Dr.-Ing. Erhard Beppler
Fazit
Die permanenten Wandlungen der auf der Welt einzigartigen deutschen Energiewende seit 2000 sind kaum noch nachvollziehbar.
Gelangte man im Jahre 2020 noch zu der Erkenntnis, dass die Energiewende ohne Stromspeicher (nachts bei Windstille) nicht funktionieren kann, so erfand man flugs die H2-Technologie nicht nur als Retter des Stromspeicherproblems sondern auch als Lösung für die CO2-Neutralität für alle Sektoren.
Aber schnell wurde klar, dass die dafür erforderlichen hohen H2-Mengen zum Problem werden und schon wurde als Ersatz für die H2-Lösung die vorübergehende Erdgaslösung ausgerufen.
Aber der Ukraine-Krieg torpedierte auch diese Lösung, so dass nun am 06.04 2022 ganz bescheiden in Habecks „Osterpaket“ die Klimaneutralität zunächst nur für die Stromerzeugung präsentiert wurde mit einer Stromerzeugung von 80% über Wind und Sonne in 2030 mit 115 Gigawatt (GW) über Wind (davon 30 GW über Wind offshore) und 215 GW über Sonne.
Dabei vergaß man, dass die Stromerzeugung über Wind und Sonne praktisch zwischen null und fast der installierten Leistung von 115+215 = 330 GW schwanken kann mit einer täglichen mittleren effektiven Leistung von 53,3 GW.
Das bedeutet, dass die Hälfte der 53,3 GW – nämlich 26,7 GW – mit Hilfe der H2O-Elektrolyse in H2 aufgespalten werden muss mit anschließender Verstromung des H2 (bei einem Wirkungsgrad von insgesamt 40%) , um die unterhalb von 26,7 GW fehlende Leistung wieder auszugleichen.
Diese dafür aufzubringende Energieleistung errechnet sich bei einem hoch angesetzten Wirkungsgrad von 40% zu im Mittel 40 GW (aus 26,7/0,4 = 66,75 GW), so dass diese 53,3 + 66,75 = 120,05 GW leistungsmäßig täglich in 2030 aufgebracht werden müssten (oder täglich 1268+1602 = 2870 GWh).
Da bei dem jetzigen Stand der Technik in 2030 diese 40 GW nicht über H2-Kraftwerke aufgebracht werden können (der Umbau von Gaskraftwerken in H2-Kraftwerke wird gerade diskutiert, H2-Speicher sind auch nicht vorhanden), müssen dafür 40 Kohle- oder Kernkraftwerke herhalten, um den Strombetrieb aufrecht zu erhalten.
Aber selbst dieser Lösungsansatz kann nur bedingt funktionieren, da
a) an manchen Tagen in wenigen Stunden die über Wind und Sonne erzeugte Stromleistung gegen null gehen kann, was bei einer Schwankung des täglichen Spitzenstrombedarfes zwischen etwa 40 und 70 GW z. B. bei einer geforderten Leistung von 70 GW Leistungen für die H2O-Elektrolyse und Verstromung des H2 nicht mehr 40 GW sondern 70/2 x 1,5 = 52,5 GW oder in Summe 70 + 52,5 = 122,5 GW aufgebracht werden müssten.
Mangels H2-Kraftwerke und H2-Speicher müssten dann in 2030 etwa 122 Kohle- oder Kernkraftanlagen herhalten, die in wenigen Stunden leistungsbereit sein müssten.
b) bei einer installierten Leistung über Wind und Sonne in 2030 von 330 GW Leistungsschwankungen von bis zu 30 GW/Stunde auftreten können (Stromüberschuss-wie Stromunterschuss), die durch die vermehrt aufzubringende Leistung für die H2O-Elektrolyse mit anschließender Verstromung von 30/2 X 1,5 = 23,5 GW ausgeglichen werden müssten, was in Summe einer aufzubringenden stündlichen Leistung von 30 + 23,5 = 53,5 GW entspräche, die wiederum über Kohle- oder Kernkraftwerke beigestellt werden müssten.
Über diese hoffnungslosen Vorstellungen in Habecks „Osterpaket“ zum schnelleren Ökostromausbau sollen schließlich in 2035 100% erneuerbare Energien auf dem Weg zur CO2-Neutralität eingesetzt werden, obwohl der menschlich verursachte CO2-Anstieg in der Atmosphäre in den letzten 11 Jahren nur bei 2% lag, der Anteil der natürlichen Einflüsse bei 98%.
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Einleitung
Seit dem Start der Energiewende im Jahre 2000 sind diverse Änderungen vollzogen worden.
Im Jahre 2020 gelangte man zu der Erkenntnis, dass die Energiewende ohne Stromspeicher nicht funktionieren kann – die H2-Technologie als Retter der Stromspeicherproblematik wurde ausgerufen.
Bereits 2021 wurde die Ausweitung der H2-Technologie auf alle Sektoren (Strom, Verkehr, Industrie (Chemie, Stahl, Zement, Gebäude, Landwirtschaft und Abfallwirtschaft) propagiert. (1)
Aber die erforderlichen hohen H2-Mengen brachten dann vorübergehend die Lösung des Stromspeicherproblems über Erdgas ins Gespräch.
Am 12.05.2021 beschloss dann das Bundeskabinett nach einem nicht nachvollziehbaren Urteil des Bundesverfassungsgerichtes – wegen der angeblich nicht präzise genug festgelegten CO2-Massnahmen zur Absenkung des CO2-Ausstosses nach 2030 – einen schnelleren Umbau der Stromversorgung: Klimaneutralität bereits in 2045, Minderung der CO2-Emissionen bis 2030 auf 65% gemessen an 1990.
