Petition zur Änderung des Baugesetzbuches zur Verhinderung von Windkraftanlagen

geschrieben von Wolfgang Müller | 25. März 2014

Der Paragraph 35 des Baugesetzbuches ermöglicht es, 200m hohe Industrieanlagen an Orten zu errichten, an denen man nicht einmal einen Schafstall errichten dürfte – beispielsweise in Wäldern. Ohne dieses Außer-Kraft-Setzen der einschlägigen Vorschriften zum Bauen im Außenbereich wäre der grassierende Windkraftausbau nicht möglich.  Zwecks Abschaffung dieser baurechtlichen Privilegierung hat Herr Karl-Heinz Krummeck aus Rheinland-Pfalz eine Petition beim deutschen Bundestag eingereicht.

Ein Erfolg der Petition würde den sogenannten "erneuerbaren Energien" ihren Sonderstatus beschneiden die verfehlte Energiewendepolitik faktisch beenden.

Wir möchten Sie daher bis zum 2. April zur Teilnahme ermutigen:

Im Internet

Bitte unterzeichnen Sie die Petition online beim deutschen Bundestag unter diesem Link und verbreiten Sie diesen in Ihren Netzwerken. Informieren Sie sich weiterhin auf der Seite www.ber.de.

In der realen Welt

Bitte nutzen und vervielfältigen Sie diesen Unterschriftsbogen und bitten Sie Personen aus Ihrem Umfeld um deren Unterschrift (bzw. darum, ebenfalls Unterschriften zu sammeln).

In jedem Fall bietet die Petition die Chance, den negativen Auswirkungen – und damit mittelbar auch der Unsinnigkeit -der Energiewendepolitik ins öffentliche Bewusstsein zu rücken.



Steigender CO2-Gehalt: Alles wird grüner

geschrieben von Wolfgang Müller | 25. März 2014

Bild rechts: Kohlendioxid ist eine lebensnotwendige Komponente für die Photosynthese – Pflanzen lieben es.

Auf der Grundlage von Satellitenbildern im Zeitraum 1982 bis 2010 hat CSIRO festgestellt, dass der steigende atmosphärische CO2-Gehalt mit einer Zunahme der Pflanzenbedeckung um 11% in einer ganzen Reihe von ariden Gebieten in Australien, Nordamerika, dem Nahen Osten und Afrika korreliert ist. In Zusammenarbeit mit der Australian National University (ANU) zeigte die Studie, dass der Düngungseffekt dort auftritt, wo erhöhte CO2-Niveaus es den Blättern ermöglichen, mehr davon aus der Luft zu holen und weniger Wasser zu verdunsten oder beides während der Photosynthese.

„Während schon lange über eine Reaktion der Pflanzen auf den CO2-Effekt spekuliert worden ist, war es bis jetzt sehr schwierig, diese nachzuweisen”, berichtete Dr. Randall Donohue, ein Forscher bei der CSIRO. „Unsere Arbeit konnte den Dünungseffekt durch CO2 herausfiltern, indem mathematische Modellierungen zusammen mit Satellitendaten die Auswirkungen anderer Einflüsse wie Niederschlag, Lufttemperatur, Lichtmenge und Änderungen durch den Landverbrauch ausschließen“.

Abbildung: Das Kohlendioxid-Niveau ist am Mauna Loa die meiste Zeit im vorigen Jahrhundert gestiegen. Bild: NOAA

Die Forschung wurde finanziert von Sustainable Agriculture Flagship, Water for a Healthy Country Flagship, the Australian Research Council sowie Land & Water Australia. Die Studie wurde in dem Journal Geophysical Research Letters veröffentlicht. Daraus das Abstract:

