RL-Rational

Gott hat uns den Verstand gegeben, aber nicht verboten ihn zu benutzen!

Der 4.500 Milliarden Flop der Energiewende

Reprint mit freundlicher Genehmigung des Autors Prof. Dr. Fritz Vahrenholt.

 https://vahrenholt.net/

Die Forderungen nach dem Ausstieg aus Kohle, Kraftstoff und Erdgas werden immer schriller: Es fing schon mit dem waghalsigen Vorschlag der Kohlekommission an, die vom Bundeskanzleramt zur Hälfte mit grünen Aktivisten besetzt wurde – Ausstieg aus der Kohle bis 2038. Dann folgte die Forderung Robert Habecks und seiner grünen Freunde nach dem Aus für den Verbrennungsmotor im Jahre 2030. Und als es vier Wochen im April sehr trocken war (sehr schlimm, hat es noch nie gegeben) rief Annalena Baerbock die Klimakrise aus: Verdopplung des CO2-Preises und ein starkes Ordnungsrecht! Nun fordern die Freitagskinder von Lummer Land eine CO2-Steuer von 180 € noch in diesem Jahr, bis 2035 „Treibhausemissionen auf Netto- Null“, 100 % Erneuerbare Energien.

Da lohnt es sich ja doch einmal, in die Studie des Akademieprojektes „Energiesysteme der Zukunft“ der „Union der Deutschen Akademien der Wissenschaften“, die Ende letzten Jahres unter dem Titel „Sektor Kopplung- Untersuchungen und Überlegungen zur Entwicklung eines integrierten Energiesystems veröffentlicht wurde, zu schauen. Es soll an dieser Stelle nicht hinterfragt werden, wieso der gesammelte technische Sachverstand unserer deutschen Akademien die Zukunft unserer Energieversorgung im Wesentlichen auf allein zwei Technologien stützen will: Windenergie und Photovoltaik. Warum geben die Wissenschaftler der Kernfusion, der inhärent sicheren Kernenergie ohne langlebige Rückstände (dual fluid reactor) oder der CO2-freien Kohlenutzung (Carbon capture and sequestration) nicht den Hauch einer Chance? Weil Wissenschaft in Deutschland nur noch in der Bandbreite des Mainstreams denken darf, etwa von CDU-Parteitagsbeschluss bis Greenpeace-Resolution.

Es lohnt sich trotzdem reinzuschauen, um zu erahnen, was uns bevorsteht. Es werden alle Sektoren, Strom, Verkehr und Wärme zusammen betrachtet. Und siehe da: 80% der Energie werden fossil erzeugt, 7,5 % durch Kernenergie und 13 % durch Erneuerbare Energien. Wenn man bei den Erneuerbaren Energien die Biomasse (einschl. Biogas und Biosprit) abzieht, bleiben übrig: 1,5 % der Primärenergie wird durch Windkraft erzeugt und 1% durch Photovoltaik. (S.10 der Studie). Das ist ein langer Weg bis zu 100%. Die Studie kommt zum Schluss, wenn man den Weg einer Dekarbonisierung um 90% bis 2050 gehen will, dann „wird mit rund 1150 Terawattstunden sogar fast doppelt so viel Strom benötigt wie heute“ (S.10), weil Verkehr und Wärme ebenfalls aus Strom erzeugt werden soll.

Da man sich nur auf Photovoltaik und Windkraft verkrampft hat, kommt die Studie zum Schluss:

Die installierte Leistung an Windkraft und Photovoltaik müsste in diesem Fall (bei gleichbleibendem Energieverbrauch) gegenüber heute versiebenfacht werden.“

Wir haben heute etwa 28 000 Windkraftanlagen mit einer Kapazität von 57 000 Megawatt und 46 000 Megawatt Photovoltaik. Eine Versiebenfachung der Photovoltaikfläche würde fast alle in Deutschland möglichen Dach-Fassaden- und andere Siedlungsflächen erfassen. Eine Versiebenfachung der Kapazität der Windenergieanlagen würde selbst bei Verdopplung der Kapazität der einzelnen Anlagen Deutschland verändern. Alle 1,5 Kilometer würde eine 200 m hohe 3-5 MW- Anlage stehen.

Die Studie lässt auch den Abgrund erahnen, auf den wir auf diesem Weg zugehen.