Aber schon am 06.04.2022 wurde durch den Druck der Ereignisse (Ukraine-Krieg) wegen einer nicht gesicherten Gasversorgung eine weitere Energiewende beschlossen – Habecks „Osterpaket“ 2022 – mit dem Ziel eines schnelleren Ausbaus der alternativen Energien bei der Stromerzeugung bis zunächst 2030 mit 80%, bis 2035 werden 100% angesetzt.
Die führenden westlichen Industrienationen (G7) beschlossen am 27.05 2022 in Berlin eine ähnliche Beschleunigung des Ökostromausbaues.
Wohlgemerkt geht es im „Osterpaket“ nur um die Klimaneutralität bei der Stromerzeugung und nicht um den Gesamtprimärenergieverbrauch, bei dem der Anteil von Wind und Sonne nur etwa 5% ausmacht.
Im Folgenden wird der Machbarkeit dieses „Osterpaketes“ nachgegangen. Fragen zur Verfügbarkeit von Rohstoffen, etc. werden nicht behandelt.
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Habecks „Osterpaket“ 2022
Der Bundeswirtschafsminister nimmt den Ukraine-Krieg zum Anlass, die Abhängigkeit von russischem Erdgas durch einen Ausbau der alternativen Energien zu senken.
Im „Osterpaket“ vom 06.04 2022 geht es darum, sich zunächst von russischen fossilen Energieimporten unabhängig zu machen und dann von fossilen CO2-Trägern generell.
Das 600-Seiten starke Konvolut umfasst Änderungen u.a. im EEG, im Windenergie-auf- See-Gesetz (WindSeeG), im Energiewirtschaftsgesetz (EnWG), im Bundesbedarfsplangesetz (BBPlG) und im Netzausbaubeschleunigungsgesetz Übertragungsgesetz (NABEG).
Die Koalition beabsichtigt in 2030 eine Stromerzeugung aus erneuerbaren Quellen (Wind und Solar) von 80%.
In 2035 werden annähernd 100% angestrebt, 10 Jahre später möchte Deutschland CO2 neutral sein (5 Jahre vor der EU).
Jedes Jahr sollen Windkraftanlagen von 10 GW entstehen, d.h. in 2030 mindestens 115 GW am Netz.
Die Bundesländer sollen 2% ihrer Flächen für Erneuerbare bereit stellen.
Die Solarenergie soll von z.Z. 59 auf 215 GW in 2030 ausgeweitet werden.
Der Netzausbau soll beschleunigt werden.
Offshore-Anlagen sollen in 2030 mit 30 GW am Netz sein.
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Stromleistungsbetrachtung für 2030
Werden die im „Osterpaket“ genannten, für 2030 vorgesehenen Anteile der erneuerbaren Energien in die Bruttostromerzeugung eingerechnet, so ergeben sich unter Berücksichtigung der Nutzungsgrade für Wind offshore, Wind onshore und Solar die in Tafel 1 ausgewiesenen effektiven Stromleistungen von 53,3 GW.
| 2019 | 2021 | 2030 | ||||||||
| TWh | % | GW eff. | GW inst. | GW inst. | Nutzung % | GW eff. | GW inst. | Nutzung % | GW eff. | |
| Braunkohle | 113 | 18,7 | 12,9 | |||||||
| Steinkohle | 56 | 9,2 | 6,4 | |||||||
| Kern | 74 | 12,2 | 8,4 | |||||||
| Erdgas | 91 | 15 | 10,4 | |||||||
| Öl | 5 | 0,8 | 0,6 | |||||||
| Summe konv. | 339 | 55,6 | 38,7 | |||||||
| Wind offshore | 102 | 16,8 | 8 | 8 | 35 | 2,8 | 30 | 35 | 10,5 | |
| Wind onshore | 24 | 4 | 53 | 56 | 25 | 14 | 85 | 25 | 21,3 | |
| Solar | 46 | 7,6 | 49 | 59 | 10 | 5,9 | 215 | 10 | 21,5 | |
| Summe fluk. | 172 | 28,4 | 19,6 | 110 | 123 | 17,8 | 22,7 | 330 | 16,1 | 53,3 |
| Biomasse | 44 | 7,3 | ||||||||
| Wasserkraft | 19 | 3,1 | ||||||||
| Sonstige | 26 | 4,3 | ||||||||
| Hausmüll | 6 | 1 | ||||||||
| Summe nicht fluk. | 95 | 15,7 | 10,8 | 10,8 | ||||||
| Summe ges. | 606 | 100 | 69,1 | 64,1 | ||||||
| Stromexport | 75 | |||||||||
| Stromimport | 38 | |||||||||
| Stromexportsaldo | -37 | -4,2 | ||||||||
| 569 | 64,9 |
Tafel1
Wird die für 2030 aus den alternativen Energien errechnete Stromerzeugung ergänzt durch die Bruttostromerzeugung aus den nicht fluktuierenden erneuerbaren Energien von 10,8 GW (Tafel 1), so ergibt sich eine mittlere Stromleistung von 53,3+10,8 = 64,1 GW. Verglichen mit der vor Corona in 2019 eingestellten mittleren Stromleistung von 69,1 GW fehlen dann 5 GW, die in 2030 über konventionelle Stromerzeuger abgedeckt werden müssten.
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Die ohne Stromerzeugung über Gas, Kohle und Kernenergie erforderliche Anwendung der H2-Technologie zur Lösung des Speicherproblems bei ausschließlicher Stromerzeugung über Wind und Sonne
Die im „Osterpaket“ vorgesehene beschleunigte Umstellung der Stromerzeugung auf nur Wind und Sonne kann nur erfolgen, wenn – ohne einen möglichen Rückgriff auf Gas, Kohle oder Kernenergie – das Stromspeicherproblem über die Anwendung von H2 gelöst werden kann.