Satellitenbeobachtungen zeigten eine Ergrünung des Planeten während der letzten Jahrzehnte. Die Rolle des „CO2-Düngungseffektes“ bei dieser Ergrünung – die Verstärkung der Photosynthese infolge des steigenden CO2-Gehaltes – muss allerdings noch geklärt werden. Der direkte CO2 auf die Vegetation sollte am deutlichsten in warmen, ariden Gebieten hervortreten, wo Wassermangel die entscheidende Begrenzung des Pflanzenwachstums ist. Unter Anwendung der Gas-Austausch-Theorie [?] sagen wir voraus, dass die Zunahme des atmosphärischen CO2-Gehaltes um 14% (1982 bis 2010) zu einer Zunahme des Grünwachstums um 5 bis 10% in warmen, ariden Gebieten führen wird. Satellitenbeobachtungen, die zu dem Zweck analysiert worden waren, den Effekt unterschiedlich starker Niederschläge zu eliminieren, zeigen, dass die Grünbedeckung in diesen Gebieten um 11% zugenommen hat. Unsere Ergebnisse bestätigen, dass der vermutete CO2-Düngungseffekt einher geht mit anthropogenen Störungen des Kohlenstoffzyklus‘ und dass der Dünungseffekt inzwischen zu einem bedeutenden Prozess in den Landgebieten geworden ist.

Während also die Temperaturen seit der Jahrtausendwende nicht mehr gestiegen sind, sind deutliche Veränderungen der Vegetation offensichtlich. Wie gesagt beschränken sich diese Ergebnisse nicht auf Australien. Vielmehr fanden die Forscher heraus, dass aride Regionen auf dem gesamten Globus grüner geworden sind, wie die folgende Karte zeigt:

Abbildung: CSIRO zufolge gab es eine Zunahme der Pflanzenbedeckung in den ariden Gebieten unseres Globus’ infolge des steigenden CO2-Gehaltes um 11%.

„Ganz klar gesagt, erhöhte CO2-Konzentrationen, die das Pflanzenwachstum in trockenen Gebieten anregen, sind gute Nachrichten und könnte der Land- und Waldwirtschaft in diesen Gebieten sehr helfen. Außerdem gibt es noch sekundäre Effekte als da wären Einflüsse auf die Verfügbarkeit von Wasser, den Kohlenstoffzyklus, den Feuerhaushalt und die Biodiversität“, sagte Dr. Donohue.

Dieses Ergebnis bedeutet nicht, dass nun plötzlich alle Wüsten dieser Welt in frischem Grün erstrahlen, sondern es war eine Zunahme der Pflanzenbedeckung um 11% gefunden worden. Auf der CSIRO-website heißt es dazu:

In den Gebieten, für die wir den CO2-Effekt von anderen Einwirkungen trennen konnten (wie Änderungen der Regenmenge sowie Temperatur, Feuchtigkeit und Landverbrauch) beobachteten wir eine Zunahme der Pflanzenbedeckung um 11%. In anderen Gebieten, wo wir den CO2-Effekt nicht isolieren konnten, wird die Zunahme der Pflanzenbedeckung das Ergebnis aller Faktoren insgesamt sein einschließlich CO2-Düngung.

Der CO2-Düngungseffekt bedeutet also, dass die Pflanzenbedeckung um 11% größer ist als sie es bei konstantem CO2-Niveau gewesen wäre. Mit anderen Worten, es gibt Gebiete, in denen die Ergrünung abgenommen hat (d. h. die Pflanzenbedeckung), aber diese Abnahme wäre ohne CO2-Zunahme in der Luft wohl noch stärker gewesen.

Auf diesem Blog wurde auch zuvor schon über die vorteilhaften Auswirkungen eines steigenden CO2-Niveaus auf Pflanzen berichtet (siehe z. B. hier). Im Einzelnen zeigten Studien nördlicher Wälder einen reduzierten Wasserverbrauch bei steigendem CO2-Niveau (hier). „Unsere Analysen zeigen, dass ein steigender CO2-Anteil in der Atmosphäre einen direkten und unerwartet starken Einfluss auf Prozesse im Ökosystem und in der Biosphäre hat – atmosphärische Wechselwirkungen hinsichtlich Temperatur und borealen Wäldern“, berichtete Trevor F. Keenan et al. im Journal Nature im Jahre 2012.

