Solarbiotop – ein Widerspruch in sich

geschrieben von Andreas Demmig | 27. Juni 2021

An verschiedenen Stellen ist ein neuer Boom ausgebrochen: Solarbiotope (googeln Sie mal danach). Die Behauptung: „… zukunftsrelevante Verknüpfung des Arten-, Klima- und Grundwasserschutzes und die regenerative Energieerzeugung“ – meiner Meinung nach ein Widerspruch in sich. Die Besitzer der Ackerflächen sehen darin jedoch eine Möglichkeit, ihre Äcker zu vergolden. Letzteres läuft unter dem Stichwort: Einkommenssicherung.

Man hofft mit solchen Projekten, den Widerstand der Bevölkerung gegen die Verschandelung ihrer Umwelt klein zu halten. Es kommen die Sprüche wie“ .. die Energieversorgung bezahlbar zu halten“, während gleichzeitig geklagt wird, dass die Subventionen nicht ausreichen, „um den Landwirten eine faires Einkommen zu gewähren“, da man schließlich die PV-Panels auf eine größere Fläche verteilt. Bislang ist von einer Umlage im Landkreis von 0,5 ct / kWh die Rede! Warnungen kamen auch von Landwirten, die Flächen für ihre Landwirtschaft gepachtet haben, aber bei den höheren Pachtabgaben nicht mehr mithalten können. Die Stimme eines Bürgermeisters kam auch zu Wort: „Windräder nehmen weniger Platz weg“. – schließlich wohnt der selbst weit genug von etwaigen Standorten.

https://www.nordbayern.de/region/neumarkt/run-auf-freiflachen-fur-pv-anlagen-rund-um-berching-1.11137372

Das bay. Umweltministerium hat den Geschäftsführer eines Windparks damit beauftragt, eine Studie und einen Maßnahmenkatalog zu erstellen. Dass der Herr auch noch strammes Mitglied der ÖDP ist, die gerne vom Umweltschutz faselt, ist nur das i-Tüpfelchen.

Da das Ganze nun auch noch in meiner Gemeinde stattfinden soll, und wir bereits von Windrädern umgebene sind, habe ich eine Stellung an den Gemeinderat geschrieben.

Von meiner Nachbarschaft (ehemals die erfolglose Bürgerinitiative gegen die Windräder in 900m Entfernung), kam bislang keine Unterstützung.

***

Sehr geehrte Frau Bürgermeisterin,

sehr geehrte Damen und Herren des Gemeinderates.

kommenden Freitag will Herr Maibohm über den derzeitigen Stand seiner Bemühungen, zum Solarbiotop berichten. Leider kann ich nicht an der öffentlichen Sitzung teilnehmen.

https://www.wochenblatt-dlv.de/feld-stall/landtechnik/solar-biotop-verbund-neue-chance-565607

Daher erlaube ich mir, Ihnen meine Gedanken dazu zu schreiben.

Herr Maibohm wird sicherlich das „Gemeinwohl“ in den Mittelpunkt seines Vortrages stellen, außerdem den Umweltschutz und das Wohl der Insekten und nicht zu vergessen, die regionale Energierzeugung.

Ich nehme an, dass Sie, werte Gemeinderatsmitglieder, diese Ausdrücke korrekt interpretieren.

Gemeinwohl wird immer propagiert, um individuelle Gruppeninteressen durchzusetzen, schließlich will er eine Industrieanlage errichten, bei denen der Absatz nicht planbarer Energie durch einen Einspeisevorrang gefördert wird. Die Verbraucher können nicht ausweichen, sollen aber nach dem Willen der Reuthwind auch noch mehr dafür zahlen. Die damit angebotene Energie ist selten vorhanden, wenn man sie braucht, vor allem nachts und gar im Winter (wie oft ist dann auch noch Windflaute). Dafür nudeln dann im Hintergrund (zum Glück noch) zuverlässige Kraftwerke im stand-by, um einem Industrieland die qualifizierten Arbeitsplätze überhaupt zu ermöglichen – auch die in der Gemeinde.

Die Sprüche der Profiteure: „Die Sonne schickt keine Rechnung“ und „Damit können xxx Haushalte versorgt werden“, können schon mit normalem Verstand entlarvt werden.

Fragen Sie doch mal Herrn Maibohm, ob die Reuthwind GmbH z.B. für den 15. November, eine Stromlieferung zwischen 15:00 und 23:00 in der Menge von xy MWH vertraglich garantieren kann? (Datum nur als Beispiel, auch dann wollen die Haushalte und Betriebe ihren Strom zuverlässig beziehen können)

Umweltschutz:

Mit der Flurbereinigung wurden aus gutem Grund Biotopflächen eingeplant. Ein Biotop ist ein naturbelassenes Landschaftsstück. Darin eine Industrieanlage zu errichten, ist ein Widerspruch in sich. Auch wenn zwischen den Paneelen etwas mehr Abstand gelassen wird, ist das ein Industriegrundstück. Diese Paneelen dominieren dann unsere Umwelt, „nachhaltig“ und über Generationen hinweg.