Die H2-Anwendung ist in einer früheren Arbeit abgehandelt worden (1) und soll hier wegen seiner Komplexität im Rahmen der Beschreibung des „Osterpakets“ noch einmal diskutiert werden.
Im Jahre 2030 muss der durch die Fluktuation der Stromerzeugung über Wind und Sonne zwischen 64,1 GW und 330 GW (Tafel 1) anfallende Strom über eine H2O-Elektrolyse in H2 umgewandelt werden mit anschließender Verstromung, um den so entstandenen Strom für die fehlende Leistung zwischen 10,8 und 64,1 GW wieder einspeisen zu können. (Schematische Darstellung Bild 1: die über dem Mittelwert von 40 GW anfallende Stromleistung muss über Speicher gesammelt und unterhalb der mittleren Leistung von 40 GW wieder eingespeist werden – hier anstelle von Gas).
Bild 1: Schematische Darstellung der durchzuführenden Stromspeicherung
Für die Bemessung des Speichers gilt dann zunächst:
Speichervolumen GW = GW aus (Wind+Sonne)/2 (Gleichung 1)
= (64,1-10,8)/2 = 26,7 GW
Bei einer jährlichen Stromerzeugung von 600 000 GWh oder 1644 GWh/Tag entsprechen 26,7 GW dann 635 GWh/Tag, die über die H20-Elektrolyse in H2 mit anschließender Verstromung umgewandelt werden müssten
Aber für das Speichervolumen von 26,7 GW muss dann das 4-Stufen-Verfahren für die H2O- Elektrolyse mit anschließender Verstromung angewandt werden: (1)
– Stufe 1: Stromerzeugung über Wind und Sonne (aus Überschussstrom)
– Stufe 2: H2O-Elektrolyse mit Wirkungsgrad 70%
– Stufe 3: H2-Speicherung in einem Netz mit Verlusten von 10%.
– Stufe 4: H2-Verbrennung mit Rückverstromung, Wirkungsgrad 60%
Der Wirkungsgrad ist mit 40 % bewusst günstig angesetzt worden. Die Verlustbetrachtungen für dieses 4-Stufen-Verfahren von 40% bedeuten für die Berechnung der Energieaufwendungen für die Lösung des Speicherproblems über die H20-Elektrolyse mit anschließender Verstromung des H2 die Erweiterung der Gleichung 1 zunächst wie folgt:
Speicher (Elektrolyse, Verstromung) = GW aus (Wind+Sonne)/2/0,4
oder = GW aus (Wind+Sonne)/2 x2,5
bzw. = (64,1-10,8)/2×2,5 GW oder 66,7 GW
Diese Stromleistung muss nun bewegt werden zur Lösung des Speicherproblem. Da aber die Leistung aus (Wind+Sonne)/2 über den Überschussstrom bereits eingebracht worden ist (26,7 GW), errechnet sich die zusätzlich aufzubringende Leistung zur Lösung des Speicherproblems über die H2O-Elektrolyse+Verstomung zu
Speicher (Elektrolyse, Verstromung) = 66,7-26,7 = 40 GW
oder allgemein = GW aus (Wind+Sonne)/2 x 1,5 (Gleichung 2 )
oder für 2030 zu = (64,1-10,8)/2×1,5 = 40 GW.
Somit liegt dann die insgesamt in 2030 aufzubringende mittlere Stromleistung einschließlich der H2-Technologie mit H2O-Elektrolyse mit anschließender Verstromung bei:
53,3 GW (Tafel 1) ((davon 26,7 GW für Speicher)
40,0 GW (Mehraufwand für Speicherung über Elektrolyse+ Verstromung)
92,3 GW
Das entspricht einer täglich aufzubringenden Energie von
1268 GWh (aus Wind+Sonne)
952 GWh (Mehraufwand für Elektrolyse und H2-Verstromung)
2220 GWh
Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) prüft z. Z. die Umrüstung von Gasturbinen in Kraftwerken auf den Betrieb mit klimaneutralem H2.
Das Steinkohlekraftwerk Gelsenkirchen-Scholven des Versorgers Uniper SE soll bis Herbst 2022 durch den Bau einer Gas- und Dampf-Anlage (GuD) umgestaltet werden. Diese wird dann bis 2030 von der Befeuerung mit Erdgas auf die Nutzung von grünem H2 umgestellt werden.
Es sind also weder ausreichende H2-Kraftwerke noch H2-Speicher für 2030 in Sicht.
Die in 2030 für den Mehraufwand an Energie für die Speicherung über die H2O-Elektrolyse mit der Verstromung des H2 erforderliche Leistung von 40 GW müssten dann ohne H2-Kraftwerke in 2030 ständig etwa 40 Kohle- oder Kernkraftwerke im Einsatz stehen bei einer angesetzten Leistung von 1 GW je Kraftwerk.
In den Plänen des „Osterpakets“ werden also ahnungslos eine zu installierende Anzahl von Wind- und Solarkapazitäten angegeben (330 GWinst. entsprechend 53,3 GWeff.) ohne Berücksichtigung der Tatsache, dass die Hälfte der angegebenen Stromleistung über Wind und Sonne für eine H2O-Elektrolyse mit anschließender Verstromung des H2 gespeichert werden muss (53,3 GWeff./2 = 26,7 GWeff), für die eine Leistung von 40 GW wiederum über Kohle- oder Kernkraftwerke beigestellt werden müssten. Dafür wird die z.Z. vorgehaltene Netzreserve nur einen Bruchteil beisteuern können.
Bei diesen Fehlleistungen ist es müßig, den Energieaufwand für eine 10-tägige Windflaute im Winter zu diskutieren.