Wie ich damals geschrieben habe, sind die drei mit dem Klimawandel verbundenen Faktoren zunehmende Temperatur, längere Wachstumsphasen und steigendes CO2-Niveau. Wie sich jeder einzelne dieser Effekte auf das Wachstum von Wäldern auswirkt, wird wie folgt erklärt:

● Steigende Temperatur: Die Temperatur ist für alle metabolischen Prozesse sehr bedeutsam, sei es die Aufnahme, die Freisetzung oder die Speicherung von Kohlenstoff. Steigende Temperaturen, vor allem, wenn sie mit ausreichenden Niederschlägen einhergehen und ohne Begrenzung von Ressourcen, können metabolische Prozesse bei Bäumen unterstützen, was wiederum zu einer höheren Produktion von Biomasse führt.

● Längere Wachstumsphase: Höhere Temperaturen sind auch mit längeren Wachstumsphasen korreliert. Eine stetige Verlängerung der Wachstumsphase wurde weltweit dokumentiert, und selbst eine Verschiebung der jahreszeitlichen Phase der Temperaturen wurde beobachtet. Außerdem korreliert wärmeres Wetter mit der Schnelligkeit der Erholung des Waldes am Amazonas und verstärktem Pflanzenwachstum in borealen Wäldern.

● Höherer CO2-Gehalt: Atmosphärisches CO2 kann durch Kohlenstoffdüngung das Baumwachstum anregen. Bäume sind nach Spezies unterschiedlich schneller gewachsen bei erhöhtem CO2-Gehalt, aber begrenzte Nährstoff- und Wasservorräte können das Wachstum verlangsamen. CO2-Messungen durch SERC  passen zu den Messungen am Mauna Loa.

Die Abkürzung SERC steht hier für das Smithsonian Environmental Research Center, das diese Forschungen durchgeführt hat. Nichts dieser Ergebnisse ist eine Überraschung für Pflanzenbiologen, aber die Klimaerwärmungs-Alarmisten wollen einfach keine guten Nachrichten hören, die aus dem steigenden CO2-Gehalt resultieren – kann man ihnen das vorwerfen? Schließlich stehen deren Karrieren auf dem Spiel!

Abbildung: Pflanzen lieben CO2 ganz einfach. Es ist das Pflanzenfutter der Natur.

Im Journal Nature konnte man kürzlich ein Editorial lesen über den eng damit verbundenen Bereich Ökologie. Unter dem Titel An elegant chaos heißt es darin, dass es im Bereich Ökologie nur wenige Universaltheorien gibt, aber dass gerade das diesen Bereich so interessant macht. Und weiter:

Wissenschaftler lieben es, Strukturen und Ordnung ins Chaos zu bringen, und bei Ökologen ist das nicht anders. Die Ökologie hat ihre großen Theorien, aber sie sind durchsetzt mit Bedingungssätzen, Vorbehalten und Ausnahmen. Es gibt klare Verteilungen im globalen Maßstab und im Maßstab einzelner Spezies, aber dazwischen liegt einem Wort von John Lawton 1999 zufolge „ein Durcheinander“. Es ist zweifelhaft, ob die den komplexen Vorgängen in der Natur zugrunde liegenden Allgemeinheiten jemals so knapp gefasst werden können, dass sie auf ein T-Shirt passen.

Traurigerweise haben die Klimawissenschaftler aber genau das versucht, nämlich das Zusammenspiel sämtlicher irdischer komplexer und kaum verstandener Ökosysteme in einem einzigen Satz zusammenzufassen: „Es ist das CO2, Dummkopf!“ Sie haben unrecht. Tatsächlich sollten die Klimawissenschaftler den Ratschlag an die Ökologen ebenfalls beherzigen.

„Mehr Ökologen sollten die nicht vorhersagbare Art ihrer Wissenschaft stärker betonen”, heißt es weiter in dem Editorial. „Herauszufinden, was los ist in einem komplexen System, indem man schaut, wie sich Ökosysteme entwickeln, und durch Manipulationen der Umwelt durch Experimente ist genauso Wissenschaft wie das Entwickeln von Formeln für die Funktionsweise von Ökosystemen“.

