Sollten andere Nationen Deutschlands Führung hinsichtlich der Förderung von Solarenergie folgen?

geschrieben von Ryan Carlyle | 1. Oktober 2014

Vorbemerkung der Redaktion zu diesem Text:

Der Autor outet sich zwar als Anhänger der AGW-Theorie durch CO2, welches er als „größten Verschmutzer“ bezeichnet. Außerdem scheint er Anhänger der Windenergie zu sein. Trotzdem bringen wir seinen Beitrag, um zu zeigen, dass selbst unter absoluten Befürwortern der "Bekämpfung des Klimawandels" durch "Erneuerbare" (Besser: Nachhaltig Instabile Energien NIE) die Stromversorgung mittels Solarpanelen -jedenfalls bei klarem Verstand betrachtet- keinerlei Lösung für eine Industrienation sein kann. Dazu möge sich jeder seine eigene Meinung bilden.


Bild rechts: Ryan Carlyle, BSChE, Subsea Hydraulics Engineer
Ich war erschrocken zu sehen, wie nutzlos, kostspielig und kontraproduktiv die weltberühmte deutsche Energiepolitik ist. Das ist ein ernstes Problem für Deutschland, aber ein sogar noch größeres Problem für den Rest der Welt, die hoffen, in die deutschen Fußstapfen zu treten. Das erste Großexperiment hinsichtlich erneuerbarer Energie ist eine Katastrophe! Die riesige Größe des Scheiterns wurde erst im vergangenen Jahr immer klarer. Daher kann ich den Befürwortern der Erneuerbaren vergeben, dass sie dies noch nicht bemerkt haben – aber es ist für die grüne Bewegung an der Zeit, diesbezüglich eine 180°-Wende hinzulegen. [Das wird nie passieren, bevor D deindustrialisiert ist! Anm. d. Übers.]
Einige furchtbare Folgen, bevor ich ins Detail gehe:
• Deutschland wird weit verbreitet als global führend hinsichtlich Solarenergie angesehen mit über einem Drittel der weltweiten Spitzen-Solarenergie-Kapazität (1). In Deutschland gibt es pro Kopf zweimal so viel Solarkapazität wie im sonnigen, subventionsverwöhnten Kalifornien mit seinen hohen Energiekosten (das klingt zwar noch nicht so schlecht, aber abwarten!)
• Deutschlands Stromkosten betragen etwa 0,34 Dollar pro kWh, das ist eine der höchsten Raten in der Welt. Etwa 0,07 Dollar pro kWh gehen direkt in die Subventionen der Erneuerbaren, was tatsächlich höher liegt als der Großmarktpreis für Strom in Europa. (Dies bedeutet, dass man einfach Null-Kohlenstoff-Strom aus Frankreich und Dänemark für weniger Geld einkaufen kann als der eigene Null-Kohlenstoff-Strom an Subventionen verschlingt). Über 300.000 Haushalte pro Jahr sind Opfer von Stromabschaltungen, weil sie die Rechnung nicht mehr bezahlen können. Viele Menschen machen für die hohen Preise Ausnahmen für Unternehmen verantwortlich, aber die Eliminierung derselben würde den Haushalten im Mittel weniger als 1 Euro pro Monat einsparen. Die Stromkosten werden Vorhersagen der Regierung zufolge bis 2020 um weitere 40% steigen (2).
• Deutschlands Energieversorger und Steuerzahler verlieren riesige Geldsummen infolge exzessiver Einspeisetarife und Problemen beim Management des Netzes. Der Umweltminister sagt, dass die Kosten während der kommenden beiden Jahrzehnte eine Billion Euro betragen werden, falls das Programm nicht radikal gekürzt wird. Darin sind die hunderte Milliarden, die bis heute ausgegeben worden sind, noch nicht einmal enthalten (3). Siemens, ein wesentlicher Zulieferer für Ausrüstung für erneuerbare Energie, schätzte im Jahre 2011 dass sich die direkten Kosten der Energiewende* während ihrer Lebenszeit bis 2050 auf 4,5 Billionen Dollar belaufen. Das bedeutet, die Kosten werden etwa 2,5% des deutschen BIP ausmachen, und zwar geradlinig während der nächsten 50 Jahre (4). Darin nicht enthalten ist der wirtschaftliche Schaden durch die hohen Energiepreise, der schwierig zu quantifizieren ist, aber signifikant scheint.
• Und hier folgt der wirklich erschreckende Teil: Die jüngsten Zahlen zeigen, dass Deutschlands Kohlenstoffausstoß und der Einfluss auf die globale Erwärmung tatsächlich zunimmt (5), und zwar trotz stagnierendem wirtschaftlichen Outputs und abnehmender Bevölkerung. Dies liegt an den schlecht geplanten „Erneuerbare zuerst!“-Marktmechanismen. Dieses Regime fördert paradoxerweise das Wachstum schmutzigen Kohlestroms. Photovoltaik in großräumigem Maßstab scheitert fundamental am Fehlen von Stromspeichermöglichkeiten – das funktioniert nur 5 bis 10 Stunden pro Tag. Strom muss genau zu der Zeit erzeugt werden, zu der er verbraucht wird (29). Je mehr Solarkapazität Deutschland für sonnige Tage im Sommer installiert, desto mehr Kohlestrom wird gebraucht für die Nächte und im Winter, da sauberere Energiequellen zwangsweise offline geschickt werden. (6) Dies wird gemacht, weil durch die exzessive Solarstromerzeugung an sonnigen Tagen grundlastfähige Kernkraftwerke unmöglich zu betreiben sind und grundlastfähige Gaskraftwerke defizitiär arbeiten. Die großmaßstäbliche Erzeugung von Solarstrom mittels PV ist ohne gleich große Netzspeicherkapazität nicht machbar, aber selbst Wasserkraftwerke werden aus dem Markt gedrängt infolge schwerer Netz-Fluktuationen. Sie können nicht stetig genug arbeiten, um einen Gewinn zu erwirtschaften. (2, 7). Kohlestrom ist die einzige nicht subventionierte Energiequelle, die derzeit kein Geld verschleudert (8). Die Folge ist, dass die Energieunternehmen wählen müssen zwischen Kohle, Blackouts oder Bankrott. Was noch viel mehr Verschmutzung bedeutet.
Es knirscht also an allen Ecken und Enden. Falls man von diesen Fakten überzeugt ist, darf man jederzeit aufhören zu lesen und zur Tagesordnung übergehen. Dies wird ein langer Artikel, habe ich doch bislang noch nicht einmal die Hälfte des Problems erklärt. Es gibt zahlreiche untereinander in Verbindung stehende Dinge hier, und je mehr man darin eintaucht, desto verheerender wird das Bild.