In einer früheren Ausarbeitung waren diese angewandten Berechnungen bei dem Stand der Energiewende in der ersten Hälfte 2021 für alle Sektoren durchgeführt worden (ohne Landwirtschaft) mit dem Ergebnis eines effektiven Strombedarfes von 454 GW bei einer zu installierenden Leistung von etwa 1800 GW. (1) Da für die Darstellung dieser Stromleistungen über Wind und Sonne erhebliche Flächen zur Verfügung stehen müssen und bei der gegebene Fläche Deutschlands nur Bruchteile dieser Leistungen in Deutschland hergestellt werden könnten, sind z.Z. mit dem Ausland eine Reihe von H2-Projekten in der Startphase.
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Entwicklung der Stromleistung über Wind und Sonne von 2010 bis 2021 sowie Beispiele für tägliche Schwankungsbreiten
Bild 2 zeigt die Entwicklung der Leistung der installierten Windanlagen von 2010-2021,
Bild 3 die von Wind und Sonne mit ihren ausgeprägten Schwankungsbreiten, die im gegebenen Stromversorgungsnetz bewältigt werden müssen. (2)
Bild 2: Schwankungsbreiten der Windstromerzeugung von 2010 bis 2021
Bild 3: Schwankungsbreiten der Stromerzeugung über Wind+Solar von 2010 bis 2021
Die Schwankungsbreiten reichen bei Wind von praktisch null GW bis zeitweise nahe an die installierten Leistungen.
Die Bilder 4 und 5 zeigen die täglichen Schwankungsbreiten der Stromleistungen von Wind und Sonne von Juni und Dezember 2021, den schwankenden Strombedarf sowie den vom Stromangebot abhängigen Börsenstromwert in EURO/MWh.(3,4)
Bild 4: Tägliche Schwankungsbreiten der Stromleistungen über Wind und Sonne im Juni 2021 sowie die Strombedarfsentwicklung
Bild 5: Tägliche Schwankungsbreiten der Stromleistungen über Wind und Sonne im Dezember 2021 sowie die Strombedarfsentwicklung
Der Stromleistungsbedarf (Last) fällt stets nachts und an den Wochenenden ab.
Bemerkenswert ist in Bild 4, dass bei den in 2021 installierten Wind- und Solarleistungen von etwa 123 GW die täglichen Werte bereits an den Stromleistungsbedarf heranreichen. Ähnliches gilt für Bild 5.
Bei weiterer Zunahme der installierten alternativen Leistungen müssten dann die überschießenden Leistungen ohne Gas- Kohle- oder Kernkraftwerke bereits in H2 umgewandelt werden mit anschließender Verstromung.
Bei einem Anstieg der in 2030 vorgesehenen installierten Wind- und Solaranlagen auf 330 GW – entsprechend einem Anstieg etwa um den Faktor 3 gegenüber 2021- würden die Stromleistungsspitzen dann bis über 150 GW ansteigen, die jeweils über die H2-Herstellung mit anschließender Verstromung über wenige Stunden aufgefangen werden müssten, egal ob die H2-Herstellung in Deutschland oder im Ausland erfolgt, wohlwissend, dass die H2O-Elektrolyse nur kontinuierlich arbeiten kann.
Die Stromleistungslücke von 66,5-2,1 = 64,4 GW am 21.12 2021 (Bild 5) müsste dann in 2030 ohne Gas- Kohle- und Kernkraftwerke auch über die H2-Erzeugung mit anschließender Verstromung ausgeglichen werden. Aber die H2-Kraftwerke sind – wie ausgeführt – nicht vorhanden, so dass wiederum auf Kohle- oder Kernkraftwerke zurückgegriffen werden müsste.
Es gilt dann nach Gleichung 2 für die aufzubringende Leistung für die H2O-Elektrolyse mit H2-Verstromung: (66,5-1,2)/2 x 1,5 = 48,3 GW
Es müssten dann 64,4 + 48,3 = 112,7GW
in wenigen Stunden aufgebracht werden über den Einsatz von etwa 112 Kohle-/Kernkraftwerken.
Es ist unter diesen Bedingungen eigentlich müßig darauf hinzuweisen, dass zur Aufrechthaltung einer sicheren Stromerzeugung die erzeugte Stromleistung ständig im Gleichgewicht mit der von den Verbrauchern vorgegebenen Stromleistung stehen muss.
6. Langzeitbetrachtungen der Entwicklung der Positiv/Negativ-Änderungen der stündlichen Einspeiseleistung von Wind und Sonne
Die stündlichen Positiv-Änderungen (Stromüberschuss) wie die Negativ-Änderungen (Stromunterschuss) nehmen von 2011-2021 mitsteigenden installierten Leistungen über Wind und Sonne von 50 auf 123 GW erwartungsgemäß zu (Bild 6).(5) Lagen die stündlichen Stromüberschüsse wie Unterschüsse in 2011 noch bei bis zu 3 GW, so stiegen sie bis 2021 auf etwa 10 GW an.
Bild 6: Entwicklung der stündlichen Änderungen des Stromüberschusses wie des Stromunterschusses von 2011 bis 2021
Nun soll die Stromleistung über Wind und Sonne bis 2030 von etwa 123 GW auf etwa 330 GW angehoben werden, was in etwa einem Anstiegsfaktor von 3 entspricht.
Wird der Faktor 3 für die in 2030 zu erwartenden Stromüberschüsse wie Unterschüsse angewandt, so ergeben sich die in Bild 7 dargestellten Ergebnisse: die stündlichen Abweichungen (Stromüberüberschuss wie Stromunterschuss) steigen in 2030 bis etwa 30 GW/Stunde an.