Regionale Energieerzeugung

„Kaufen Sie regional“, wird immer dann gerne gebraucht, wenn der Verbraucher wohl sein Geld für preiswertere oder bessere Produkte ausgeben will / würde. Das dann auch noch von „fairen Pachteinahmen“ für den Grundstücksbesitzer und erhöhte Stromkosten für einen Investor in unserer Gegend gefaselt wird, ist blanker Hohn. Wenn der Reuthwind GmbH denn nun so viel am angeblichen Umweltschutz liegt, wieso müssen dann noch mehr als die bereits üppigen Subventionen fließen – mehr als 20 Jahre nach der „Anschubfinanzierung“? Deutschland ist inzwischen nicht nur europaweit sondern sogar schon weltweit das Land mit den höchsten Strompreisen und dass bei immer instabiler werdenden Zuverlässigkeit.

Ich wünsche den Vertretern der Bürger in unserer Gemeinde viel Erfolg mit einer Entscheidung, die für die Bürger von Vorteil ist.

Mit freundlichen Grüßen

Andreas Demmig

Im Anhang habe ich Hintergründe dazu aufgeführt

Anhang - Hintergründe

Sie werden natürlich viele Dinge finden, die Sie bei Eike bereits gelesen haben werden. Wer es braucht, kann es gerne weiterverwenden.

***

Mit einem zweiten Mail bin ich auf die Gemeindeidee: „Wir planen einen Klimaschutzwald“ eingegangen. Dazu habe ich die Wetteraufzeichnungen der letzten Jahrhunderte angehängt und gefragt: „Welches Klima hätten Sie denn gerne?“

***

Die Bürgermeisterin hat auch geantwortet

Sehr geehrter Herr Demmig,

vielen Dank für Ihr Interesse an unseren gemeindlichen Themen und Ihre E-Mails. Die E-Mail zum Solarbiotop habe ich an die Gemeinderätinnen und Gemeinderäte weitergeleitet, da Sie sie in Ihrer E-Mail auch ansprechen.

Herr Maibom hat in unserer letzten Gemeinderatssitzung das Ergebnis seiner Studie über den Solarbiotopverbund, die er im Auftrag des Bay. Landschaftsministeriums erstellt hat, vorgestellt. Über das Ergebnis kann sich jeder seine eigene Meinung bilden.

Nachdem uns jedoch über den Solarbiotopverbund hinaus, viele Anfragen zur Errichtung von PV-Anlagen auf der Fläche erreichen, wird sich der Gemeinderat zeitnah einen Kriterienkatalog erarbeiten, in dem er festhält, in welcher Art und Weise zukünftig diese PV-Anlagen bei uns möglich sein werden oder eben nicht.

Vielen Dank auch für Ihre interessante Sammlung von Wetterdaten.

Unser geplanter Klimawandelwald hat aber nicht das Ziel, das Klima zu verändern. Wir wollen hier Baumarten testen, die mit unserem veränderten Klima zurecht kommen könnten.

Mit freundlichen Grüßen

aus dem Rathaus Emskirchen

Sandra Winkelspecht

Erste Bürgermeisterin

Präsident Biden hilft, die ‚Selten Erden‘ Mineralien der Welt für den räuberischen Green New Deal auszubeuten

geschrieben von Andreas Demmig | 27. Juni 2021

Die Profiteure können ihr Glück mit der Politik von Joe Biden und seinen Hintermännern kaum fassen. Sicher, der tattrige Präsident hat Mühe, einen kompletten Satz ohne Teleprompter zu meistern ( und oft auch mit einem ). Aber der Wunsch seines Stabs, Amerika mit einem Meer von Sonnenkollektoren und Windrädern zu belegen, ist kristallklar; Die Gewinnaussichten der Wind- und Solarindustrie waren noch nie so rosig.

Wie Mark Mills berichtet, wird Bidens Goldgrube für erneuerbare Energien bald jeden Winkel der Welt ausrauben und verschlingen, um seinen unmöglichen „grünen“ Traum zu verwirklichen.

Bidens nicht so saubere Energiewende
Übersetzt und wg. Copyright zum Teil in eigenen Worten wiedergegeben

Original im Wall Street Journal, von Mark P Mills, 11. Mai 2021

Die Internationale Energieagentur, ist die weltweit führende Quelle der Regierungen über Energie und die Abschätzung der zukünftigen Entwicklung.