1: Falscher Ort und falsche Technik, um die grüne Revolution loszutreten

Die Befürworter von Erneuerbaren predigen unablässig, welch leuchtendes Beispiel Deutschland ist hinsichtlich machbarer Solarstromerzeugung mittels großflächiger Installation auf Dächern. Aber das Problem ist, dass die Betonung Deutschlands auf Solarenergie schlechte Politik ist. Ich bin ziemlich sicher, dass andere Länder es in punkto Solarenergie besser können, aber das bedeutet nicht viel, weil Deutschland-Solar einfach furchtbar ist. Klar gesagt, es ist ein stupider Ort für Politiker, Solarpaneele zu fördern. Die ganze vorige Woche war ich in Deutschland bei einem Arbeitstreffen, und ich habe die ganze Zeit nicht einmal die Sonne gesehen. Im Gespräch mit Fachleuten vor Ort habe ich erfahren, dass es in der Gegend um Hannover, in der ich gewesen bin, pro Jahr zu einem Drittel bedeckt ist. Die Ressource Sonne ist einfach schlecht, nahezu die schlechteste irgendeiner dicht bevölkerten Region der Welt:

Jährliche Sonneneinstrahlung
Durch seine Lage in höheren nördlichen Breiten, dem grauen Wetter und den Alpen, die viel Morgenlicht aus dem Süden blockieren, ist Deutschland ein völlig ungeeigneter Ort für Solarenergie. Vergleicht man es mit den USA im gleichen Maßstab, erkennt man, dass Deutschland das gleiche Solarenergie-Potential hat wie das dunkle Alaska und sogar ein noch schlechteres im Vergleich mit dem regenreichen Seattle:

