David Wojick
Es wird allgemein angenommen, dass die Stromerzeugung aus Offshore-Windenergie die CO₂-Emissionen erheblich reduziert. In der Tat ist dies die Hauptbegründung für die horrenden Kosten und negativen Auswirkungen dieser Offshore-Megaprojekte.
Wie bei vielen grünen Annahmen kann auch diese falsch sein. Erstens ist die Verringerung der Emissionen fossiler Brennstoffe angesichts der Art und Weise, wie die Stromerzeugung tatsächlich funktioniert, möglicherweise gar nicht so groß. Tatsächlich könnte die Offshore-Windkraft die Emissionen fossiler Brennstoffe sogar erhöhen. Dies wird im Folgenden erläutert.
Nehmen wir als Beispiel New Jersey, das bei der Entwicklung von Offshore-Windenergie führend sein will. Ihr erklärtes Ziel sind satte 11.000 MW an Offshore-Windkraftkapazität zu Kosten von etwa 100 Milliarden Dollar. Wenn die Reduzierung der CO₂-Emissionen die Rechtfertigung für diese unglaublichen Kosten ist, dann sollte es besser eine große Reduzierung geben. Es stellt sich heraus, dass es vielleicht nur sehr wenig ist, was das Projekt sehr teuer macht, oder sogar eine Steigerung, die es mehr als wertlos machen würde.
Auf der Erzeugerseite gibt es mehrere Faktoren zu berücksichtigen. Zunächst einmal hat New Jersey seine 2.000 MW an Kohlekraftwerken bereits abgeschaltet, so dass diese potenziellen Emissionsreduzierungen weg sind. Noch schlimmer ist, dass die Hälfte der derzeitigen Stromerzeugung aus Kernkraft besteht, die keine CO₂-Emissionen verursacht. Wenn also ein Teil der Kernkraft durch Windkraft ersetzt wird, gibt es keine Reduzierung.
Die verbleibende Hälfte des Stromes wird durch Gas erzeugt, und hier wird es interessant, aber auch komplex.
Man bedenke, dass das gasbefeuerte System darauf ausgelegt ist, Strom zu erzeugen, wenn die Menschen ihn brauchen. Windkraftanlagen hingegen erzeugen Strom, wenn der Wind weht. Am meisten wird erzeugt, wenn der Wind stark weht, weniger, wenn er weniger weht, und gar kein Strom, wenn er schwach weht. Grob gesagt steigt die Leistung linear an, von keiner Leistung bei 16 km/h bis zur vollen Leistung bei rund 50 km/h.
Dabei handelt es sich um anhaltende Windgeschwindigkeiten, nicht um Böen; rund 50 km/h sind also selten. Andererseits sind weniger als 16 km/h relativ häufig, und es wird kein Strom erzeugt, manchmal tagelang. Dazwischen geht es mit dem Wind und der Leistung auf und ab, auf und ab. Leistungsschwankungen von 20 % in einer Stunde sind keine Seltenheit.
Diese unregelmäßigen Windschwankungen haben tiefgreifende Auswirkungen auf die Gasemissionen. Dies liegt daran, dass es zwei sehr unterschiedliche Arten von Gaskraftwerken gibt. Diese werden als Einfach- und Kombikraftwerk bezeichnet.
Bei einer Anlage mit einfachem Zyklus wird ein Generator von einer Verbrennungsturbine angetrieben. Diese Turbine ist wie ein mit Erdgas betriebenes Düsentriebwerk. Diese Anlagen sind relativ ineffizient und haben einen Wirkungsgrad von 30 bis 38 %, je nachdem, wie alt sie sind.
Kombikraftwerke arbeiten ebenfalls mit einer Verbrennungsturbine, nutzen aber die extrem heißen Abgase, um Wasser zu kochen, das wiederum einen Dampfturbinengenerator antreibt, so dass zwei verschiedene Generatoren in Kombination betrieben werden, daher der Name. Kombikraftwerke sind mit rund 60 % wesentlich effizienter als einfache Kraftwerke.