Die von den Demokraten in USA favorisierte Energiewende kostet Billionen und hat das Ziel, viel mehr „saubere Energie“ und viel weniger Kohlenwasserstoffe zu verwenden – Öl, Erdgas und Kohle, die heute 84 % des weltweiten Energiebedarfs decken. Der 287-seitige Bericht der IEA, der diesen Monat veröffentlicht wurde,

„ The Role of Critical Minerals in Clean Energy Transitions “.pdf

ist für diese Ambitionen verheerend. Ein besserer Titel wäre gewesen: „Energiewende ins Ungewisse: Nicht bald, nicht einfach und nicht sauber“.

[für Kurzleser durchaus korrekt: Report extract, Executive summary viele Grafiken]

In dem Bericht der IEA wird ein bislang weitgehend ignorierter Aspekt angesprochen – die Rohstoffe für die Wunder der Energiewende. Es gibt weder genügend Bergbauindustrien noch die dafür notwendige Infrastruktur. Wind-, Solar- und Batterietechnologien benötigen eine Reihe von „Energiewendemineralien“, hier kurz EWM genannt, die abgebaut und verarbeitet werden müssen. [und das mit zuverlässiger Energie!]. Präsident Biden und seine Förderer denken global, es wird erwartet, das die Nachfrage nach Lithium, Graphit, Nickel und Seltenerdmetallen explodieren und die Preise um 4.200 %, 2.500 %, 1.900 % bzw. 700 % steigen würden , bis 2040.

[zu empfehlen: die Grafiken auf den pdf-Seiten 8 bis 11]

Die Kapazitäten, eine solche Nachfrage zu befriedigen gibt es nicht und es gibt auch keine Pläne, die notwendigen Minen und Raffinerien zu finanzieren und zu bauen. Um die Ziele der Energiewende zu erreichen, müssen gewaltige ökologische, wirtschaftliche und soziale Herausforderungen sowie geopolitische Risiken gestemmt werden.

Es grenzt fast an Satire, wenn die IEA im Vorfeld feststellt, dass die „Grüne Energieindustrie“ weitaus kritischere Mineralien als konventionelle Energieerzeugung benötigt.

„Ein typisches Elektroauto benötigt sechsmal so viel Mineralstoffe wie ein konventionelles Auto und eine Windkraftanlage an Land benötigt neunmal mehr Bodenschätze als ein Gaskraftwerk“, heißt es in dem Bericht. „Seit 2010 ist die durchschnittliche Menge an Mineralien, die für eine neue Einheit der Stromerzeugungskapazität benötigt wird, um 50 % gestiegen, da der Anteil der erneuerbaren Energien gestiegen ist.“

[Bitte im Original .pdf der IEA schauen, warum das nur unscharf kommt, weiß ich nicht, der Übersetzer]

Und das brachte Wind und Sonne gerade mal auf einen Anteil von 10 % des weltweiten Stroms. Damit bedeutet der Wechsel zu einer materialintensiven Energieerzeugung großflächige Landzerstörung, bereits für die Minen und weiter für den energieintensiven Transport von massiven Gesteinsmengen und anderen festen Materialien und die anschließende chemische Verarbeitung und Veredelung.

Die Produktion hochzufahren geschieht nicht über Nacht. Jeder Bergmann weiß: „Im Durchschnitt dauert es mindestens 16 Jahre, um Minen von der Entdeckung bis zur ersten Produktion zu bringen.“ Starten Sie morgen und die neue ETM-Produktion wird erst nach 2035 beginnen. Nun denken Sie mal nach, ob es realistisch sein kann, dass die Biden-Regierung, bis 2035 auf 100 % CO2-freie Umwandlung von Wind und Sonnenenergie in Strom erreicht.

Auch die IEA hat nun erkannt, dass lange Vorlaufzeiten ein Knackpunkt für den Einsatz grüner Energieerzeugung ist. [Damit kommt die Frage hoch: Wer bekommt die raren Rohstoffe als erster, so wie wir es zurzeit in Deutschland sogar mit Bauholz erleben müssen?]

„Bergbau und Mineralverarbeitung benötigen große Wassermengen“ – ein ernstes Problem, wenn etwa die Hälfte der weltweiten Lithium- und Kupferproduktion in Gebieten mit hohem Wasserstress stattfindet – und „durch saure Minenentwässerung, Abwassereinleitung und die Entsorgung von Abraum ein Kontaminationsrisiko darstellen“.

Die IEA greift auf die übliche Ermahnung zurück, dass die Eindämmung dieser Risiken eine „Verstärkung der internationalen Zusammenarbeit“ für alles von der Umweltverschmutzung bis hin zu Arbeitspraktiken erfordert. Nur, die IEA-Daten zeigen, dass ein erweitertes EWM-Mining hauptsächlich in Ländern mit „niedrigen Governance-Werten“ stattfinden wird, in denen „Korruption und Bestechung ein großes Haftungsrisiko darstellen“.