Wie das Nature-Editorial weiter ausführt, ist die Formulierung neuer Theorien begeisternd. Unglücklicherweise werden derartige Bemühungen aber zunichte gemacht, wenn man mit der fast unbegrenzten Komplexität der irdischen Ökosysteme konfrontiert wird. „Die ökologische Komplexität, die wie ein undurchdringliches Dickicht aus Nuancen daherkommt, ist auch die Quelle von viel Vergnügen, das wir in der Natur haben“, stellt der Autor fest. Klimawissenschaftler sollten diesen Hinweis ernst nehmen und lernen, etwas Vergnügen aus ihrer Arbeit abzuleiten. Sie sollten damit aufhören, den Rest der Menschheit zu ängstigen mit den Warnungen vor einer Katastrophe, und alle werden viel glücklicher sein.

Bleiben Sie skeptisch und erfreuen Sie sich an der Zwischeneiszeit!

Link: http://theresilientearth.com/?q=content/going-green-rising-co2

Übersetzt von Chris Frey EIKE



Europawahlprogramm der AfD fordert komplette Abschaffung des EEG, Wissenschaft vom Klimawandel wird als sehr unsicherheitsbehaftet bezeichnet

geschrieben von Wolfgang Müller | 25. März 2014

Der Abstimmung über diese Formulierung ging eine sehr heftige und oft hoch emotional geführte Diskussion unter den Befürwortern und Gegnern voraus. Besonders die Befürworter einer Beibehaltung des EEG, bedienten sich oft emotionaler Argumente. Es waren wohl die am meisten diskutiertesten Formulierungen des ganzen Parteiprogrammes. Über 20 Redner hatten sich gemeldet, doch auf Antrag zur Geschäftsordnung wurde die Zahl der Diskutanten auf knapp 20 begrenzt, mit einer Redezeit von nur 1 Minute.

Etwa 2/3 der Redner befürworteten diese oder eine zum Teil noch wesentlich präzisere und härtere Formulierung dieses Programmpunktes, ca. 1/3 waren explizit z.T. mit völlig unhaltbaren, weil falschen aber weit verbreiteten Argumenten dagegen.

Nachdem jeder der zugelassenen Redner seine Auffassung hatte darlegen können erfolgte die Abstimmung. Sie ergab eine große Mehrheit für die von der Programmkommission vorgeschlagene Formulierung.

Die wichtigsten Feststellungen und Forderungen daraus lauten:

Wissenschaftliche Untersuchungen zur langfristigen Entwicklung des Klimas aufgrund menschlicher CO2-Emissionen sind sehr unsicherheitsbehaftet. Zudem kann ein globales Problem nur durch ein koordiniertes Vorgehen aller großen Wirtschaftsnationen gelöst werden. Deshalb lehnt die AfD nationale und europäische Alleingänge ab. 


Das EEG muss komplett abgeschafft werden. Ansprüche von Altanlagen-Besitzern sind rechtskonform abzufinden. Alle Energiemarkt-Eingriffe durch Subventionen wie z.B. staatlich garantierte Vergütungen oder Vorrangeinspeisung für bestimmte Stromerzeugungsanlagen, sind sofort einzustellen. Sie führen zu einer noch stärkeren Beeinträchtigung der Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Wirtschaft im EU-Binnenmarkt und weltweit, denn sie verteuern den Strom in Deutschland auf unverantwortliche Weise und schädigen die bisher hohe Sicherheit der Stromversorgung in Deutschland.

Diese Forderungen stellen einen riesigen Schritt in die richtige Richtung dar und sind allein deshalb sehr zu begrüßen. Sie zeigen auch, dass wenn vernünftige Menschen die Politik in die eigenen Hände nehmen, auch vernünftige zukunftweisende Lösungen erreichbar sind. Keine der Altparteien vermag das. Nur die gebeutelte und gehäutete FDP verlangt bisher eine „Reform“ des EEG.

Damit ist die AfD die einzige deutsche Partei, die sich derart klar zu einer Schicksalsfrage Deutschland positioniert. Das wird ihr einen großen Vorteil im Wettbewerb der Parteien verschaffen. Die Europawahl Ende Mai wird es zeigen.