Karte der Sonneneinstrahlung
Ich schaue mir diese Darstellungen an und frage „was in aller Welt denken sie sich dabei?“. Sie könnten in Bezug auf ihr Klima keine schlechtere Energietechnologie wählen.
Aber die meisten Menschen scheinen sich das anzuschauen und zu sagen: „Falls Deutschland so viel in Solarenergie investiert, dann ist es offensichtlich, dass auch die USA Solarpaneele herstellen sollten“. Ich bleibe dabei: wir sollten die Gegenposition einnehmen: Falls die Solarindustrie in den USA nur langsam wächst, selbst mit wesentlichen Subventionen oder Anreizen und einer der besten Lagen hinsichtlich der Solarressourcen, dann sollten die Deutschen eher noch weniger Solarkapazität schaffen. Eindeutig ist, dass ihr Markt erheblich verzerrt sein muss, um eine solche suboptimale Energiepolitik zu verfolgen.
Man darf mit meinem Gedankengang bis hier gerne nicht einverstanden sein, aber der einfachste Beweis kann im Kapazitätsfaktor gesehen werden, also in der Prozentzahl des tatsächlich erzeugten Stromes im Vergleich zur Nennleistung im Laufe eines Jahres. Die Existenz von Nächten bedeutet, dass der Kapazitätsfaktor kleiner als 50% sein muss, und wenn man noch Wolken, die Dämmerung, Staub und nicht optimale Installationen hinzunimmt, beträgt der mittlere Kapazitätsfaktor 18% auf dem US-amerikanischen Festland (9). Im Gegensatz dazu lag der Gesamt-Solarkapazitätsfaktor in Deutschland im Jahre 2011 unter 9%! (1).
Heimische Installationen von Solarpaneelen in Deutschland kosten heute etwa 2,25 Dollar pro Watt Kapazität (10) verglichen mit etwas über 5 Dollar pro Watt in den USA (11). (Die Zahlen variieren erheblich. Die meisten dieser Kosten fallen bei Herstellung und Genehmigungsverfahren an). Aber die deutschen Paneele erzeugen weniger als die Hälfte ihrer Nennleistung mit der Zeit. Wenn man also die Kosten der Installation von Solarpaneelen um einen Kapazitätsfaktor normalisiert, sind die Kosten für solare Energieerzeugung in Deutschland und den USA bereits paritätisch. Solare Investitionen amortisieren sich nach etwa der gleichen Zeit in Kalifornien und Deutschland. Für die meisten Solar-Befürworter ist das überraschend, die höhere Kosten für den geringen Verbrauch in den USA verantwortlich machen. Aber systemwirtschaftliche Dinge allein erklären nicht die Disparitäten der Installationsraten.
Warum also gibt es in Deutschland 16 mal so hohe Nennleistung pro Kopf wie in den USA (12)?.Ja, die Genehmigung ist dort leichter zu bekommen, wird aber zumeist durch die Kosten Dollar pro Watt aufgefressen, da die Installationsunternehmen normalerweise die Genehmigungen ausreizen. Und ich glaube nicht, dass die Deutschen so viel mehr umweltbewusst sind wie der Rest der Welt. Ich kann keinen vernünftigen Grund für die Disparität finden – es sollte eher anders herum sein. Die Sonne ist einfach keine gute Energiequelle in einem kalten dunklen Land, die nur tagsüber minimal nennenswerte Kapazitäten bringt. Solarpaneele in Arizona könnten sinnvoll sein, aber nicht in Frankfurt. Die einzige Schlussfolgerung, die mir dazu einfällt, lautet, dass Deutschlands Solarboom vollständig durch politische Verzerrungen angetrieben wird. Das Wachstum von Solar ist weder wirtschaftlich gerechtfertigt noch kann es weitergehen ohne massive politische Einmischung in den Energiemärkte.
Viele Menschen sind überrascht zu hören, dass Deutschland nur die winzige Menge von 2% der Gesamtenergie bzw. 4,6% seines Stromes durch Solarenergie deckt (im Jahre 2012) (5, 13). All die Schlagzeilen an Spitzen-Sommertagen lassen es wie über 50% erscheinen. Trotz all der Kosten, Verluste und Verzerrungen hat sich PV als ein sehr ineffektiver Weg herausgestellt, große Mengen Energie zu erzeugen. Man könnte mindestens vier mal so viel kohlenstofffreie Energie erzeugt haben mittels Kernkraftwerken zu gleichen Kosten (14). (Kernkraft wäre aus allen möglichen Gründen eine bessere Option. Mehr dazu später).
Mit den innerhalb der nächsten 5 Jahre auslaufenden Subventionen für neue Solarsysteme ist das Wachstum von Solar schon jetzt rückläufig. Die Installationsrate hatte einen Spitzenwert erreicht und sinkt jetzt wieder (13, 15). Trotz fallender Kosten für Paneele und deren Installation wird erwartet, dass die Mehrzahl neuer deutscher Solarprojekte enden wird, wenn die Subventionen enden. Sie befinden sich schon jetzt auf der abwärts geneigten Seite der Glockenkurve technologischer Art:

(Daten nach 2008 aus [14], vor 2008 von Wikipedia) [Den Begriff „nameplate capacity“ habe ich mit „Nennleistung“ übersetzt. Falls dies nicht korrekt ist, bitte ich Energiefachleute, den korrekten Begriff einzusetzen. Anm. d.Übers.]
Schaut man genau hin, präsentieren alle Befürworter von Solarenergie immer noch Karten mit Daten, die nach 2011 enden. Grund hierfür ist, dass 2011 das letzte Jahr war, in dem Solar exponentiell zugenommen hat. Zieht man Daten bis Juli 2013 sowie offizielle Vorhersagen für den Rest dieses Jahres heran, zeigt sich eindeutig, dass sich Solar keineswegs mehr auf einer exponentiellen Wachstumskurve befindet. Tatsächlich liegt es auf einer S-Kurve wie so ziemlich jede andere Technologie auch, immer. Unbegrenztes exponentielles Wachstum gibt es in der physikalischen Welt nicht (13).
Man beachte auch die riesige Lücke auf der Graphik zwischen der tatsächlichen Erzeugung und der Nennleistung. Hier kommt der miserable Kapazitätsfaktor ins Spiel. (Ich glaube, dass dieser die Quelle des großen Optimismus hinsichtlich der Wachstumsrate von Solar ist, der völlig fehl am Platze ist). Grüne Medien berichten von Solar nur entweder mit der Spitzenkapazität oder als Prozentzahl des Verbrauchs an sonnigen Sommertagen. Beide diese Maßzahlen müssen durch etwa 10 dividiert werden, um den wirklichen Output im Verlauf eines Jahres zu bekommen.
In Wirklichkeit steigt Solar viel langsamer als konventionelle Energiequellen in der Vergangenheit aufgestiegen sind, obwohl Solar viel mehr Unterstützung seitens der Regierung erfährt. Diese Graphik zeigt die Wachstumsrate der jüngsten Energie-Übergänge während der ersten 10 Jahre, nachdem jede Quelle netz-maßstabsgerecht geworden ist (1% der gesamten Versorgung):