Damit könnte die IEA könnte die erste große Agentur sein, die die geopolitischen Risiken der Energiewende, wiederum mit umfangreichen Daten, aufzeigt. Der Öl- und Gasmarkt ist heute von Angebotsvielfalt geprägt. Die drei größten Produzenten, darunter die USA, machen weniger als die Hälfte des weltweiten Angebots aus. Die drei führenden Hersteller für drei wichtige EWMs kontrollieren jedoch mehr als 80 % des weltweiten Angebots, dominiert von China, während die USA nicht einmal selbst ein Akteur ist.

Gut versteckt in dem Bericht ist eine Warnung vor den „hohen Emissionsintensitäten“ von EWMs. Der Energieverbrauch pro abgebautem Kilogramm ist sogar im Steigen begriffen. Damit wird das zum entscheidenden Faktor, der bestimmt, ob letztendlich der Kohlendioxidausstoß im Netto reduziert oder nicht. Die IEA-Daten zeigen, dass die Emissionen aus der Beschaffung von EWMs je nach Standort und Art zukünftiger Minen die meisten der durch das Fahren von Elektroautos eingesparten Emissionen übertreffen könnten.

Schlimmer noch, ein radikaler Nachfrageanstieg wird die Rohstoffpreise anheben, die sich auf die gesamte Weltwirtschaft auswirken. Was Batterien betrifft, so stellt die IEA fest, dass dies die erwarteten Senkungen der Herstellungskosten, die von den „Lerneffekten“ einer erhöhten Produktion erwartet werden, „auffressen“ könnten. Dies ist ein Ergebnis, das der Erzählung von im Laufe der Zeit zwangsläufig billiger werdenden Ökostrommaschinen widerspricht.

Wenn ein solcher Bericht von einer pro-fossilen Brennstoff Gruppe stammte, würde diese entlassen, wenn sie nicht gar ganz aufgelöst werden. Verdanken Sie der IEA, dass sie mutig recherchiert haben, was nur wenige politische Entscheidungsträger zuvor angefordert haben. Selbst Präsident Obama hatte sagen können, wir müssen uns mit diesem Problem beschäftigen.

Übersetzt und wg. Copyright zum Teil in eigenen Worten wiedergegeben

Andreas Demmig

Original: Wall Street Journal

https://secret-wiki.de/wiki/Datei:SRSG_visits_coltan_mine_in_Rubaya_(13406579753).jpg

Stopthesethings

Biden’s Rapacious ‘Green’ Dream: Green New Deal Devouring World’s Rare Earth Minerals

Offshore: Der dänische Windparkbetreiber Ørsted erleidet massive finanzielle Verluste

geschrieben von Andreas Demmig | 27. Juni 2021

Es ist kaum eine Neuigkeit, dass die tatsächlichen Kosten für die Stromerzeugung mit Windkraft hoch sind – vor der Küste sind sie astronomisch .

Anstatt „kostenlose“ Windenergie mit angeblich „endloser“ Meeresbrise zu produzieren, liefern Offshore-Betreiber wie Dänemarks Orsted ihren Aktionären eine Leidensgeschichte. Das Global Warming Policy Forum berichtet.

Weitere Verbindungsausfälle in europäischen und britischen Offshore-Windparks
Global Warming Policy Forum
Editorial
29. April 2021

Niedrigere Windgeschwindigkeiten und Kabelprobleme belasteten das Ergebnis des dänischen Ørsted im ersten Quartal und ließen die Aktienkurse des weltweit größten Offshore-Windparkentwicklers sinken.

Der dänische Offshore-Windgigant Ørsted hat seinen Zwischenbericht für das erste Quartal 2021 veröffentlicht und aufgezeigt, dass bis zu zehn seiner Windparks in Europa und Großbritannien unter erheblichen Schäden an Verbindungskabeln leiden. Derzeit werden Reparaturen im Bereich von 3 Milliarden dänischen Kronen (~390 Mio. Euro) im Zeitraum 2021 bis 2023 veranschlagt.

Das Problem ist aufgetreten, weil die Windtürme häufig mit großen Steinen umgeben werden, um die Erosion des Meeresbodens und die Schwächung der Fundamente zu verhindern. Dieser „Scheuerschutz“ verursacht nach Ørsteds eigenen Worten „den Abrieb des Kabelschutzes und im schlimmsten Fall ein Ausfall der Kabel“.