Anlagen mit einfachem Zyklus verfügen über einen Schnellstart und werden daher hauptsächlich zur Deckung des Spitzenbedarfs eingesetzt, wenn der Stromverbrauch in die Höhe schnellt. Aus diesem Grund werden sie oft als Spitzenlast-Kraftwerke bezeichnet. Es ist unwahrscheinlich, dass der Spitzenbedarf mit starkem Wind zusammenfällt, insbesondere bei Hitzewellen und Kälteeinbrüchen, die oft durch sehr wenig oder gar keinen Wind gekennzeichnet sind. Beide Wetterextreme werden häufig durch stagnierende Hochdrucksysteme verursacht.
Daher ist es unwahrscheinlich, dass die Offshore-Windenergie viel zur Verringerung der Emissionen von Spitzenlast-Kraftwerken beitragen wird. Die Kohleemissionen sind verschwunden, die Kernenergie hat keine Emissionen und die Emissionen der Spitzenlast-Kraftwerke bleiben größtenteils bestehen, so dass nur noch die Emissionen der Kombikraftwerke für eine mögliche Reduzierung übrig bleiben.
Hier stellt die ständige Variabilität des Windes ein großes Hindernis für die Emissionsminderung dar. Das Problem besteht darin, dass die riesige Wassermenge im Kombikessel lange braucht, um sich zu erwärmen, und dass die Verbrennungsturbine nach dem Aufheizen auf Hochtouren laufen muss, um das Wasser am Kochen zu halten.
Es handelt sich nicht um eine schnell reagierende Technologie, sondern sie ist für einen mehr oder weniger konstanten Betrieb ausgelegt. Sie kann nicht rechtzeitig hoch- und runtergefahren werden, um mit dem schnellen Hoch- und Runterfahren des Windes Schritt zu halten.
Es gibt zwei Möglichkeiten, wie das Kombikraftwerk betrieben werden kann, um den unregelmäßigen Bedarf zu decken, der durch die schwankende Leistung der Windgeneratoren entsteht. Leider sind beide sehr ineffizient, d. h. es muss viel mehr Gas pro erzeugter Stromeinheit verbrannt werden, was wiederum viel mehr Emissionen verursacht.
Eine Möglichkeit besteht darin, den Dampfdruck in der Zeit, in der die Windleistung hoch ist, aufrechtzuerhalten, was bedeutet, dass viel Gas verbrannt wird, ohne dass viel Strom erzeugt wird, wenn überhaupt welcher. Die andere Möglichkeit besteht darin, das Dampfsystem abzuschalten und nur eine Verbrennungsturbine mit einfachem Zyklus zu betreiben. Dabei wird sehr viel mehr Gas verbrannt als vor der Windkraft, als das Kombikraftwerk relativ konstant lief.
Kurz gesagt, wenn man dem Erzeugungsmix eine große Menge an intermittierendem Offshore-Wind hinzufügt, verschlechtert sich der Wirkungsgrad der gasbefeuerten Erzeugung radikal. Das Ergebnis ist, dass die CO₂-Emissionen wahrscheinlich nicht stark reduziert werden, sondern sogar steigen können.
Was tatsächlich passiert, ist eine Forschungsfrage, die ich noch nicht untersucht habe. Vieles hängt von den Besonderheiten der Unterbrechung ab, die wahrscheinlich von Jahr zu Jahr und von Ort zu Ort variieren.
Der Punkt ist, dass es keine Rechtfertigung für den Bau enorm teurer Offshore-Wind-Megaprojekte gibt, wenn die Reduzierung der CO₂-Emissionen der Hauptgrund ist.
Autor: David Wojick, Ph.D. is an independent analyst working at the intersection of science, technology and policy. For origins see http://www.stemed.info/engineer_tackles_confusion.html For over 100 prior articles for CFACT see http://www.cfact.org/author/david-wojick-ph-d/ Available for confidential research and consulting.