Wenn man nur die Medien heute verfolgt kann man den Eindruck gewinnen, dass der gesamte Parteitag ein einziges Hauen und  Stechen gewesen ist, insbesondere gegen den Parteisprecher Bernd Lucke.

Tagesschau Herbe Schlappe für Lucke

Chaos-Parteitag in Erfurt: AfD-Chef Lucke spürt den Zorn der Basis

Die Welt Bittere Niederlage für AfD-Chef Lucke auf dem Parteitag in Erfurt: Die Delegierten buhten ihn aus

FAZ Schlappe für Bernd Lucke

  

Die so schreiben müssen auf einer anderen Veranstaltung gewesen sein, oder haben voneinander wieder mal alle abgeschrieben. Abgesehen vom Ringen um Details der Tagesordnung, das allerdings wertvolle 3 Stunden verbrauchte, nur um das Ego einiger Textauslegungsspezialisten zu befriedigen, verlief die Tagung hochkonzentriert, gut geführt und harmonisch.

Auch der stark diskutierte Tagesordnungspunkt eine neue Satzung zu beschließen, änderte daran nichts. Obwohl der Bedarf für eine Änderung z.B. bei der Finanzordnung deutlich erkennbar ist, wurde dieser Punkt nach kurzer Diskussion wegen der damit verbundenen Implikationen, die eine lange kontroverse Diskussion erwarten ließen, auf einen späteren Parteitag vertagt. Ein Misstrauensvotum gegen den Sprecher Lucke  lässt sich daraus auf keinen Fall konstruieren, wie es viele Medien zu suggerieren versuchen.

In einer späteren fulminanten Rede wurde Lucke mit langanhaltendem Beifall und stehenden Ovationen bedacht. Wie aucb etwas später der Kandidat für die Europawahl Hans Olaf Henkel.



Solarstrom in Deutschland: „Klimakiller“ Nummer 1!

geschrieben von Wolfgang Müller | 25. März 2014

Die Vertreter der Solarbranche sowie vieler Nichtregierungsorganisationen wie z.B. WWF oder Greenpeace vertreten die Meinung, dass Kohle der Klimakiller Nr. 1 sei. Kohle deckt rund 40 % des Weltenergiebedarfs; in China beträgt der Anteil der Kohle sogar 70 %. Kohle wird noch für viele Jahrhunderte die wichtigste Energiequelle für die ganze Welt bleiben, da sie nicht nur billig, sondern auch in grossen Mengen vorhanden ist.

Aber stimmt denn diese Aussage der Solarbranche und der Nichtregierungsorganisationen? Unbestritten ist, dass bei der Verbrennung von Kohle Kohlendioxid entsteht. Aber auch Photovoltaik(PV)-Anlagen führen zur Emission von klimawirksamenTreibhausgasen – nicht beim Betrieb, sondern bei der Herstellung.

Beim Errechnen der Auswirkungen der PV-Anlagen aufs Klima pro Einheit Nutzenergie (kWh elektrisch ab Klemme) sind vor allem massgebend: die Herstellung der Solarmodule in China, speziell die Raffination von Solar-Silizium unter Einsatz erheblicher Mengen von Chemikalien und Rohstoffen, die Herstellung der Nebenanlagen, der Transport der Materialien nach Europa und demgegenüber die erfahrungsgemäss bescheidene Stromausbeute unter den klimatischen Verhältnissen in Deutschland.

Wie viel CO2 emittiert ein modernes Kohlekraftwerk ?

Moderne Dampfkraftwerke mit Kohlenstaubfeuerung und überkritischen Frischdampfparametern (sog. Clean Coal Technology) erreichen einen thermischen Wirkungsgrad von 52%. Das bedeutet, dass sie 846 Gramm CO2 pro kWh Strom emittieren, wenn sie mit Steinkohle (Heizwert: 30 MJ/kg) betrieben werden. Ferner sind moderne Kohlekraftwerke mit hocheffizienten Filtern versehen, so dass die Emission von Staubpartikeln minim ist. Hinzuzufügen ist, dass Kohlekraftwerke bedarfsgerecht Strom produzieren und deswegen weder Speicheranlagen noch Reservekapazitäten  benötigen. Die Letzteren sind aber bei Solarstrom unabdingbar und verursachen Umwandlungsverluste.