Als börsennotiertes Unternehmen unterliegt Ørsted strengen Berichtspflichten, um die Märkte über Probleme zu informieren, die sich auf ihr Geschäft auswirken. Dies hat dazu geführt, dass sie als eine der ersten spezifische Details zu Problemen enthüllten, die einen Großteil dieser Branche betreffen, und es ist wahrscheinlich, dass das von ihnen gemeldete Kabelproblem auch andere Installationen von anderen Unternehmen betrifft.

In gewisser Hinsicht ist die Ankündigung jedoch keine Überraschung. Bereits 2019 berichteten Pressequellen aus der Industrie, dass 90% der europäischen Windparks erhebliche Probleme mit ihren Kabelverbindungen hatten. In einem Artikel in reNews aus dem Jahr 2019 wurde berichtet, dass „eine wachsende Anzahl von Stimmen die unermüdliche Anstrengung der Firmen kritisiert, die Kosten zu senken”. Ob dies bei Ørsted der Fall ist, können wir nicht sagen, aber die Anleger werden zweifellos genau diese Frage stellen.

Dr. John Constable, GWPF Energy Editor:

Die Ankündigung von Ørsted sollte die Analysten dazu veranlassen, zu fragen, ob die verkündeten Reduzierungen der Offshore-Windinvestitionen Realität sind, ob sie zu Lasten der Qualität gehen, und außerdem, ob echte Reduzierungen der Investitionen durch Erhöhungen der Opex (operational expenditure ~variable Betriebskosten) ausgeglichen oder mehr als ausgeglichen wurden. “

Anmerkungen

Der Zwischenbericht von Ørsted ist hierverfügbar
GWPF hat wiederholt Fragen zur Wirtschaftlichkeit von Offshore-Windenergie aufgeworfen ( https://www.thegwpf.com/is-the-long-renewables-honeymoon-over/) und bahnbrechende Arbeiten zu Kapitalkosten von Gordon Hughes veröffentlicht.
Capell Aris und John Constable ( https://www.thegwpf.org/forget-the-spin-offshore-wind-costs-are-not-falling/ ).

Anschließend hat Professor Hughes mit der Renewable Energy Foundation ( https://www.ref.org.uk/ref-blog/365-wind-power-economics-rhetoric-and-reality ) eine umfassende Analyse der Daten veröffentlicht, in der Einzelheiten von steigenden Betriebskosten angegeben sind.
Global Warming Policy Forum

https://stopthesethings.com/2021/05/19/offshore-wind-power-all-at-sea-danish-wind-farm-operator-suffers-massive-financial-losses/

Übersetzt durch Andreas Demmig

Frau Baerbock findet die einheitliche Normung in der EU toll!

geschrieben von Andreas Demmig | 27. Juni 2021

Geht es Ihnen wie uns? Wir dachten bislang, dass nun der / die Erfahrenste seine Kompetenz hervorhebt, was ausgerechnet ihn / sie zum besten Amtsträger machen würde.

Die Politiker zielen natürlich außerdem darauf ab, die Herzen und das Gemüt der Wähler für sich zu gewinnen. Eine Meisterin in dieser Disziplin scheint Frau Baerbock, die Kandidatin der Grünen zu sein. Sie hat nun eine ganz neue Strategie für sich entdeckt: Stand-up Comedy vom feinsten und subtilsten.
Meist besteht Stand-up-Comedy aus einstudierten Nummern, … aber auch spontane, unvorbereitete Elemente sind in den Darbietungen zu finden.

Lassen Sie sich überraschen:

Die Anmoderation für die kommende Fragerunde finden Sie ab 01:10 im Original wdr Video

https://www1.wdr.de/mediathek/video/sendungen/europaforum/video-das-erste-triell-mit-baerbock-laschet-und-scholz-100.html

Hier das Transscript:

Zum Start eine kleine Frage 01:30: Wo ist Ihnen heute schon Europa im Alltag begegnet?
Herr Scholz: 01:48 Nummernschilder mit Europasysmbol und Euro
Herr Laschet 02:10 trifft oft Belgier und Holländer in Aachen
Frau Baerbock 02:00 bis 2:05 Ihr „…begegnet Europa überall, schon morgens beim Stecker in die Steckdose stecken, dass es Normung gibt und ich nicht verschiedene Stecker haben muss“

Und damit hat Frau Baerbock aus ihrer Sicht mal wieder den Nagel auf den Kopf getroffen. Denn für ganz Einfachgestrickte reicht das. Aber wer will schon freiwillig zu den Einfachgestrickten gezählt werden. Darin liegt wohl der subtile Humor.

Die Interpretation des Ganzen lässt natürlich verschiedene Varianten zu:

Eine für Europäer.