(13)
Ich glaube, dass man mit dieser Graphik am besten Äpfel mit Äpfeln vergleichen kann hinsichtlich der Steigerungsraten. Nur etwa ein Viertel der Linie der „Erneuerbaren“ ist Solar geschuldet (die Mehrheit bildet Biomasse, Wind und Müllverbrennung). Also beträgt die wahre Wachstumsrate Solar von 2001 bis 2011 nur etwa ein Viertel so schnell wie Kernkraft von 1974 bis 1984 und ein Sechstel so schnell wie Gas von 1965 bis 1975 (13).
Wen eine neue Energiequelle viel besser ist als ältere Energiequellen, wächst sie schnell. Bei Solar ist das nicht der Fall. Und doch besitzt Solar jeden Vorteil, den die Regierung bieten kann.
All dies impliziert: Ohne Eingriffe der Regierung kann PV niemals eine wichtige Quelle von Energie für das Netz sein. Die Solar-Ökonomie in Deutschland war bis hier nur sinnvoll, weil die Regierung bis zum Anschlag Steuern auf alle Arten von Energie erhebt (sogar auf andere Erneuerbare) und dann diese Gelder nutzt für Subventionen von Solarpaneelen. Die Unternehmen werden gezwungen, die Solarenergie zu kaufen zu Preisen, die um ein Vielfaches über dem Marktwert von Strom liegen, was zu massiven Verlusten führt. Das deutsche EEG hat im August 2013 allein zu Verlusten in Höhe von 540 Millionen Euro geführt (16). Das ist eine schockierende Menge Geld, die da geflossen ist. Entkleidet man diesen Vorgang von der in guter Absicht errichteten Fassade vom Umweltschutz, ist dies kaum etwas anderes als ein erzwungenes Geldtransfer-System. Man nimmt es den Unternehmen und von jedem, der keine Paneele auf seinem Dach besitzt, und schaufelt es in die Taschen von jedem, der Paneele besitzt oder installiert. Im Klartext, dies ist sowohl eine massive Marktverzerrung als auch eine regressive Steuer für die Armen.
Dies erklärt, warum die Pro-Kopf-Aufnahme von Solar in Deutschland so hoch ist. Die Regierung hat ein Umverteilungssystem in Gang gebracht, bei dem jeder, der keine Solarpaneele besitzt, denjenigen Geld gibt, die sie besitzen. Dies ist eine Steuer für jeden, der kein nach Süden geneigtes Dach hat oder sich die Aufstellungskosten nicht leisten kann. Menschen mit geringem Einkommen (z. B. Empfänger von Wohlfahrts-Zahlungen und die Älteren) sind am stärksten betroffen, weil die Bemühungen der Regierung vernachlässigbar waren, die Zahlungen zu erhöhen als Ausgleich für die in die Höhe schießenden Energiepreise. Die Armen leben buchstäblich im Dunklen, um ihre Energierechnungen niedrig zu halten. Die Energiewende* ist eindeutig schlecht für die soziale Gleichheit. Aber die deutschen Politiker scheinen ein Gentleman’s Agreement zu haben, dass die Kritik daran in der Öffentlichkeit vermieden wird, vor allem seit Merkel im Jahre 2011 der Kernkraft eine Absage erteilt hat (17).
[*Der Begriff „Energiewende“ taucht so kursiv gesetzt im Original auf.]