Bild 7: Entwicklung der stündlichen Änderungen des Stromüberschusses wie des Stromunterschusses bei Anpassung an den Anstieg der Zunahme der erneuerbaren Energien bis 2030
Nach Gleichung 2 gilt dann für die stündlich aufzubringende Leistung für die Elektrolyse und H2-Verstromung
30/2 x 1,5 = 22,5 GW.
Es müssten also 30+ 22,5 = 52,5 GW stündlich aufgebracht werden.
Das entspräche dann der stündlichen Leistung von etwa 53 Kohle- oder Kernkraftwerken – ein hoffnungsloses Vorhaben.
Selbst wenn in 2030 der Bau von H2-Kraftwerken abgeschlossen wäre, so wären – da von dem Umbau von Gaskraftwerken ausgegangen wird, die im Mittel bei einer Leistung von etwa 0,5 GW liegen – mehr als 100 H2-Kraftwerken erforderlich.
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Schlussbetrachtung
Die Darstellung der von der neuen Bundesregierung im „Osterpaket“ vorgestellten Energiewende ist nicht durchführbar, der dahinter stehende Mangel an technischem Verständnis erschreckend. Ohne einen erheblichen ständigen Leistungsanteil an Kohle- oder Kernkraftwerken ist diese im „Osterpaket“ vorgestellte Umstellung auf Wind und Sonne nicht machbar.
Die immer wieder diskutierte Möglichkeit der Stromspeicherung über Batterien im Stile der Big Battery von Victoria in Australien scheitert an der Größe der hier erforderlichen Stromspeicher.
Aber eine weitere Betrachtung muss hier zwingend Berücksichtigung finden:
Das IPCC geht in seinen Modellbetrachtungen zum Einfluss von CO2 auf das Klima von einem ausschließlichen anthropogenen CO2-Anstieg in der Atmosphäre aus.
In einer rein stofflichen Betrachtung des CO2-Anstieges der Atmosphäre über die weltweiten gemessenen Kohlenstoffverbräuche von 2010 bis 2021 stellt sich jedoch heraus, dass bei einem CO2-Gehalt der Atmosphäre von 410 ppm (0,041%) in 2021 der jährliche anthropogene CO2-Anstieg von 2010 bis 2021 lediglich bei 0,039 ppm/a liegt und nicht nach der Aussage des IPCC bei 2 ppm/a. (Im Übrigen liegt der Anteil Deutschlands bei 2% von 0,039 ppm/a nämlich 0,00078 ppm/a – nicht messbar). (6) Das bedeutet, dass der Anstieg des CO2-Gehaltes der Atmosphäre von 2010-2021 etwa zu 2% über anthropogene CO2-Anstiege erfolgt, 98% über natürliche Einflüsse.
Erwartungsgemäß liegen die vom IPCC veröffentlichen Modellergebnisse meilenweit von der Wirklichkeit entfernt.
Alle CO2-Minderungsmassnahmen einschließlich ihrer Bepreisung machen keinen Sinn und tragen nur zur Verteuerung bei.
Der Gedanke, die Kohlekraftwerke (nicht zuletzt auch wegen ihrer „Schwarzstartfähigkeit“) zu schließen, entbehren vor dem genannten Hintergrund nicht nur jeder Grundlage, sondern es führt schon sehr bald bei der zwangsläufig abnehmenden Stromversorgungssicherheit zu einem Niedergang der deutschen Industrie.
Bereits am 14.08.2021 kam es zu einem Beinahe-Blackout. An diesem Tag speisten die Solaranlagen 30 GW in das Stromnetz bei einer Stromnachfrage von 50 GW.
Aber die Sonne geht nun mal unter, hier mit der Folge, dass plötzlich 30 GW fehlten und zahlreiche Kohlekraftwerke angeworfen werden mussten, stromintensive Industrien und Stromgroßverbraucher wurden vom Netz genommen, das Ausland konnte zum Glück helfen – und das Alles bei einer Solarinstallation von 59 GW und nicht von 215 GW in 2030.
Wenn nun ein Biolandwirt unter Mithilfe von Greenpeace vor dem Landgericht Detmold klagt, der Klimawandel raube ihm seine Existenz und dafür VW mit seinen Verbrennungsmotoren eine Mitschuld gibt mit der Forderung, dass VW in 2030 keine Verbrennungsmotoren mehr verkauft (ähnliche Fälle sind von der „Deutschen Umwelthilfe“ und BMW bekannt), so macht diese Unkenntnis nur noch sprachlos.
Im Übrigen wurde die Bundesregierung nach einer Entscheidung des Bundesverfassungsgerichtes bereits in 2021 zu einer Verschärfung der Maßnahmen zum schnelleren Abbau der CO2-Emissionen mit Erfolg aufgefordert (vgl. Kapitel 1).
Es stellt sich die Frage, wie diesem Chaos ein Ende bereitet werden kann oder muss Deutschland erst den Status eines mittelalterlichen Unternehmens annehmen mit all seinen Windmühlen, bevor sich die Sachkenntnis gegen diese geradezu religiösen Vorstellungen durchsetzt.
- Quellen
1.Beppler, E.: „Die Anwendung der H2-Technologie in allen Sektoren verschlingt unlösbare Mengen an Energie und Flächen“; EIKE, 14. 07. 2021
2. Schuster, R.: Mitteilung vom 04.01.2022
3. Schuster, R.: Mitteilung vom 02.07 2021
4. Schuster, R.: Mitteilung vom 02.01.2022
5. Schuster, R.: Mitteilung vom 09.12.2021
6. Beppler, E.: „Zur (absurden) Meinung des IPCC, der CO2-Anstieg sei ausschließlich menschengemacht“; EIKE, 11.04. 2022
Mein besonderer Dank geht an Herrn Schuster, der mit seinen ausgezeichneten Darstellungen stets einen schnellen Einblick in die Schwächen dieser Energiewenden gestattet.