Frau Bärbock hat das Problem mit den unterschiedlichen Stecker-Normen erkannt und will ganz nach ihrer Einstellung darauf hinweisen. Das könnte z.B. so lauten: „Wir werden vertrauensvoll mit den anderen Ländern zusammenarbeiten. Da wir aber keinen zurücklassen wollen, bleiben wir alle hinten. Denn Sie wissen ja, wo ich bin ist vorne, also ist hinten das neue vorne. Wir werden dann Eu-verbindlich uns auf eine einzige Norm einigen. In der Übergangszeit werden wir in allen beteiligten Ländern jedes Jahr die Norm ändern. Das ist die Transparenz die die Opposition immer fordert. Wir nehmen den Bürger mit und schaffen Arbeit. Denken Sie nur an die vielen Handwerksstunden der Elektriker, die dann zu leisten sind. So schaffen wir Arbeitsplätze und können Werte mehrfach schaffen.“
(Die es nicht von alleine merken, so könnte es sein, das haben wir uns ausgedacht,)

Für uns humorlose Flacherdler hingegen gilt:

Wer nur sein Handy mit dem Flachstecker aufladen muss, weil er ohnehin heute mal hier hin düst und morgen dorthin, CO2 kompensiert versteht sich, kann dies – bis auf den in Großbritannien, aber die sind ja deswegen auch raus aus der EU- überall tun. Und das dürfte auch der Grund sein, warum die gut gelaunte Ellen Ehni, ihres Zeichens Chefin der Chefredakteure beim wdr, sie nicht korrigierte. Sie sieht das wohl genau so. Erst wenn man das Hotelzimmer säubern will und den Staubsauger anschalten will, oder sonstwie etwas mehr Kraft aus der Steckdose benötigt, merkt sofort, dass es mit der einheitlichen Normung nicht weit her ist in der EU. Nur Frau Baerbock und die ihr wohlgesonnene Ellen Ehni merken das nicht.

Das kleine Video zeigt es. Es wurde uns zugespielt, s.o. mit den Ergänzungen.

Wir hoffen der Urheber ist mit der Nutzung auf EIKE einverstanden, denn wir denken, er hatte es eh‘ für größere Verbreitung erstellt. Dem Unbekannten ein herzliches Dankeschön.

Wechselstromnetz – Gleichtakt ist wichtig

geschrieben von Andreas Demmig | 27. Juni 2021

Auf der letzten Eike Konferenz in München (ach, schon wieder so lange her) und im privaten, bin ich wieder danach gefragt worden. Daher habe ich eine Basis für unsere Leser mit Fachwissen auf anderen Gebieten zusammengestellt.

Die Fachleute unter unseren Lesern sind hier nicht angesprochen. Diese Leser finden unter den u.g. Links fachlich tiefergehende Informationen. Wer kommentieren möchte, bitte schreiben Sie genau, was Sie meinen und wie Sie es ausdrücken würden, damit die o.g. Gruppe unserer Leser es besser versteht. Pauschale Kritik fällt auf den Kommentator zurück.

Wie entsteht Wechselspannung?

Zwischen den Polen eines Magneten dreht sich ein Leiter.

Durch die Bewegung in dem magnetischen Feld, wird in dem Leiter (Draht) eine Spannung induziert. Ist die Drahtschleife geschlossen, so fließt ein Strom, der periodisch zu- und abnimmt. Steht die Leiterschleife gerade unter einem Pol, ist die Spannung (der Strom) am größten, steht die Leiterschleife zwischen den Polen – in der neutralen Zone- wird keine Spannung induziert, durch die weitere Bewegung ändert die Spannung (der Strom) ihre Polarität (seine Richtung).

Es ist egal, ob die Leiterschleife oder der Magnet bewegt wird – die induzierte Spannung und damit der Strom, pulsiert sinusförmig.

Anwendungsbeispiele sind Generatoren die Spannung erzeugen. Der Stromkreis ist dann über den Verbraucher geschlossen (Haushalte, Industrie, Straßenbeleuchtung, Bahnen, … )

Die Bewegung des stromdurchflossenen Leiters im Generator, erzeugt selbst ein der Drehbewegung entgegengesetztes Magnetfeld – das muss der Antrieb des Generators dann als mechanische Arbeit leisten – je geringer der fließende Strom (die abgenommene Leistung ) ist, umso weniger mechanische Antriebsleistung ist notwendig und umgekehrt.

Eine gute Beschreibung finden Sie hier

https://group.vattenfall.com/de/unternehmen/geschaeftsfelder/strom-gas/wie-wird-strom-erzeugt

Historische Ergänzung:

Am Anfang der Entwicklung konnte man mit „wechselndem Strom“ nicht viel anfangen. Man kannte nur Gleichstrom. Dazu baute man die Generatoren mit einem Kommutator „Stromwender“. Gut zu erkennen an diesem Generator

Demmig-Dynamo Schuckert 1881

Ausstellungsdynamo von Sigmund Schuckert, hergestellt für die Ausstellung „L’electricè“ in Paris 1881 – Foto vom Autor, Industriemuseum Tafelwerk, Nürnberg

Man sieht rechts und links die Erregerspulen (Magnetspulen), der Läufer ist im runden Mittelteil, links der Kommutator mit Kupferbürsten. Der Ausdruck „Bürste“ hat sich gehalten, auch für die später genutzten Kohlestifte.