„Die Dominanz der fluktuierenden Erneuerbaren Energien erfordert eine hohe Flexibilität auf der Stromerzeugungsseite und der Verbrauchsseite“

(!!) Das heißt mit anderen Worten, wenn die Natur nicht genügend Wind und Sonnenstrom liefert, muss man auch zeitweise ohne Strom auskommen. Interessant ist das Ergebnis, dass es auch in der schönen neuen Welt der dezentralen Energieerzeugung nicht ohne zentrale Großkraftwerke gehen wird. Die Studie schätzt, dass etwa                   60- 100 000 Megawatt Großkraftwerke, die natürlich auf Biogasbasis oder synthetischem Methan oder Wasserstoff gefahren werden, kurzfristige Zusammenbrüche verhindern helfen. Zum Vergleich: heutige Großkraftwerkskapazität 90 000 MW.

Wohltuend ist die Aussage, dass Batterien nur eine Lösung als Kurzzeitspeicher haben können. Voraussetzung für Langzeitspeicher ist die erfolgreiche Entwicklung von power-to -gas, also Windstrom per Elektrolyse in Wasserstoff oder gar Methan zu verwandeln. Das ist zwar heute noch absurd teuer, aber das schaffen wir schon. Allerdings warnen die Autoren, dass es in Tagen der kalten Dunkelflaute (keine Sonne und kein Wind im Winter) zu Konflikten zwischen power to heat (also der Wärme auf Windstrombasis) und dem Strombedarf bei knappem Angebot geben kann. Will sagen: Licht oder warme Heizung, das ist dann die Frage. Das Auto bleibt dann sowieso stehen.

Die Autoren korrigieren auch die weithin verbreitete Fehleinschätzung des Autos als Stromspeicher.

„Die Pufferkapazität der Elektroflotte, liegt im Bereich von einigen Stunden“

( S.57). Sie hängt zudem davon ab, ob die „Autobesitzer bereit sein werden, ihre Batterien dem System zur Verfügung zu stellen. Sind sie größtenteils nicht bereit, die Souveränität über Ladung und Entladung zeitweise abzugeben, ist der Betrag gering. Schlimmstenfalls könnte zeitgleiches Laden vieler Autos zu bestimmten Tageszeiten zu einer zusätzlichen Belastung für das Stromnetz werden. Wie undankbar diese Autofahrer sind. Da hat man jede Straße in den Städten für sie aufgerissen, um dem „Ausbau der Verteilnetze“ Rechnung zu tragen und nun wollen sie auch noch bestimmen, wann sie fahren wollen und wann nicht.

Aber die schöne neue Welt von Gretl, Annalena und Robert hat einen Preis. Die Autoren setzten 60% CO2 Minderung, die ja bis 2030 erreicht werden soll, voraus. Bis dahin kostet das 4000 Milliarden in gut 10 Jahren. Das heutige Energieversorgungssystem kostet pro Jahr           250 Milliarden €. Das wird schon mal 1500 Milliarden teurer. Bei 60 auf 75 % CO2 Minderung rechnen die Autoren mit weiteren 800 Milliarden. Von 75 auf 85 % mit weiteren 1000 Milliarden. Von 85 auf 90 % CO2 Minderung noch einmal weitere 1300 Milliarden. Also bis 60 %        1500 Milliarden, bis 90 % 3100 Milliarden, machen zusammen 4600 Milliarden. 4600 Milliarden € geben die deutschen Haushalte aus, um 800 Millionen t CO2 zu vermeiden. Dies ist eine Menge an CO2, die jedes Jahr China zusätzlich ausstößt.

Damit die Eltern von Fridays for Future die 4600 Milliarden richtig verstehen: das sind im Jahr 153 Milliarden,  bei 40 Millionen Haushalten in Deutschland bezahlt jeder Haushalt monatlich 382 € im Monat – netto. Und wenn es nach Gretl und ihren Followern geht, nämlich in     15 Jahren 100% Erneuerbare Energien zu erreichen, dann wären das 764 € im Monat – wenn es denn nicht vorher zu einem Zusammenbruch der deutschen Energieversorgung kommen wird, was sehr wahrscheinlich ist. 764 € sind bei einem monatlichen Durchschnittsverdienst in Deutschland von netto 1890€. Damit fallen diese Haushalte dann unter die Armutsgrenze (60 % des Durchschnittsnettoeinkommens). Schöne neue Welt.

Wir kommen nicht einmal klar mit dem Umbau der Stromversorgung (siehe hierzu die Warnung der Bundesnetzagentur zum Aufbau von Reservekraftwerkskapazität in 2022 in Höhe von 10 000 Megawatt      (10 Kernkraftwerke). Da erweitern wir das Problem auf Wärme und Mobilität. Alle drei Sektoren, die bislang von unterschiedlichen Energieträgern (Kohle, Erdgas, Erdöl) geprägt waren, sollen von einem einzigen abhängig gemacht werden: Strom, gespeist aus Wind und Sonne. Wind und Sonne entscheiden, wann wir unser Auto bewegen können, wieviel Wärme wir im Winter nutzen dürfen und wann das Licht angeschaltet werden kann.