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ich hätte mir gewünscht, dass Sie begreifen, einleitend mit : „ … so dass diese 53,3 + 66,75 = 120,05 GW …“ einen groben Rechenfehler begangen zu haben. Damit wird der ganze Aufsatz unglaubwürdig und somit frohlocken doch die Energiewende- Befürworter. 53,3 GW war die gesamte durchschnittliche Leistung, nur die Hälfte (direkt genutzt) hätte zu den 66,75 GW (wegen verlustreicher Speicherung ist das 2,5- fache zu erzeugen, um die andere Hälfte zu liefern) addiert werden müssen.
Welche Wissenschaftler meinen, dass ca. 40 % bei H2 mit Druck- Speicherung gelten? Glauben Sie nicht den experimentell ermittelten von eigentlich 16 (oder 13,5 % ?) aus Kiel? Dann bitte dort nachlesen. Auch: „Es müssten also … GW stündlich aufgebracht werden.“, bzw. jetzt wieder:“ …in einer Stunde 52 Kohle-/Kernkraftwerke leistungsbereit gestellt werden können.“ ist formal völlig daneben. Leistung (Energie/Zeit) ist nicht an die Stunde gebunden, sie muss jede Sekunde, Minute, Stunde usw. verfügbar sein!
Auch hier würden unsere Gegner auf Physik (10. Klasse oder darunter?) verweisen und wieder mitleidig lächeln.
Abschließend, glauben Sie wirklich, dass einer der eigentlich anzusprechenden Personen Ihre Ausführungen liest oder gar noch kapiert?
Ich könnte auf einer A4- Seite mit wenigen Gleichungen beweisen, dass nur mit PVA und WKA incl. H2- Speicherung (20 % Wirkungsgrad) die Leistung dieser Erzeuger ca. auf das 20- bis 25- fache (!) gesteigert werden müsste, um uns nur daraus zuverlässig zu versorgen. Kurzfassung:
Deren Elt- Energie (2021: statistisch 168 TWh; mit Speicherverlusten nur ca. 100 TWh) betrug etwa ein Fünftel der gesamten Elt- Energie, diese wiederum auch nur ein Fünftel der gesamten Energie.
Trotzdem, wir bleiben dran, auch wenn nur ein Blackout die „EW- Gläubigen“ umstimmen würde.
Herr Rasim
Sie haben recht mit der Aussage, dass „…53,3+66,7=120,05 GW..“ als Rechenfehler anzusehen ist.
Dieser Rechenfehler fußt auf einer Änderung meiner ursprünglichen Aussage durch Admin am 05.06.2022, den ich durch eine Reise bedingt zu spät einsehen konnte.
Der Fehler ist jedoch in meinem Text längstens behoben.
Deshalb hatte ich in meiner Stellungnahme zu Ihrem Text zur Frage des Energieaufwandes für die H2O-Elektrolyse mit anschließender Verstromung auf meine frühere Ausarbeitung unter (1) verwiesen.
Daß Politiker keine Ahnung von Naturwissenschaft und damit von Gesetzen der Physik haben, dürfte bekannt sein. Was sie öffentlich von sich geben, ist eine 100% Bestätigung dieses Sachverhalts.
Was ich aber als unfaßbar empfinde, ist das offenbere „zur-Kenntnis-nehmen“ all dieses Quatsches durch echte Fachleute. Gibt es denn in Deutschland niemand mehr, der sich Tatsachen auch zu sagen traut? Müssen Realisten denn um ihren Job fürchten, wenn sie klare belegbare Fakten in die Diskussion bringen?
Oder gibt es in Wirklichkeit solche kritische Experten schon, nur werden sie öffentlich von allen Medien und von der handelnden Politik totgeschwiegen oder unterdrückt?
Oder gibt es keine Experten mehr, die in der Lage sind, den Unsinn aufzudecken? Dann wäre das der Beweis für ein Vollversagen des Bildungssystems in den letzten Jahrzehnten. Ich halte sogar das für möglich.
Für mich ist all das jedenfalls vollkommen unfaßbar …
>>Im Übrigen wurde die Bundesregierung nach einer Entscheidung des Bundesverfassungsgerichtes bereits in 2021 zu einer Verschärfung der Maßnahmen zum schnelleren Abbau der CO2-Emissionen mit Erfolg aufgefordert (vgl. Kapitel 1).<<
Wem ist denn das naturwissenschaftlich-ökonomische Bildungsniveau von Juristen bekannt? Nach meinem Kenntnisstand als Nebenfachjuristen ist das in der Gegend von Null zu finden. Wäre es anders, dann würde denen auffallen, daß es der Pflanzenwelt seit Erhöhung der extrem gesunkenen CO2-Anteile in Atmosphäre und Ozeanen wesentlich besser geht und als Folge davon die Ernährungsproduktion pro Flächeneinheit für die Tierwelt, zu der auch der Mensch gehört, gestiegen ist. In Holland hat man seit langem die Gewächshäuser mit CO2 „gefüttert“ und damit die Nahrungsmittelproduktion pro Flächeneinheit erhöht.
Aber was soll man denn an naturwissenschaftlichem Kenntnisstand von beispielsweise einem R. Habeck erwarten?
1991 bis 1996 Studium in Freiburg im Breisgau (Germanistik, Philosophie und Philologie), Roskilde/Dänemark (Humanwissenschaften) und Hamburg …
Lieber Herr Beppler und liebe Gleichgesinnte,
gut gemeint ist nicht gleich gut gemacht; leider viel zu lang und wenig verständlich. Die auf S. 1 genannte tägliche mittlere Leistung (jedoch niemals effektive!) von 53,3 GW ist (mit Volllaststunden ermittelt ) neben anderen Aussagen völlig i. O.