2:Variabilität des Angebots

Ein wesentliches Problem dieses Solarbooms ist ironischerweise Überversorgung. Ich staune immer wieder darüber, dass eine Erzeugungs-Technologie, die weniger als 5% der Stromversorgung eines Landes ausmacht, verantwortlich sein kann für schmerzhaft exzessive Stromerzeugung, aber es ist so. An sonnigen Sommernachmittagen exportiert Deutschland tatsächlich Energie zu negativen Strompreisen: Das Land zahlte im Jahre 2012 etwa 0,056 Euro pro kWh (18) im Vergleich zu 0,165 Euro pro kWh der Kosten der mittleren Lebenszeit für alle Solarinstallationen in Deutschland von 2000 bis 2011 (14). [Original: „On sunny summer afternoons, Germany actually exports power at a loss compared to generation costs: EUR 0.056/kWh average electricity export sale price in 2012, (18) vs EUR 0.165/kWh average lifetime cost for all German solar installed from 2000 to 2011. (14)“]. Dies ist optimistisch mit der Annahme eines Lebenszyklus‘ von 40 Jahren und einem Kapazitätsfaktor von 10% – die Realität sind möglicherweise über 0,20 Euro pro kWh). Deutsche Unternehmen müssen oftmals die Schwerindustrie und benachbarte Länder bezahlen, damit diese unnötigen Strom verbrennen. An sonnigen Sommertagen heizen Unternehmen leere Öfen an und werden dafür bezahlt, Energie auf den Müll zu werfen.
Nun könnte man sagen, dass diese exzessive sommerliche Solarerzeugung gratis ist, aber das ist sie nicht. Nicht nur, dass diese Spitzen-Sommererzeugung bei den Kosten zu Buche schlägt, sondern der überschüssige Solarstrom drängt auch konventionelle Kraftwerke aus dem Markt, was den Kapazitätsfaktor von Kohle- und Gaskraftwerken erniedrigt. Ja, das bedeutet, dass die Übernahme von Solarstrom in großen Mengen die nicht-solare Energie pro kWh auch teurer macht! Unter dem Strich ist die exzessive Solarstromerzeugung eine gewaltige Bremse für die Energiewirtschaft. Man zahlt für die gleiche Stromerzeugung doppelt – einmal für Spitzenwerte konventioneller Energie an wolkigen Tagen und dann noch einmal für Spitzen-Solarenergie an sonnigen Tagen – und dann verkauft man den Überschuss für einen Hungerlohn.
Warum gibt man sich damit ab, einen Verlust zu exportieren? Weil die Gesetze zum Einspeisetarif es den Versorgern nicht erlauben, Solarpaneele auf Dächern abzuschalten. Die Versorger werden per Gesetz gezwungen, den lokalen Verbrauchern Strom, der nicht gebraucht wird, zu Preisen zu verkaufen, die weit über den Marktpreisen liegen. Inzwischen profitieren die fossile Treibstoffe verbrennenden Nachbarn Deutschlands von den künstlich niedrig gehaltenen Energiemarktpreisen. Dies hält sie davon ab, ihrerseits sauberere Energie zu erzeugen. Es ist einfach eine verschwenderische, verzerrte Energiepolitik.
Zur Erinnerung, Strom muss im gleichen Moment verbraucht werden, in dem er erzeugt wird (29). Die Technologie zur Stromspeicherung in großem Maßstab gibt es noch nicht, und nichts innerhalb der Pipeline der Entwicklung ist um weniger als zwei Größenordnungen billiger. Pumpspeicher sind in kleinem Maßstab eine gute Sache, aber alle guten Stellen sind bereits in Gebrauch, und zwar sowohl in Europa als auch in den USA. Die einzige Möglichkeit für eine großmaßstäbliche Speicherung sind elektrische Autobatterien als Puffer, während sie sich aufladen. Aber auch das würde nicht einmal annähernd ausreichend Kapazität bieten, um die rapiden Variationen des solaren Outputs auszugleichen (19). Und falls die Menschen ihre Autos gleich nach der Rückkehr von der Arbeit und bei Sonnenuntergang an die Steckdose anschließen, könnte sich das Problem noch erheblich verschlimmern. Die kalifornischen Gesetzgeber haben jüngst eingeräumt, dass das Erzeugungsprofil bei Sonnenuntergang das größte Hindernis für das Wachstum von Solarenergie ist. Die klassische Illustration hiervon ist die „Entengraphik“ (weil sie aussieht wie eine Ente). Sie zeigt, wie Solar konventionelle Kraftwerke dazu zwingt, in enormem Umfang Energie zu erzeugen, wenn die Sonne abends aufhört zu scheinen:

(29)
[…] Hinzu kommt, dass alle Solarpaneele am Netz Energie zur gleichen Zeit erzeugen, was tagsüber Überschuss und nachts Defizit bedeutet. Das ist an jedem einzelnen Tag der Fall, für immer und ewig. Zumindest in warmen Ländern fällt der maximale Gebrauch von Air Condition in etwa zusammen mit dem Spitzenwert des solaren Outputs. Aber in Deutschland gibt es kaum Air Condition. Es ist einfach ein Alptraum der Netzmanager. Die Rate „extremer Vorkommnisse“ in Deutschlands Stromnetz hat seit Beginn der Energiewende um drei Größenordnungen zugenommen (20).
Die ernsten Schwingungen beim Output haben sogar einen Punkt erreicht, an dem das deutsche Netz nicht operieren kann, ohne sich auf Nachbarländer zu verlassen, die die Variabilität auffangen. Die Abnahme des solaren Outputs am Abend erfolgt schneller als die Erzeugungskapazität in Deutschland hochgefahren werden kann. (Massive Kraftwerke können ihren Output nicht so rasch verändern). Das bedeutet entweder Blackouts, wenn die Menschen von der Arbeit heimkommen, oder den Gebrauch nicht solar erzeugten Stromes aus den Nachbarländern. Hier folgt das Erzeugungsprofil eines Tages von Solarenergie in Deutschland, das zeigt, wie Stromimporte und -exporte gezwungen werden, hin und her zu oszillieren, um die Schwingungen bei der Erzeugung auszugleichen:

