vollständig decken kann, und das über den gesamten Nutzungszeitraum von mindestens 20 Jahren und auch in etwas schlechteren Sonnenjahren, denn der Zähler soll ja abgeklemmt bleiben. Da Fotovoltaikpaneele mit einer Maximalleistung (kWp) von 1 kWp bei einem Nutzungsgrad von 12 % im Jahr 1051 kWh liefern, bräuchte man theoretisch rund 8,3 kWp, um die benötigte Jahresstrommenge zu erzielen.

Zunächst einmal müssen jedoch noch Abschläge mit Blick auf Modulwirkungsgrad, Dachneigung und Abschattung berücksichtigt werden, die man im Durchschnitt mit 8 % veranschlagen kann. Hinzu kommt die Tatsache, dass bei der Batteriespeicherung Verluste auftreten. Leider findet sich dazu nicht in jedem Prospekt eine Angabe. Deshalb sollte man beim Füllen und Entleeren der Batterien Verluste von 10 % ansetzen. Um beide Faktoren auszugleichen, muss man die Solaranlage entsprechend größer dimensionieren. Weitere Korrekturen betreffen den Ausgleich des Leistungsabfalls der Kollektoren im Verlauf der Zeit, den man mit 25 % ansetzen kann, sowie eine Sicherheitsmarge von 20 % für Jahre, in denen der Anlagenertrag wegen schlechten Wetters niedriger ausfällt. Hieraus ergibt sich folgende Auslegung:

  • Benötigte effektive Anlagenleistung für 8690 kWh/ a                          8,3   kWp
  • Kompensation Speicherverluste   (10 %)                                                  9,2     „
  • Ausgleichsfaktor Modulfehler/ Installationsdefizite (8 %)                10,0     „
  • Kompensation Modulalterung      (25 %)                                                13,3     „
  • Sicherheitsmarge für schlechte Sonnenjahre   (20 %)                         16,6     „

Da Solarmodule pro Quadratmeter etwa 125 Wp liefern, bräuchte man dafür eine Dachfläche von rund 133 m2. Soviel geeignete Fläche steht auf einem klassischen Einfamilienhaus mit Satteldach jedoch nicht zur Verfügung, daher muss man vermutlich noch den Garten mit Solarmodulen belegen. Aber nun gut, für die Rettung des Klimas ist Familie Mustermann bereit, gewisse Einschränkungen in Kauf zu nehmen. Die Investitionskosten für eine solche Anlage betrugen (laut Solarrechner.de) im November 2013 rund 29.700,- €.

Für die weiteren Betrachtungen unterstellen wir ein worst-case-Szenario, d.h. wie simulieren eine Situation, in der die Solaranlagen aufgrund diverser Faktoren am unteren Minimum arbeitet und auch die Sonnenscheindauer um 20 % unter dem üblichen Niveau liegt.

Ist Tagesspeicherbetrieb sinnvoll?

Als erstes ist die Frage zu klären, ob mit einer solchen Anlage und einem ordentlichen Batteriepack eine Versorgung im Tag/ Nachtwechselbetrieb auch im Winter möglich ist. Als Simulationstag nehmen wir den 1. Januar 2013. An diesem Tag liegt der tägliche Bedarf an elektrischer Energie bei 30,35 kWh. Bezüglich der Batterie nehmen wir an, dass Mustermanns sich für die größte Version mit 13,8 kWh Speicherkapazität entschieden haben. Weitere Annahme ist, dass der Weihnachtsmann der Batterie um Mitternacht eine volle Ladung spendiert hat. Das Ergebnis einer Simulation am Beispiel dieses typischen Januartages zeigt Bild 4.

fredfmueller12Bild 4. Simulation des Verlaufs von FV-Erzeugung, Nutzungsgrad, Strombedarf und Batterieladung in 15-min Schritten am 1. Januar 2013. An diesem Tag lag der Nutzungsgrad der Solaranlage bei 2,6 %, deutlich besser als der Monatsdurchschnitt von 1,6 %.