Herstellung der Solarmodule in China und Herstellung der Nebenanlagen

Heute werden rund 80 % der in Europa eingesetzten Solarmodule in China hergestellt (siehe EU anti-dumping investigation on solar panel imports from China). Die Herstellung von ultrareinem Silizium für die Modulzellen ist extrem energieintensiv. Nach Prof. Jian Shuisheng von der Pekinger Jiatong-Universität sind in der chinesischen Industrie pro Quadratmeter Modul mehr als 300 kg Kohle notwendig. Daraus entstehen mehr als 1‘100 kg CO2, das in die Atmosphäre gelangt. 

Auch die Fertigung der Nebenanlagen eine PV-Anlage wie z.B. Wechselrichter, Batterien, Kupferkabel, Schalter, Instrumente, Abstützungen und Beton braucht fossile Brennstoffe. Der Energiebedarf für Nebenanlagen wird in der Fachliteratur auf zusätzliche 13% geschätzt. Also summieren sich die Gesamtemissionen pro Quadratmeter Solarpanel auf 1‘243 kg CO2.

Gasförmige Chemikalien für die Herstellung von Solarsilizium

Als Reinigungsgase werden unter anderen Stickstofftrifluorid (NF3) und Schwefelhexafluorid (SF6) eingesetzt. Beide gelangen als Leckage in die Atmosphäre; sie sind aber auch hochwirksame Treibhausgase, das heisst: Sie haben ein sehr grosses globales Erwärmungspotenzial. NF3 hat den Faktor 16‘600, das heisst: 1 Gramm NF3 hat in der Atmosphäre dasselbe Erwärmungspotenzial wie 16‘600 Gramm CO2. Schwefelhexafluorid hat den Faktor 23‘900. Diese Auswirkungen wurden bis jetzt zu wenig beachtet, obschon beispielsweise die NF3-Konzentration in der Atmosphäre messbar angestiegen ist.

Das Gesamt-Erwärmungspotenzial dieser Gase ist in der Studie “Nitrogen trifluoride global emissions estimated from upgraded atmospheric measurements“ (Ref. 1)  anhand von Messungen in der Atmosphäre ermittelt worden: Alle Reinigungsgase, die im Jahr 2010 weltweit bei der Fertigung von Solarzellen, von Flachbildschirmen und in der übrigen Halbleiterindustrie eingesetzt wurden, wirkten sich aufs Klima gleich aus wie 77 Millionen Tonnen CO2. Von der Gesamtmenge entfallen 94% auf die Herstellung von Solarzellen. Andererseits wurden im Jahre 2010 Solarpanels mit einer Spitzenleistung von mehr als 17.5 GW installiert – umgerechnet etwa 150 Millionen Quadratmeter. Somit entsprechen die Emissionen pro Quadratmeter Solarpanel  513 kg CO2 – und das ist viel.

Feste und flüssige Chemikalien für die Herstellung von Solarsilizium

Zudem werden bei der Herstellung von Solarmodulen rund 20 verschiedene Chemikalien und Stoffe verwendet, die in der Natur nicht vorhanden sind; diese müssen in komplexen und energieintensiven chemischen Prozessen künstlich hergestellt werden. Die „Silicon Valley Toxic Coalition“ (Ref. 2) hat eine Auflistung publiziert. Im Folgenden wird das Erwärmungspotenzial ausgewählter Stoffe ermittelt, die für die Herstellung der PV-Module notwendig sind:

• Chlorwasserstoff (HCl) wird zum Verflüssigen von metallischem Silizium eingesetzt. Pro Quadratmeter  Modul sind 5,5 kg HCl notwendig; das Erwärmungspotenzial entspricht 2 kg CO2.

• Siliziumkarbid wird eingesetzt, wenn Quader aus hochreinem Silizium in ca.  0.2 mm dünne Silizium-Scheiben zerschnitten werden. Der Verbrauch an Siliziumkarbid wird mit 1,2 kg pro Quadratmeter Modul angegeben; dies entspricht einem Erwärmungspotenzial von 9 kg CO2.