Link: https://www.cfact.org/2023/05/31/offshore-wind-may-not-reduce-co2-emissions/
Übersetzt von Christian Freuer für das EIKE
Hört auf diese Notstromaggregate als Gaskraftwerke zu bezeichnen!
Die Turbine ballert 550° heisses Abgas ungenutzt heraus. Bei allen Betrachtungen, ob ökonomischer, energiewirtschaftlicher oder ökologischer Art gehören die „erneuerbaren“ und die Notstromaggregate als Einheit zu betrachten und da sieht es ganz anders aus.
1kWh Strom aus
Kohle ca. +820 g CO2
Erdgas +490 g CO2
Windturbine auf See +12 g CO2
https://de.wikipedia.org/wiki/CO2-Emissionen_der_Stromerzeugung_nach_Art_der_Erzeugung
Da bringt die Kohle das ca. 68-fache und Gas immer noch das ca. 40-fache an zusätzlichen CO2.
Die Offshore-Windkraftanlagen reduziert die CO₂-Emissionen erheblich.
Nur Menschen, die nicht rechnen können, kaufen Gas oder Öl aus Russland oder den USA.
Wir verwenden große Mengen an eigenen Solarstrom als „Energiequelle“
Die Sonne schickt keine Rechnung, die Russen und die USA aber jeden Tag eine, eine neue Rechnung.
Und es kommt noch besser, die Russen oder auch die USA können selbst den Preis verlegen, den Sie Frau Schönfelder zu bezahlen haben.
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Sabine Schönfelder. Ich erklärte es Ihnen noch einmal. Netzstabilität brauchen nur die anderen, die das auch bezahlen. Ich brauche für PV-Strom nicht zwingend Netzstabilität.
Selbst wenn sich das Haus von Stromnetz trennt und Sonnenenergie vorhanden ist haben wir die 230, 400V, 50Hz im Haus.
Wen das Habeck macht, so sollten Sie das mit Herrn Habeck diskutieren.
Russengas, Atomstrom und Fracking-Öl aus USA ist mir zu teuer, da kaufe ich nichts.
Da muss aber Herr Habeck richtig was an CO2-Steuern bezahlen, das auch teilweise an andere durchgereicht wird, SUPER, wenn das Herr Habeck macht.
Haben 2022 je kW PV-Leistung 1066€ investiert und man bekommt ca. 1000kWh PV-Strom je kW-PV-Leistung.
Über den normalen Stromverbrauch werden ca. 270kWh vom PV-Strom genutzt, Kostenvermeidung ca. -80€ im Jahr.
PV-Strom ersetzt Benzin ca. 490kWh vom PV-Strom genutzt, Kostenvermeidung ca. -350€ Benzinkosten im Jahr.
PV-Strom vermindert den Heizölverbrauch bei der Wärme im Haus, werden ca. 240kWh vom PV-Strom genutzt, Kostenvermeidung ca. -70€ im Jahr beim Heizöl, im Jahr.
Das sind ca. -500€ was ein kWp am Kostenvermeidung bringt aber jährlich und gekostet hat ein kWp 1066€ aber nur ein mal.
Da ist man nach gut 2,5 Jahren mehr als Kostenneutral und es kommen dann noch 20 oder 25 Jahre wo man ca. -500€/kWp an Energiekosten vermeidet jährlich.
Kraus, Sie beziehen den gesamten Strom für Ihren Haushalt und die E-Autos, völlig autonom und unabhängig vom deutschen Stromnetz, ausschließlich von Ihrem DACH auch ohne Sonne. Da fällt mir nur Katja Epstein ein: WUNDER GIBT ES IMMER WIEDER..hahaha…..Deshalb interessiert Sie es nicht, daß Habeck in Ihrem Sinne „dreckige“ Energie aktiviert und einkauft. Sie sind klein und Ihr Herz ist rein. Rein und fröhlich. Ihre Seelenverwandte Fröhlich kupfert Ihre Beiträge nur noch ab ….eine Frau denkt nicht selbst. Ist das Feministische Ökopolitik? Ihre Darbietung hier spricht für sich, aber leider nicht für Sie. Man klopft Euch auf den Busch und Ihr entblättert Euren Irrsinn von ganz alleine….Lassen wir es gut sein, fröhlicher Krause. Wir wissen jetzt Bescheid…..