Wie sich zeigt, reicht die Batterieladung gerade hin, um den Strombedarf bis 10.30 zu decken, danach ist Schluss. Die Solaranlage kann den laufenden Bedarf nach einstündiger Pause dann lediglich zwischen 11.30 Uhr und 13.00 Uhr decken, danach ist alles dunkel und kalt. An ein Laden der Batterie für den nächsten Tag ist gar nicht zu denken. Da die meisten Tage in den Monaten November bis Februar ähnlich verlaufen, nützt die Batterie bei dieser Betriebsart herzlich wenig, und zwar gerade in der Jahreszeit, wenn sie am meisten gebraucht würde. Energieautarkie ist so nicht zu erreichen. Das ginge nur, wenn man die Batterie als Saisonspeicher betreibt, der in den sonnenreichen Monaten aufgeladen wird, um die Ladung dann im Winter abzugeben.

Batterie als Saisonspeicher

Deshalb wird im nächsten Schritt simuliert, wie sich die Kombination aus Solaranlage und Batterie bei einem Saisonspeicherbetrieb verhält. Dabei wird von den gleichen Voraussetzungen ausgegangen wie im ersten Fall, nur geht es jetzt darum zu ermitteln, welche Batteriekapazität erforderlich ist, um den Winter zu überstehen. Natürlich kann und muss die Batterie hierbei auch im Tagspeicherbetrieb verwendet werden, dieser braucht jedoch nicht speziell simuliert zu werden, für die Betrachtung genügen Monatsbilanzierungen. Das Ergebnis der entsprechenden Simulation zeigt Bild 5.

fredfmueller13Bild 5. Simulation von Solaranlage und Batterien im Saisonspeicherbetrieb mit für Deutschland zwischen April 2012 und März 2013 ermittelten Solardaten

Wie man sieht, wäre ein solcher Betrieb im Prinzip machbar, sofern die Batterien diese Betriebsart ohne wesentliche Verluste und Eigenschaftsänderungen mitmachen. Benötigt würde allerdings ein recht grosser Batteriespeicher: Um die maximal erforderliche Energiemenge von 3358 kWh speichern und wieder abgeben zu können, würden Batterien mit einer Nennkapazität von 3730 kWh benötigt, da die maximale Entladetiefe von Li-Ionen-Batterien rund 90 % beträgt. Bei den aktuell angebotenen Systemen von z.B. Varta/ RWE beträgt die maximale Kapazität pro Einheit 13,8 kWh [RWE], für die benötigte Speicherkapazität wären demnach 270 Einheiten erforderlich. In durchschnittlichen Einfamilienhäusern könnte es bei einem Flächenbedarf von 0,24 m2 pro Einheit im Keller etwas knapp werden, vor allem da die Module noch ein wenig Zwischenraum für die Kühlluft benötigen. Zudem ist in solchen Fällen sicherlich eine Rücksprache mit der Feuerversicherung ratsam, denn Li-Ionen-Batterien haben den Ruf einer gewissen Feuergefährlichkeit [FEUE].

fredfmue99Bild 6. Li-Ionenakkus eignen sich sehr gut für alle möglichen Haushaltsanwendungen…aber für den Solarbereich?

Das grösste Problem dürften die Kosten sein. Mit Preisangaben halten sich die meisten Anbieter merklich zurück. Im Internet finden sich Angaben, aus denen sich ein Preis von rund 2615 €. pro kWh Speicherkapazität errechnen lässt [BATT]. Um die Zahlen nicht ins Unendliche wachsen zu lassen, wollen wir einmal annehmen, dass die Preise dank chinesischer Anbieter auf 1000,- €/ kWh sinken. Damit wären für die hier berechnete Speicherlösung rund 3,75 Mio. € aufzubringen. Allerdings kann davon ausgegangen werden, dass man bei einem derartigen Auftrag sicherlich noch etwas handeln kann, vielleicht bekommt man dann die Transportaufwendungen bezahlt, denn schliesslich wiegen diese Batterien rund 12,5 kg pro kWh Speicherkapazität, in Summe also etwa 47 Tonnen. Sinnvollerweise sollte man auch zu diesem Zeitpunkt gleich klären, wer sich nach Ablauf der Betriebsdauer um Abtransport und Entsorgung kümmert.