• An Silber werden 10 Gramm pro Quadratmeter Modul verbraucht. Die Silber-Herstellung verlangt 1‘570 MJ/kg an grauer Energie; das Erwärmungspotenzial entspricht 1,5 kg CO2.

Das gesamte Erwärmungspotential der festen und flüssigen Chemikalien wird auf 30 kg CO2 pro Quadratmeter PV-Modul geschätzt. Dazu ist zu bemerken, dass die Solarbranche bis jetzt keine detaillierte Zusammenstellung des Erwärmungspotentials der Solarpanel-Herstellung veröffentlicht hat, obwohl das Gefährdungspotential der vielen verwendeten Chemikalien durchaus bekannt ist.

Transport der Materialien

Auch die Transporte stellen eine erhebliche Emissionsquelle dar. Dies in Zahlen: Der Transport der PV-Module aus China nach Deutschland, der Transport der Grundstoffe und Chemikalien innerhalb China sowie der Transport der toxischen Abfälle zu Deponien in China ergibt nach unseren Berechnungen 23 kg CO2 pro Quadratmeter Modul mehr als der Kohletransport zu europäischen Steinkohlekraftwerken aus Südafrika. Dabei wird für Seetransport und für Landtransport 0.0002 bzw. 0.002 MJ pro kg und km eingesetzt;  die CO2-Emissionen betragen mindestens 0.1 kg/MJ. Bei Kohle erfolgt der Transport vorwiegend durch Schiffe; daher ergeben sich kleinere CO2-Emissionen. 

Wie viel Netto-Strom produziert 1 Quadratmeter Solarpanel während seiner Lebensdauer?

Entscheidend ist letztlich die Netto-Stromproduktion über die ganze Lebensdauer einer PV-Anlage ( 25 Jahre). Dies in Zahlen: Die BMU Energiestatistik -Erneuerbare Energien in Deutschland- gibt die Gesamtproduktion an Strom aus Solaranlagen sowie die installierte Nennleistung (sog. Peak-Leistung bei uneingeschränkter Sonneneinstrahlung) an. Fürs Jahr 2008-2012 errechnen wir eine mittlere Ausbeute von 86  kWh pro m² und Jahr. Dieser Wert gilt für relativ neue Module.

Die praktische Erfahrung mit Anlagen  hat aber gezeigt, dass die Ausbeute mit der Zeit aus zwei Gründen abnimmt: Alterung und Betriebsstörungen. Die Verluste wegen Alterung kann man anhand von Statistiken mit mindestens 1% pro Jahr beziffern. Über Betriebsstörungen liegen keine zuverlässigen Statistiken vor. Für Deutschland wird in gewissen Studien  eine Ausfallrate von 0.5% pro Jahr angegeben.

Demzufolge beträgt die über die Lebensdauer gemittelte Stromausbeute  rund 80 kWh pro m² und Jahr. Daraus resultiert in 25 Jahren eine Gesamt-Stromproduktion von 2000 kWh pro m² Solarpanel.  Solarstrom wird aber nicht bedarfsgerecht produziert und deswegen sind Speicheranlagen und Reservekapazitäten notwendig. Dies führt zu Umwandlungsverlusten, die bei Kohlekraftwerken nicht anfallen; beispielsweise kann ein Pumpspeicherwerk nur etwa 75% der eingebrachten Energie reproduzieren. Um einen realistischen Vergleich mit Kohlekraftwerken zu ermöglichen, wird daher die Gesamtstromproduktion von Solarpanels um 150 kWh pro m² und Jahr reduziert. Demnach liegt der Netto-Ertrag eines Solarpanels  während seiner Lebensdauer bei 1850 kWh.

Gegenüberstellung der Emissionen

Bei der Herstellung von PV-Anlagen wird die Summe der oben genannten CO2-Aequivalente in die Atmosphäre emittiert, d.h. pro Quadratmeter Solarpanel 1‘809 kg. Dividiert durch die Netto-Stromproduktion von 1850  kWh in 25 Jahren ergibt dies 978 g CO2/kWh.