Und wo habe ich das geschrieben, dass ich den gesamten Strom für das Haus und die E-Autos, völlig autonom und unabhängig vom deutschen Stromnetz, ausschließlich vom PV-DACH bekomme?
Wen ja, dann zitieren Sie mich mal wo ich das geschrieben habe.
Aber nicht vergessen Frau Schönfelder,
erst lesen, dann verstehen, dann nachdenken und dann was schreiben.
Frau Schönfelder,
immer wenn jemand wie Sie in Deutschland die Waschmaschine einschaltet oder beim Backofen z.B. 200°C einstellt, wird es teuer und das immer, egal ob Sommer, Winter, Tag oder in der Nacht.
Immer wenn jemand wie Sie in Deutschland das Gaspedal beim Verbrenner Pkw drückt, wird es teuer und das immer, egal ob Sommer, Winter, Tag oder in der Nacht.
Was wollen Sie (Ute oder Peter) denn damit beweisen?
Bei euch hilft der liebe Gott auch nicht mehr weiter, egal wieviel Hirn er vom Himmel noch schmeißt.
Nur Menschen, die nicht rechnen können, kaufen Gas oder Öl aus Russland oder den USA.
Wir verwenden große Mengen an eigenen Solarstrom als „Energiequelle“
Die Sonne schickt keine Rechnung, die Russen und die USA aber jeden Tag eine, eine neue Rechnung.
Und es kommt noch besser, die Russen oder auch die USA können selbst den Preis festlegen, den Sie Frau Schönfelder zu bezahlen haben.
Hat Kraus jetzt die Fröhliche geheiratet?
Weshalb das?
Aber 100% Zustimmung und Übereinstimmung zu den Aussagen von Herr Peter Kraus.
Deshalb ist das auch 1 zu 1 meine Meinung und habe das auch 1 zu 1 gebraucht, nur das mit der „Formatierung“ habe ich nicht genau geklappt.
Menschen, die rechnen können, kaufen kein Gas oder Öl aus Russland oder den USA, die verwendenden überwiegend Solarstrom.
Die Sonne schickt keine Rechnung.
Früher gab es an den großen Höfen der Herrscher einen Hofnarren.
Der hatte die Aufgabe, seinem Herrn manche unbequeme Wahrheit schonend (=humorvoll) beizubringen.
Dieser Hofnarr musste, alleine schon um zu überleben, intelligent sein.
Sie hätten Null Chance als Hofnarr auch nur einen Tag zu überleben.
Niemand bestreitet, daß die Stromerzeugung aus Wind kaum CO2 erzeugt. Das CO2 fällt an, weil man uneffektive Klimmzüge machen muß, um die aberwitzigen Schwankungen der Windstromerzeugung auszugleichen.
Solange Sie dem Wind nicht klarmachen können, immer wenn er gebraucht wird, gleichmäßig in der richtigen Srärke zu wehen, ist Wind“energie“ bestenfalls Spielkram aber keine brauchbare Energieerzeugung.
Und jetzt kommen Sie mir bloß nicht noch mit „grünem“ Wasserstoff, sonst fange ich an Wrkungsgrade auzupacken …
Einfacher wäre es, das CO2-Klimamärchen in die Tonne zu treten, wo es hin gehört.
Welche ineffektiven Klimmzüge?
Der „grüne“ Strom aus dem Stromnetz, der unsere Schwankungen beim Solarstrom ausgleicht, kostet leicht unter 30Cent/kWh (Bruttoarbeitspreis).
Wen man da andere Anbieter betrachtet, die in ihrem Strommix nicht oder nur in geringen Mengen auf die Erneuerbaren setzen, haben die wesentlich höhere kWh Kosten, die den Endkunden in Rechnung gestellt werden.
Da haben die mit dem „grünen“ Strom die effektivere Methode.