(21)
Würden Deutschlands Nachbarn genauso viele Solarpaneele haben, würden sie alle gleichzeitig versuchen, zu exportieren/importieren, und das System würde zerfallen. Die maximale Kapazität des gesamten EU-Netzes zum Verbrauch von Solarenergie ist daher viel kleiner als das Level, das von individuellen Ländern wie Deutschland und Spanien erreicht wird.
Solarfreaks sagen oft, dass die Menschen ihre Gewohnheiten hinsichtlich des Energieverbrauchs ändern müssen, um mit der Erzeugung Schritt zu halten. Das ist bis zu einem gewissen Grad machbar – vielleicht 20% des Energieverbrauchs können zeitlich verschoben werden, zumeist durch Umplanungen von Großverbrauchern, die gegenwärtig nachts produzieren wie Aluminium-Werke. Aber die moderne Zivilisation dreht sich nun einmal um ein bestimmtes Verhältnis von Schlafen und wach sein, und man kann nicht erwarten, das zu verändern. Die Menschen werden nicht das Kochen aufgeben und abends fernzusehen, oder bis drei Stunden nach Sonnenuntergang zu warten, bevor sie die Lampen anschalten. Und an Wochenende unterscheidet sich das Verbrauchsprofil drastisch von Werktagen.
Alles kommt zusammen. Photovoltaik kann nicht mit der Energienachfrage synchronisiert werden. Das setzt dem maximalen prozentualen Anteil an unserer Energie sehr enge Grenzen. In Deutschland liegt dieses Limit bei etwa 4%. Man macht dort gerade die Erfahrung, was passiert, wenn man dieses Limit anzuheben versucht.

3:Ersetzen der falschen Energiearten

In der Graphik oben ist erkennbar, wie bei der täglichen Erzeugung die Windenergie zurückgestoßen wird, wenn die Sonne hervorkommt. Heimische Solarenergie ist gegenüber Wind bevorzugt. Eine Menge Stromerzeugung, die die Sonne ersetzt, stammt tatsächlich aus anderen Erneuerbaren. Der Rest ersetzt zum größten Teil Erdgas und Kernkraft. Kohlekraft wächst rapide (6, 8).
Hier folgt das wöchentliche Erzeugungsprofil, wie es für das Jahr 2020 vorhergesagt wird:

(22)
Man beachte die Sägezahnkurve der großen grauen „konventionellen“ (Kohle/Gas)-Kategorie. Alles, was Solar macht, ist sich einbringen in die Grundlasterzeugung tagsüber, was scheinbar gut ist, um fossile Treibstoffe zu ersetzen. Aber langfristig wird genau das Gegenteil erreicht.
Der größte Teil des weltweiten Stromes stammt von grundlastfähigen Kohle- und Kernkraftwerken. Sie sind groß, effizient und billig. Aber Grundlasterzeugung ist extrem schwierig und teuer, wenn sie jeden Tag hoch- und heruntergefahren wird. Zur Vereinfachung, man kann Kernkraftwerke nicht so schnell hoch- und herunter regeln wie die täglichen Schwingungen des solaren Outputs. Das Herunterfahren und danach das erneute Anfahren benötigt viele Tage, und Kernkraftwerke außerhalb Frankreichs sind nicht dazu gedacht, zurückgefahren zu werden, so dass Kernkraft nicht mit den täglichen Oszillationen von PV Solar zusammen gebracht werden kann. Das Angebot könnte unmöglich die Nachfrage decken. Man endet sowohl mit Lücken als auch mit Überschüssen.