Demgegenüber emittiert ein modernes Kohlekraftwerk wie erwähnt 846 g CO2/kWh, d.h. rund 13 %  weniger. Daraus folgt, dass unter deutschen Verhältnissen die Photovoltaik der Klimakiller Nr.1 ist. Demgegenüber wäre ein Gaskraftwerk vorteilhafter, denn seine CO2-Emission beträgt etwa die Hälfte: rund 400 g CO2/kWh.

Schlussfolgerungen

  • Bisher hat eine überzeugende und umfassende Quantifizierung aller Einflüsse der Photovoltaik auf die Umwelt gefehlt (siehe Ref. 3). Eine solche hat der Tatsache Rechnung zu tragen, dass heutzutage die Solarpanels grossmehrheitlich mit Strom aus Kohlekraftwerken hergestellt werden und dass dabei als Leckage erhebliche Mengen von Gasen mit grossem Erwärmungspotential in die Atmosphäre gelangen.
  • Berechnungen des CO2-Ausstosses der Photovoltaik sind unvollständig, solange sie nicht die CO2-Emissionen aus der eingesetzten grauen Energie berücksichtigen.
  • Bei gleicher Stromproduktion sind die Emissionen aus dem Betrieb eines  modernen Kohlekraftwerks kleiner als diejenigen einer Photovoltaikanlage bis zur Inbetriebnahme.
  • Gemäss den obigen Berechnungen wären Gaskraftwerke  mit Sicherheit weniger klimaschädlich als Photovoltaikanlagen.

Referenzen

1) Arnold, T., C. M. Harth, J. Muhle, A. J. Manning, P. K.Salameh, et al. “Nitrogen trifluoride global emissions estimated from updated atmospheric measurements.”  Proceedings of the National Academy of Sciences 110, no. 6 (February 5, 2013): pp. 2029-2034

2) www.svtc.org   (Webseite der Silicon Valley Toxic Coalition)

3) Technische Gesellschaft Zürich, These 8: Ökobilanz der Photovoltaik verlangt mehr Transparenz, 27. August 2013, auf www.tgz-net.ch

Ferruccio Ferroni, Dipl. Ing. ETH, Zürich

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Die im Dunkeln sieht man nicht: Regelenergie – die versteckten Zusatzkosten des EEG

geschrieben von Wolfgang Müller | 25. März 2014

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

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

Teure Regelenergie…

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

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

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

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

Sachverstand?

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

zum Ausgleich von Schwankungen aus Wind- und Solarstrom

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

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

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

Prognoseabweichungen – der Unterschied zwischen Wunsch und Wirklichkeit

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

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

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

Was bringt die Zukunft?

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

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

                                                                                                                                                    TWh

Wind Onshore (erforderl. Kapazität 86660 MW, Nutzungsgrad 17,4 %)   132,1

Wind Offshore (erforderl. Kapazität 6500 MW, Nutzungsgrad 34,8 %)     19,9

Solar (erforderl. Kapazität 52000 MW, Nutzungsgrad 8,3 %)                   37,8

Lebensmittel (Biomasse inkl. Müll, leichter Zuwachs)              48,5

Wasser (Kap. etwa konstant)                                                                 21,7

Gesamt für 40 % EE-Anteil                                                                   260,0                 

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

Wind Onshore (erforderl. Kapazität 272500 MW, Nutzungsgrad 17,4 %       415,4

Wind Offshore (erforderl. Kapazität 27500 MW, Nutzungsgrad 34,8 %)  83,8

Solar (erforderl. Kapazität 52000 MW, Nutzungsgrad 8,3 %)  37,8

Lebensmittel (Biomasse inkl. Müll, konstant ab 2025)                                 48,5

Wasser (Kap. etwa konstant)  21,7

Gesamt für 80 % EE Anteil           607,2

EE-bedingter Regelenergiebedarf 2025 und 2050

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

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

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

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

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

Fred F. Mueller

Quellen:

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

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

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

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

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

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

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

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