1881 baute Werner von Siemens die erste elektrische Straßenbahn, damals mit 400 VDC Stromzuführung über die Schienen. (Prinzip Gleichstrom Modelleisenbahnen, ein Beispiel: Fleischmann)

Transformator

Ebenso, wie vorstehend beschrieben, erzeugt ein fließender Strom um einen Leiter ein Magnetfeld. Ist der Strom pulsierend, so wird in einer in einer daneben angebrachten Spule ebenfalls eine Spannung induziert. Diese Anordnung kann dann ein Trafo sein, bei dem die Wicklungen elektrisch (galvanisch) getrennt sind, aber einen gemeinsamen Kern aus zueinander isolierten Eisenblechen haben, das Joch. – die Energie wird dann durch das Magnetfeld übertragen. Die primär – sekundär Spannung wird dann im Verhältnis der jeweiligen Anzahl an Windungen herauf oder herabgesetzt.

https://www.udo-leuschner.de/basiswissen/index.htm

Motor

Grundsätzlich funktioniert ein Motor wie ein Transformator, nur dass beim Motor die sekundäre Wicklung dann der Läufer ist. Der Läufer dreht sich in einem Motor, wenn die Ständerwicklungen ein Drehfeld induzieren, quasi das Gegenteil des oben beschriebenen Generatoreffektes. (Das war am Anfang der Entwicklung nicht sofort klar!)

Wichtige Formeln:

Mit dem Ohmschen Gesetz kann der Strom errechnet werden, der bei einer bestimmten Spannung durch einen Widerstand (-sleiter) fließt: Strom = Spannung / Widerstand,
als Formel I = U/R – I in Ampere, U in Volt, R in Ohm

Die Leistung, die notwendig ist, um den Strom zu treiben: P = U * I , P in Watt,
Verlustleistung ist auch Leistung, nach Umstellen der Formeln gilt auch Pv = I² * R

Die geleistete Arbeit ergibt sich mit Leistung mal Zeit,
W = P * t, an den Stromanbieter zahlen wir meist nach verbrauchten kWh (Kilo Watt Stunden)

Nichts funktioniert ohne Verluste, was wir nutzen hat einen Wirkungsgrad. Fließt Strom durch eine Leitung, so sind die Verluste natürlich abhängig vom Widerstand des Leiters, wesentlich ist der Strom, der geht nach obiger Formel quadratisch ein.

Stromnetz im Gleichtakt

Wechselspannung bietet Vorteile, es ist einfach mit einen Transformator die Spannung herauf zusetzen, für verlustärmere Fernübertragung (höhere Spannung, kleinerer Strom]. Für den Verbraucher wird die Spannung wieder herab gesetzt.

Excel-Sinus

Der Nachteil ist, dass alle an das Netz angeschlossenen Generatoren, ihre Spannung im Gleichtakt einspeisen müssen. Der exakte Takt – die Frequenz, beträgt für z.B. Deutschland, Österreich, Schweiz 50Hz, das sind 50 Zyklen / sec. [Erst 1930 wurden in Deutschland die 50 Hertz als Normfrequenz festgeschrieben.]

Die aktuelle Netzfrequenz finden Sie hier: https://www.netzfrequenzmessung.de/,
Ein Ing. Büro, das auch professionelle Auswertungen zur Verfügung stellt.

Messung der Netzfrequenz

In jedem Augenblick muss von den Kraftwerken genau so viel Strom erzeugt werden, wie von den Verbrauchern abgenommen wird. Liegt die abgenommene Leistung über der den Generatoren zugeführten Leistung, dann wird das Leistungsdefizit zwischen zugeführter und abgenommener Leistung aus der Rotationsenergie der Generatoren gedeckt. Diese werden dadurch langsamer, d.h. die Netzfrequenz sinkt.

Verschiedene gestaffelte Regelmechanismen sorgen bei einer Abweichung von der Sollfrequenz zu einer Leistungsanpassung an den Generatoren, um wieder die 50,0 Hz zu erreichen. Links dargestellt ist die aktuelle Netzfrequenz. Die Skala ist so groß ausgeführt, um die geringen Frequenzänderungen detailliert darstellen zu können. Im normalen Netzbetrieb treten Abweichungen bis 0,150 Hz auf, die Primärregelleistung wird erst bei einer Abweichung von 0,200 Hz voll eingesetzt.