Die meisten Menschen glauben, dass Deutschland seine Kernkraftwerke nach der Havarie in Fukushima stilllegt, aber die Deutschen haben in Wirklichkeit keine Wahl. Sie werden gezwungen, allen ausfallenden Strom durch die Stilllegung durch die ganze Variabilität des solaren Outputs zu kompensieren. Das ist ein großes, großes Problem – Deutschland bekommt vier mal soviel Strom aus Kernkraft wie aus Solar. Die Mathematik geht also nicht auf. Das Zeit-Erzeugungs-Profil ist falsch, und der totale Energie-Output von der Sonne ist zu niedrig. Sie müssen die Kernkraftwerke mit etwas Anderem ersetzen.
Der normale Weg, der variablen Energienachfrage zu begegnen, geht über Gaskraftwerke. Aber in Deutschland gibt es nur minimal heimische Gas-Ressourcen, und laständerungsfähige Gaskraftwerke sind sehr teuer zu betreiben. Also bilden sie mehr Kohlekraftwerke, und ältere werden wiederbelebt (6, 8, 22). Das ist teuer und ineffizient, aber ein Kohlekraftwerk kann auch die ganze Nacht über laufen und dann herunter geregelt werden, wenn die Sonne aufgeht. Es hat bessere Laständerungs-Möglichkeiten als Kernkraft (aber schlechtere als Gas). Die Grünen in Deutschland bekämpfen die Kernkraft seit den siebziger Jahren und haben schließlich gewonnen. Kernkraft ist out, Kohlekraft ist in.
Wer regelmäßig meine Beiträge liest, wird wissen, was für eine furchtbare Idee das ist (23). Der Ersatz von Kernkraft durch Kohlekraft ist ohne Frage der wissenschaftlich schlimmste und tödliche Fehler, den irgendeine Gruppe von Umweltaktivisten jemals gemacht hat. Es ist unglaublich, wie viel sauberer und sicherer Kernkraft im Vergleich zu Kohle ist. Die Fukushima-Havarie war so ziemlich ein „Worst Case Scenario“ – eines der stärksten jemals gemessenen Erdbeben, der größte Tsunami, der jemals auf Japan getroffen ist, sieben Reaktorschmelzen und drei Wasserstoffexplosionen – und nicht ein einziger Mensch ist durch Strahlenbelastung ums Leben gekommen (24). Die erwartete Zunahme der Krebsrate infolge der freigesetzten Strahlung liegt irgendwo zwischen Null und einem Wert, der zu klein ist, um gemessen werden zu können (25). Sogar spektakuläre Kernkraft-Katastrophen sind für die Öffentlichkeit kaum schädlich. Inzwischen zeigen Studien, dass der Stress durch die Evakuierung mehr Menschen getötet hat als durch Strahlung gestorben wären, falls jeder einfach nur zu Hause geblieben wäre.
Zum Vergleich: Durch Kohlekraft kommen jedes Jahr etwa 1 Million Menschen zu Tode [?]. Sie füllt die Ozeane mit Quecksilber und Arsen, setzt mehr Kohlendioxid frei als jede andere menschliche Aktivität und ist vermutlich eine der größten Umweltschädlinge der industrialisierten Welt (23).
Das ist nicht eingängig, aber Folgeauswirkungen sind enorm wichtig. Die Expansion von PV Solar über 1 bis 2% der Gesamt-Energienachfrage hinaus bedeutet weniger Kernkraft und mehr Kohle. Die Größenordnung der dadurch auftretenden Schäden überwiegt in hohem Maße die umweltlichen Vorteile durch die Solarpaneele selbst. Man muss die Installation von zu viel Solarenergie vermeiden, denn dies würde andere saubere Energiequellen destabilisieren und eliminieren. Kommt man zum Stadium der „Enten-Graphik“, wird es schlimm. Anderenfalls wird man schlimmer dran sein als zu Beginn, wie Deutschland zu seiner Bestürzung erfahren musste.
All das ist schon ziemlich schlimm; Deutschlands Solarenergie schädigt die Menschen und den Planeten. Aber das ist noch nicht alles.