Das nennt man einen nachhaltigen Kurzschluss. Und warum das alles? Natürlich wegen der anfangs erwähnten Klimakrise. Und deswegen sind solche Blogs wie dieser notwendig, um allen Entscheidern klarzumachen: Ja, wir müssen am Ende dieses Jahrhunderts die fossile Ära hinter uns gelassen haben. Aber diese Zeit haben wir auch, denn die Klimasensitivität des CO2 ist deutlich kleiner als uns die Panikmacher und Systemveränderer erzählen wollen.

PDF:

Milliarden Flop Energiewende Vahrenholt

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Überlegungen zur Elektromobilität in Deutschland – Realitätsverlust!

Mit der Mathematik, den Rechenkünsten einer(s) 10-jährigen (+,-,*,:)

Zunächst einige Begriffe zur Erinnerung für Leser, die nicht täglich mit großen Zahlen und elektrischen Einheiten umgehen.

1 k = 1 kilo = 1000, Tausend

1 M= 1 Mega = 1 000 000, 1 Million

1 G= 1Giga = 1 000 000 000, 1 Milliarde

1 T= 1 Tera = 1 000 000 000 000, 1 Billion

Die elektrische Leistung wird in Watt (W) gemessen.

1 W = 1 Volt (V) * 1 Ampere (A)

1 Wh = 1 Watt*Stunde

1 Jahr hat 24Std/Tag*365 Tage =8760 h

So gerüstet können wir nun über die Realität einer E-Mobilität in Deutschland reden.

Als Beispiel nehmen wir das hochgelobte E-Auto Tesla Model S. Dies hat eine Batteriekapazität von 85 kWh. Damit erreicht es eine Normreichweite von 470 km.

Das Fahrzeug muss nun immer wieder aufgeladen werden, meistens wird dies nachts erfolgen.

Nimmt man an, dass der Autobesitzer nur die Möglichkeit besitzt, eine einfache Steckdose mit 230 V und 16 A (=3,68 kW) benutzen zu können, so ergibt sich eine Ladezeit von

85kWh/3,68 kW=23 h, also einen ganzen Tag!

Besser ist ein Autobesitzer dran, der einen Drehstromanschluss mit 3 Phasen, 230 V und 32 A (=22,1 kW) nutzen kann. Dann benötigt er zum Aufladen der Batterien 3,8 h.

Solange blockiert er auch an einer Tankstelle auf der Reise von Köln nach München (600 km) die Ladesäule mit gleichem Anschluss.

Derzeit dauert ein Tankvorgang (Benzin/Diesel) etwa 5 Minuten. An einer Tanksäule können also in 3,8 h 45 Fahrzeuge betankt werden (3.8*60/5). An fünf Tanksäulen werden 225 Fahrzeuge betankt.

Für die Aufladung von gleich vielen Fahrzeugen in der gleichen Zeit benötigt die Tankstelle 225 Ladestationen (Kosten!!)!! Dabei muss jeder Fahrzeughalter 3,8 h warten, es sei denn seine Batterien werden an der Tankstelle ausgetauscht. Aber diese Version wirft mehr Fragen auf, als damit gelöst sind (Kosten der Batterien, Lebensdauer, Zustand der Batterien, Austausch älter gegen neuer, Kosten der Abschreibung, nicht nur der Stromkosten beim Austausch, …).

Insgesamt muss diese Tankstelle einen Stromanschluss von 225*22,1 kW = 4.972 kW oder 4,9 MW besitzen. Das ist wohl ziemlich irreal!!!

Die Rechnung für die Leistung, die 1 E-Auto in Deutschland benötigt, sieht folgendermaßen aus, auch wieder am Beispiel Tesla Model S. Mit vollgeladener Batterie von 85 kWh fährt man 470 km. Im Mittel fährt jeder Deutsche 15.000 km/Jahr.

Somit : 15.000km/Jahr/470 km=32 Aufladungen/Jahr

32Aufladungen/Jahr*85kWh/Aufladung=2.712kWh/Jahr

1Jahr hat 8.760h

Jeder Deutsche benötigt also im Durchschnitt 2.712kWh/8.760h=0,32kW an zusätzlicher elektrischer Leistung.