Die genannten 40 % Wirkungsgrad für H2 sind jedoch völlig irre, denn die Deutsche Physikalische Gesellschaft (DPG) hatte bereits 2010 in einer Studie dieses Speicherprinzip mit einem Wirkungsgrad von 35 % als „energetisch uninteressant“ bezeichnet. Dies bezog sich jedoch nur auf die zweimalige Umwandlung „Elt-H2-Elt“, wobei der Wasserstoff wegen seines Heizwertes von nur 0,003 kWh/Liter mit geringem Überdruck in riesige Behälter, z. B. wie in einem Luftschiff „Graf Zeppelin“ gespeichert werden müsste. Durch die für technische Anwendungen zur Verminderung des Volumens nötige Druckspeicherung bis zu 350 bar und weitere Verfahrensschritte vermindert sich der Gesamt- Wirkungsgrad jedoch auf weniger als 20 %, wie an der Christians- Albrechts- Universität Kiel (FTZ Büsum) schon 2002/2003 experimentell bewiesen wurde. Eine Verflüssigung wäre energetisch und somit finanziell noch ineffektiver.“ Leider war dies dem Autor neben dem hier bei EIKE kürzlich zu lesenden Beitrag von Prof. Vahrenholt nicht bekannt.
S.1: „Diese … Energieleistung errechnet sich bei einem … Wirkungsgrad von 40% zu … 40 GW (aus 26,7/0,4 = 66,75 GW), so dass diese 53,3 + 66,75 = 120,05 GW leistungsmäßig täglich in 2030 aufgebracht werden müssten.“ Das ist völlig falsch!
Die 66,75 hätten zu zu 0,5*53.3 addiert werden müssen, „40 GW“ sind überhaupt nicht nachzuvollziehen!
Wenn dann am Schluss noch steht: „Es müssten also 30+ 22,5 = 52,5 GW stündlich aufgebracht werden.“, häte es mir auch ehemals als gelerntem Elektromonteur mit Schaltberechtigung für Hochspannungsanlagen bis 110 kV gezeigt, dass mit diesem „stündlich“ (warum nicht täglich, monatlich …?) kein Fachkundiger am Werke war. Schade, wo wir doch alle diese nach Wolfgang Clement „unsägliche“ Energiewende für völlig absurd halten.
Herr Rasim
Ihre Aussage „leider viel zu lang und wenig verständlich“ ist nach meinem Verständnis ein Widerspruch in sich. Allgemeine Aussagen zum Nichtgelingen von Habecks „Osterpaket“ gibt es genug, aber Beweise sind selten – da braucht´s halt a bisserl mehr Text.
„Die gesamten 40% Wirkungsgrad für H2 sind jedoch völlig irre“ – mit dieser Bemerkung gehen Sie mit einer Reihe von Wissenschaftlern nicht gerade zimperlich um, selbst nicht mit der von Ihnen zitierten DPG, die 35% findet (wobei bei meiner Angabe des Wirkungsgrades steht: „Der Wirkungsgrad wurde bewusst hoch angesetzt“ – was dann aber ein genaueres Lesen voraussetzt).
Wenn Sie wissen wollen, wie die von mir angesetzte Energieleistung von 40 GW für H2O- Elektrolyse und Verstromung zustande kommt – von der Sie meinen „40 GW sind überhaupt nicht nachzuvollziehen“ – dann verweise ich auf die von mir im Text zitierte, von mir früher durchgeführte Arbeit unter (1).
Zum Schluss meinen Sie noch zu meiner Ausführung „Es müssten also 30+22,5=52,5 GW stündlich aufgebracht werden“ bemerken zu müssen: Diese Aussage hätte Ihnen „ehemals als gelerntem Elektromechaniker mit Schaltberechtigung für Hochspannungsanlagen….. gezeigt, dass mit diesem „stündlich“ kein Fachkundiger am Werke war“.
Ich hätte mir gewünscht, dass Sie begreifen, dass es hier nicht um die Fachkundigkeit von Elektromonteuren geht sondern um die Frage, wie ohne H2-Kraftwerke und H2-Speicher in einer Stunde 52 Kohle-/Kernkraftwerke leistungsbereit gestellt werden können.
>>wie ohne H2-Kraftwerke und H2-Speicher in einer Stunde 52 Kohle-/Kernkraftwerke leistungsbereit gestellt werden können.<<
Das geht ohnehin nicht. Oder genauer gesagt: Schnelles Hochfahren von thermischen Kraftwerken schädigt deren Infrastruktur wegen der durch die unterschiedlichen Temperaturen entstehenden Spannungen der metallenen Dampftransportröhren. Der kluge Autofahrer fährt nicht gleich mit voller Motorleistung auf der Autobahn los. Und der Pilot in den Propellerflugzeugen lernt auch darauf zu achten, daß die Temperaturen des Triebwerks zylindermäßig den Vorgaben entsprechen bevor gestartet wird. Deshalb landet ja der Motor(segler)flieger beim Üben des Platzrundenfliegens nie mit stehendem Triebwerk. Das stehende Triebwerk kühlt sehr schnell ab.
Aber woher soll das der Normalbürger ohne Pilotenausbildung wissen? Die sog. „Ökoingenieure“ schweigen doch darüber. Es würde ja ihre Einkommen erheblich reduzierten. Denn eines wird ja auch verschwiegen: Je kälter es ist, desto geringer ist die aus den Akkus abgreifbare Energie.
All diese Diskussionen schön und gut. Allerdings gehen sie an der Grundsatzfrage vorbei, nämlich, kann CO2 in der Atmosphäre diese unter Umgehung sämtlicher Energiebilanzzwänge offenbar mit open end nach oben rein ppm-abhängig erwärmen? Bei gleichbleibend angenommener Sonnenleistung wohlgemerkt?