4: Der Kicker

Die Kategorie „Biomasse“, die in allen Graphiken erkennbar ist, besteht tatsächlich aus dem Verbrennen von Feuerholz in Kohlekraftwerken. 38% von Deutschlands „erneuerbarer Energie“ kommen aus gerodeten Wäldern und importiertem Holz aus anderen Ländern (28). Verdammtes Brennholz, als ob wir zurück im Mittelalter sind. Infolge der übereifrigen Ziele bzgl. Erneuerbarer und wegen einer Marotte beim EU-System des Kohlenstoff-Preissystems, das Brennholz als kohlenstoffneutral einstuft, schlägt Europa seine Wälder mit einer alarmierenden Rate kaputt, um sie als „erneuerbare Biomasse“ zu verbrennen. Die Umweltbewegung hat die meiste Zeit der letzten 200 Jahre der Industrialisierung darauf verwendet, die Entwaldung zu stoppen, und dieses ehrenwerte Ziel wurde augenblicklich in sein Gegenteil verkehrt durch betrügerische Kohlenstoff-Emissionsberechnungen.
Über lange Zeiträume, 100 Jahre oder so, ist Brennholz annähernd kohlenstoffneutral, weil man diese Bäume erneut anpflanzen kann, und sie absorbieren CO2 während ihres Wachstums. Unglücklicherweise wird eine lebendige Kohlenstoffsenke zerstört, wenn man statt Treibstoff Brennholz verwendet und das gesamte Kohlendioxid jetzt in die Atmosphäre bläst. Wenn man bedenkt, dass man sowohl eine Kohlenstoffsenke zerstört als auch gespeicherten Kohlenstoff freisetzt, ist Brennholz tatsächlich viel schädlicher als Kohle für viele kommende Jahrzehnte (28). Die nächsten paar Jahrzehnte sind die kritischste Zeit für die Menschheit, Kohlenstoffemissionen zu reduzieren. Daher ist diese Politik ein einziger riesiger Idiotismus.
Deutschland konzentriert sich so stark auf das Erreichen der Ziele durch Erneuerbare, dass es gewillt ist, die Umwelt zu zerstören, um das zu schaffen. Sie haben es fertig gebracht, Erneuerbare unhaltbar zu machen. Das ist tragikomisch.
Zusammenfassung: Die Energiewende ist das schlimmstmögliche Beispiel zur Durchführung einer Energie-Transition. Der übereifrige Schub für die falsche Energie-Erzeugungs-Technologie hat Bürger, Industrien und die Umwelt alle zugleich geschädigt.
Ich möchte klarstellen, dass ich nicht sage, man sollte Solar aufgeben. Es sollte definitiv Teil unseres Energiemix‘ sein. Durch eine Mischung ungünstigen Klimas und schlechter Politik ist Deutschland auf Probleme gestoßen, nämlich auf einen sehr geringen solaren Output. Andere Länder werden in der Lage sein, einen höheren Output zu erreichen. Aber selbst wenn wir die Kosten ignorieren, gibt es immer noch ein maximales praktisches Limit der Solarenergie, das auf den Realitäten der Netzbetreibung basiert.
• Man kann nicht mehr Solarpaneele errichten, als das Netz in der Lage ist zu verarbeiten. Die notwendige Speicherkapazität in großem Umfang ist eine „vielleicht-eines-Tages“- Technologie und nicht etwas, das heute schon verfügbar ist. 50% Energie aus Solar während unserer Lebenszeit sind Phantasie, und in dieser Hinsicht müssen wir realistisch sein.
• Man kann die Versorger nicht zwingen, nicht benötigte Energie zu kaufen, nur weil sie aus erneuerbaren Quellen stammt. Die Energie und die Materialien zur Erzeugung dieser Überkapazität sind für den Müll. Das ist das Gegenteil von grün.
Wir müssen diese Lektionen lernen. Wir können die Zukunft nicht unter den Teppich kehren.
Jedes Mal, wenn ein Befürworter von Erneuerbaren Deutschland als ein leuchtendes Beispiel hervorhebt, schädigt er die Glaubwürdigkeit der Umweltbewegung. Die Realität stützt dies in keiner Weise und gibt dem Gegner Munition. Wir müssen aufhören, Deutschlands Energiesheiße [das steht wirklich so im Original!] anzupreisen, und wir müssen bessere Wege finden, Erneuerbare zu implementieren. Andere Modelle sollten besser funktionieren. Das müssen sie auch – die Zukunft der Welt hängt davon ab.
[1] Solar power by country
[2] Germany’s Energy Poverty: How Electricity Became a Luxury Good – SPIEGEL ONLINE
[3] German ‘green revolution’ may cost 1 trillion euros – minister
[4] Global Warming Targets and Capital Costs of Germany’s ‘Energiewende’
[5] Germany’s ‘Energiewende’ – the story so far
[6] Germany: Coal Power Expanding, Green Energy Stagnating
[7] Merkel’s Blackout: German Energy Plan Plagued by Lack of Progress – SPIEGEL ONLINE
[8] Merkel’s Green Shift Backfires as German Pollution Jumps
[9] Capacity factor, Price per watt
[10] German Solar Installations Coming In at $2.24 per Watt Installed, US at $4.44
[11] It Keeps Getting Cheaper To Install Solar Panels In The U.S.
[12] Germany Breaks Monthly Solar Generation Record, ~6.5 Times More Than US Best
[13] Germany and Renewables Market Changes (source link in original article is broken, here is an updated link:http://www.bp.com/content/dam/bp…)
[14] Cost of German Solar Is Four Times Finnish Nuclear  — Olkiluoto Nuclear Plant, Plagued by Budget Overruns, Still Beats Germany’s Energiewende
[15] 313 MWp German PV Capacity Added in July 2013 – 34.5 GWp Total
[16] EEG Account: 5,907 GWh of Renewable Energy in August Sold for EUR 37.75 at Expenses of EUR 399.52 per MWh – EUR 540 Million Deficit
[17] Germany will dilute – not abandon – its Energiewende plan
[18] German power exports more valuable than its imports
[19] Ryan Carlyle’s answer to Solar Energy: How large would an array of solar panels have to be to power the continental US? How much would such an array cost to build? And what are the major engineering obstacles to powering the US this way?
[20] Electricity demand response shows promise in Germany
[21] Energiewende in Germany and Solar Energy
[22] Problems with Renewables and the Markets
[23] Ryan Carlyle’s answer to Society: What are some policies that would improve millions of lives, but people still oppose?
[24] Stephen Frantz’s answer to Nuclear Energy: What is a nuclear supporter’s response to the Fukushima disaster?
[25] Fukushima Cancer Fears Are Absurd
[26] Evacuation ‘Fukushima’ deadlier then radiation
[27] Was It Better to Stay at Fukushima or Flee?
[28] The fuel of the future
[29] Fowl Play: how the utility industry’s ability to outsmart a duck will define the power grid of the 21st century
This question originally appeared on Quora. More questions on Energy:

Link: http://www.forbes.com/sites/quora/2013/10/04/should-other-nations-follow-germanys-lead-on-promoting-solar-power/
Übersetzt von Chris Frey EIKE
Anmerkung des Übersetzers: In diesem Artikel stecken viele Fachbegriffe aus der Energiewirtschaft. Ich bin nicht sicher, diese alle richtig übersetzt zu haben, und bitte die hier lesenden Fachleute um Korrekturen.
C. F.