Die derzeit Primärregelleistung beträgt im obigen Screenshot gerade 521 MW, d.h., dass müssen konventionelle Kraftwerke gerade zusätzlich abgeben. Wind und Sonne können „kein Gas geben“.

Zeitlicher Verlauf der Netzfrequenz: https://www.netzfrequenzmessung.de/verlauf.htm (etwas warten, die Grafik wird zeitlich aktuell erstellt)

Weicht nun ein Generator davon ab, kommt es zu Ausgleichsströmen, die je nach Frequenzabweichung bis zur Zerstörung der Netzkomponenten oder der Generatoren führen kann.

Um Generatoren miteinander zu koppeln, müssen übereinstimmen:
Die Frequenz, die Phasenlage (der Beginn), die Höhe der Spannung

Um es deutlich darzustellen, sehen Sie im obigen Beispiel einen Frequenzunterschied von 1:2. Und auch eine Phasenverschiebung. An vielen Stellen ist der Wert (die Spannung) der beiden Sinuswellen sehr unterschiedlich, im realen Netz kommt zu Ausgleichsströmen.

Die Pfeile könnten an allen Stellen angebracht sein, hier zeigen sie nur auf Beispiele: „Blau“ hat den Maximalwert, „Rot ist fast maximal Negativ, oder „Rot hat Maximalwert, „Blau“ ist fast maximal Negativ..

Wann kann es zu Frequenzabweichungen kommen?

Im ausgeglichenen Zustand, liefert der Generator gerade so viel Strom, wie gebraucht wird, der Motor dreht den Generator gleichmäßig, Wird mehr Energie (Strom) gefordert, so wird der Antrieb des Generators etwas langsamer werden, die Frequenz geht zurück- der Antrieb muss nachgeregelt werden. Die wichtigste Regelgröße ist die Frequenz (was der Drehzahl entspricht).

Wird Last abgeschaltet, so leuchtet es ein, dass die Drehzahl und damit die Frequenz zunehmen. Der Regler reduziert die Energiezufuhr des Antriebes.

die Frequenz ist im Stromnetz das Maß für ein Leistungsgleich- bzw. ungleichgewicht.
Solche Lastsprünge treten auch auf, wenn Wind und Sonne „Einspeise- bzw. Abfallsprünge“ verursachen.

Was ebenfalls nicht erwünscht ist: Blindleistung

In Wechselstrom-Netzen gilt: Wirkleistung + Blindleistung = Scheinleistung

Einfach erklärt: https://www.youtube.com/watch?v=p7AEHfs9EOA

Komplexer erklärt: https://docplayer.org/67158225-Blindleistung-blinde-leistung-ohne-nutzen.html

„Blindströme“ lassen sich grundsätzlich nicht vermeiden, sie sollten jedoch gering sein, da sie die Leitungen ebenfalls belasten und Übertragungsverluste nach obiger Formel Pv= I² *R ergeben.

Die Begriffe beziehen sich auf Wechselstromkreise. In diesen ist das Induktionsgesetz gültig, d.h. Spulen und Kondensatoren können in Form von Magnetfeldern und elektrischen Feldern Energie speichern (und wieder abgeben). Da im Falle von Spulen und Kondensatoren sowohl der Feldaufbau als auch der Feldabbau eine gewisse Zeit benötigt, verschieben sich Stromfluss und Spannungsverlauf zeitlich gegeneinander.

Auf dieser Webseite gibt es weitere interessante Erklärungen.

https://www.emf.ethz.ch/de/emf-info/themen/physik/verknuepfung-von-elektrischen-und-magnetischen-feldern/wirkleistung-blindleistung-scheinleistung/

Obige Sinuskurven habe ich mit MS-Excel erstellt. Sie können die Exceldatei Sinus herunterladen und durch verändern der Parameter selbst sehen, wie sich die Kurvenverläufe – und vor allem die zusammengesetzten, verändern

Andreas Demmig

Ich hoffe, ich konnte den Einstieg in die Wirkungsweise der rotierenden Generatoren zur Stromerzeugung vermitteln. Eine Information wieviel Kraftwerke bzw. welche Leistungen als Mindestreserve für die Stabilität unserer Energieversorgung wichtig sind, kommt in einem weiteren Beitrag.

***

Möglicherweise auch Interessant:

Übertragung elektrischer Energie, Prof. Dr. Muhr, TU Graz

https://www.tugraz.at/fileadmin/user_upload/Events/Eninnov2014/files/pr/PR_Muhr.pdf

https://www.e-steiermark.com/pressemitteilungen/blackout-leitfaden-fuer-alle

http://publications.rwth-aachen.de/record/760181/files/760181.pdf