Interessant ist in diesem Zusammenhang die Frage, was denn eine solche Batterielösung für die „Insellösung Deutschland“ kosten würde. Hier genügt eine einfache Überschlagsrechnung: 0,9375 Mio. Batteriekosten pro Einwohner bei 80 Mio. Einwohnern macht rund 75 Billionen. Fazit: Eine Saisonspeicherlösung mit Batterien könnte möglicherweise an der Finanzierungsfrage scheitern.

Nepp und Bauernfängerei

Wie bereits erwähnt, finden sich im Internet dennoch zahlreiche Angebote für Privatleute, ihre neue oder bereits vorhandene Solaranlage mit einem solchen Speichersystem aufzurüsten. Hintergrund sind entsprechende Fördergelder – natürlich auf Kosten der Allgemeinheit –, die bei kleinen Batteriegrössen angeblich Gewinne ermöglichen sollen. Wie überall im Bereich der „Erneuerbaren“ sollte man solchen Angeboten jedoch mit Vorsicht begegnen, denn die Aussicht auf leichtes Geld lockt jede Menge Bauerfänger an, die dem arglosen Häuslebauer gerne das Blaue vom Himmel herunter versprechen. Nach überschlägigen Berechnungen liegen die Kosten für Batteriespeicherung von Strom im günstigsten Fall bei 35-50 ct./ kWh. Rechnet man noch die Kosten des eigenen Solarstroms hinzu, so liegt man nach wie vor deutlich über dem Strompreis der Versorgungsunternehmen.

Zudem sollte man auch den Leistungsangaben der Batterieanbieter mit gesundem Misstrauen begegnen. Da werden Versprechungen von bis zu 20 [VAR2], teilweise sogar 24 [RWE] Jahren Betriebsdauer gemacht, mit der „kleinen“, aber wichtigen Einschränkung, dass lediglich 250 Lade/ Entladezyklen pro Jahr vorzusehen sind. Man fragt sich unwillkürlich, wie solche Zeiten garantiert werden können, obwohl das Produkt erst seit wenigen Jahren existiert und Langzeiterfahrungen demnach fehlen dürften. Bei den Garantiebestimmungen ist aber möglicherweise dann von lediglich 7 Jahren bzw. 4000 Ladezyklen statt der im Prospekt angegebenen 6000 die Rede [VAR1]. Und als defekt gilt ein Modul erst ab einem Kapazitätsverlust von 20 %.

Misstrauen empfiehlt sich generell auch bei allen Produkten, für die im Datenblatt kein Speicherwirkungsgrad angegeben wird, obwohl dies bei der angegebenen Lebensdauer ein entscheidendes Kriterium darstellt. Bei 6000 Ladezyklen macht es schon einen erheblichen Unterschied, ob ich nur 5 %, 10 % oder gar 15 % des teuren Solarstroms pro Ladezyklus verliere. 6000 Zyklen mal 10 % sind immerhin 600 vollständige Batterieladungen zu je 13,8 kWh, da kommt schon was zusammen. Also Augen auf beim Batterienkauf – und im Zweifel lieber die Finger von windigen Angeboten lassen.

Quellen

[BATT] http://www.solista-solar.de/lithium-batteriespeicher-photovoltaik/

[FEUE] http://www.hawaiinewsnow.com/story/19173811/hfd-battling-kahuku-wind-farm-blaze

[RWE] www.rwe.de/homepower-solar

[VAR1] http://www.varta-storage.com/de/downloads.html

[VAR2] http://www.varta-storage.com/de/downloads.html

[WIKI] http://de.wikipedia.org/wiki/Bedarf_an_elektrischer_Energie  4.11.2013