Ein Hochhaus mit 200 Stellplätzen benötigt somit 200*0,32kW=64 kW. Dafür sind die bisherigen elektrischen Versorgungsleitungen überhaupt nicht ausgelegt!

Eine Stadt mit 780.000 Einwohnern erfordert zusätzlich 250 MW. Das entspricht der Leistung von 1 Gaskraftwerk mit der typischen Leistung von 250 MW.

Bei 60 Millionen E-PKW (Anzahl PKW in Deutschland am 1.Januar 2017) sind 77 zusätzliche Gaskraftwerke (19GW) erforderlich!

Vor kurzem habe ich gelesen, dass ein Parkhaus mit Zuschuss aus öffentlichen Mitteln eine Parkgarage mit 30 Stromanschlüssen für E-Autos anbietet, die alleine durch Solarstrom auf dem Dach versorgt werden. Super Idee!!

Viel Freude nachts!!

Die Stromproduktion durch Gaskraftwerke in Deutschland betrug 2015 ca. 20GW.

Man müsste also die zuverlässige Stromproduktion mit Gaskraftwerken zusätzlich um das Doppelte für die E-PKW erhöhen (außer Gas kommt derzeit wohl keine andere Energieart in Deutschland in Frage).

Bei den bisherigen Überlegungen haben wir den Lastkraftverkehr überhaupt noch nicht berücksichtigt!!

Mir scheint: Deutschland und insbesondere seine Politiker haben sich in einer Illusion verrannt – und sie können wohl nicht rechnen!? Offensichtlich leiden wir unter diesem Realitätsverlust!!

Anmerkung: Damit man mich nicht falsch versteht. Ich bin durchaus für eine Abkehr von den fossilen Brennstoffen im Kraftfahrzeugverkehr. Alleine schon, um diese unsäglichen Ölstaaten im Nahen Osten nicht weiter zu subventionieren!

Aber so wird das nichts!!!

RL

 

PDF hier: U_berlegungen zu E-Auto neu 171103

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Brief von Prof. Dr.-Ing. Helmut Alt an Dr. Peter Altmaier, Umweltminister, zur Energiewende

Diesen Brief zu lesen ist ein Muss für
alle verantwortlich handelnden Politiker
alle in Ideologien gefangenen Umweltaktivisten
alle noch rational denkenden Bürger.

Prof. Alt ist ein anerkannter Fachmann auf dem Gebiet der Energietechnik und Steuerung.
Ich kenne die Veröffentlichungen von Prof. Alt seit vielen Jahren und schätze ihn als unabhängigen Wissenschaftler.

Der offene Brief ist als PDF hier abgedruckt.

Rainer Link

PDF: Prof Alt zur Energiewende 1

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Einfache Überlegungen zu Energiefragen und -Kosten


Das schwere Erdbeben, der Tsunami und die Reaktorkatastrophe in Japan erfordern aus Sicht der verängstigten Bevölkerung neue Überlegungen zu Fragen der zukünftigen Energieversorgung in Deutschland.
Eine rationale Energiestrategie zu entwickeln ist ein komplexes, durchaus schwieriges Unterfangen, besonders, wenn man zusätzlich berücksichtigen muss, dass die Europäische Union ein ehrgeiziges, allerdings sinnloses Programm betreibt, die so genannte 20/20/20 Strategie:
Bis 2020 sollen die erneuerbaren Energien 20% der Energieversorgung sicherstellen sowie eine 20% Reduktion der Kohlendioxid (CO2) Emissionen.
Sinnlos, weil der Effekt dieser Maßnahme weniger als unmessbare 0,002 °C an Temperaturreduktion bewirkt.
Diese Strategie kostet die europäischen Steuerzahler rund 290 Milliarden € pro Jahr (insgesamt die gigantische Summe von 2900 Milliarden € bis 2020).
Nach den dramatischen Ereignissen in den Kernkraftwerken (KKW) von Fukushima erhebt sich in der deutschen Bevölkerung – auch durch Panikmache – die Forderung nach sofortiger Abschaltung zunächst der 7 ältesten KKW und der Abschaltung der neueren spätestens bis 2020.
Es wird von den verschiedensten Interessengruppen entweder behauptet das gelingt ohne Probleme oder es geht überhaupt nicht.
Von keiner Seite werden belastbare Zahlen vorgelegt.
Ich habe deshalb einmal versucht, für verschiedene Szenarien, die erforderlichen Investitionen an Anlagen und Kosten zusammenzustellen.
RL

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Einfache Überlegungen zu Energiefragen 110326

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