Diese grundsätzlichste aller Grundsatzfragen wird nie von jemand gestellt! Das ist angesichts der umfangreichen Probleme, die überall auftreten und für die es keine praktikablen Lösungen gibt, die unglaublichste aller Tatsachen. Wieso stellt diese Frage niemand und verlangt eine klare, durchgängige und nachvollziehbare Belegführung? So eine gibt es nämlich nicht! Daran kommt auch IPCC nicht vorbei!
In IPCC AR6 – The Physical Science Basis gibt es diesbezüglich lediglich Vermutungen, keine Belege! Wieso nimmt dieses Problem niemand auf?
„Das bedeutet, dass … 26,7 GW – mit Hilfe der H2O-Elektrolyse in H2 aufgespalten werden muss, mit anschließender Verstromung des H2 (bei einem Wirkungsgrad von insgesamt 40%) , um die unterhalb von 26,7 GW fehlende Leistung wieder auszugleichen.
Diese dafür aufzubringende Energieleistung errechnet sich bei einem hoch angesetzten Wirkungsgrad von 40% zu im Mittel 40 GW (aus 26,7 x 1,5 = 40 GW)“
Muss der Faktor nicht 2,5 sein?
Danke, Sie haben recht. ist korrigiert.
Mit Ausnahme der Zahlen zum anthropogenen CO2-Anstieg in der Atmosphäre, eine „Spezialität“ des Autors, zeigen die Zahlen deutlich, dass wir von Klima- und Energiewende-Traumtänzern regiert werden. Dennoch wird das segensreiche CO2 nicht beliebig weiter steigen. CO2, das bei der Ernährung der wachsenden Weltbevölkerung ungemein hilfreich ist.
Und Fracking-Gas, das man unproblematisch fördern kann und bei uns unter der Nordsee reichlich vorhanden ist, kaufen wir lieber im Ausland ein. Klima- und Öko-Religion gehen über Verstand – das Markenzeichen unserer Klima- und Energiewende-Traumtänzer, die uns regieren/ruinieren.
Der Autor scheint die Möglichkeit der Methanisierung nicht zu kennen: H2 wird in Zukunft einfach in E-Gas umgewandelt. Schon ist die Frage der Speicherung und Nutzung (Gaskraftwerke, -pipelines, -therme und -Fahrzeuge) gelöst. Bei etwa 5 MW pro Elektrolyseur, bräuchten wir gerade Mal 20.000 Elektrolyseure um das Thema „Gas“ ein für alle Mal abzuhaken.
Hallo Herr Kwass,
Die Membrane im Elektrolyseur ist für eine (relativ) konstante Fahrweise ausgelegt.
Würden Sie die Last entsprechend des Stromüberschusses fahren leidet die Lebensdauer dieser Membrane sehr.
Noch schlimmer ist ein Stillstand des Elektrolyseurs. Er muss bei einer bestimmten Temperatur gehalten werden.
Zusätzlich muss über einen Polarisationsgleichrichter Strom dauerhaft fließen, damit die Anoden- und Kathodenhalbschalen keinen Schaden nehmen.
Alles in allem ist das eine sehr teuere Angelegenheit
viele Grüße
Es müssen ja nicht unbedingt PEM-Elektrolyseure sein. AEM wäre auch eine Option. Wie auch immer: es ist Auslegungssache, man kann mit anderen Speichern Spitzen glätten und ja: manche System arbeiten am auf Verschleiß am wirtschaftlichsten. Bei den aktuellen Gaspreisen ist es jedenfalls kostengünstiger als Putin-Gas.
Die kostengünstigsten und sichersten Erzeugungsgeräte hat man beschlossen stillzulegen, nämlich die Uran-Reaktoren. Und die noch besseren Thoriumreaktoren hat man gar nicht erst in Serie gehen lassen. Stattdessen hat man sich für das Teuerste und das Umweltschädlichste entschieden, die primitiven Windmühlen, die zudem niemals die Nachfrage decken können. Geht selbst im windigsten Gebiet der Erde, den Passatwindbereichen nicht.
Aber woher soll das eine überzeugte Ulbrichtistin und Honeckerristin im Kanzleramt wissen?
Wie ist das nur möglich, dass sich das deutsche Volk von Studienabbrechern, Kinderbuchautoren und sonstigen Plagiatisten an der Nase herumführen lässt? Deutsches Volk, steh endlich auf! Äh… mein Beitrag? Ich schreibe kritische Bücher…
Sorry. Die Zahlen überfordern nur die grüne Jugend. Erst mal feiern die Hurricane, Wacken und Deichbrand. Im Winter stellt dann Putin das Gas ab und nach 2 Monaten sind dann die Speicher leer. Gas und Strom und Öl werden rationiert … Ganz ohne Rechnen… Die Energiewende scheitert schon an den fehlenden Fachkräften, Rohstoffen und dem sich weiter anspannenden Weltmarktpreisen.
>> Im Winter stellt dann Putin das Gas ab und nach 2 Monaten sind dann die Speicher leer. Gas und Strom und Öl werden rationiert … Ganz ohne Rechnen<<
Ist Ihnen denn nicht bekannt, daß Putin eine seiner Freundinnen ins Berliner Kanzleramt geschickt hat?
Schauen Sie mal nach, was die in HH geborene überzeugte Ulbrichtistin so alles im Interesse der herzallerliebsten Kommunisten im fernen Rußland in Deutschland umgesetzt hat.
Und als diese Person (da war sie noch nicht Kanzlerin) in HH eine Rede hielt, da hat sie ihr Kollege (der hat in der „DDR“ acht Jahre mit der zusammengearbeitet) nicht besucht, obwohl sein wissenschaftliches Institut nur ca. 1 km entfernt war.