Der Workshop und seine Ergebnisse
Am 24. April fand im Düsseldorfer Landtag ein Workshop zum Thema "Damit das Licht nicht ausgeht: Energiesicherheit, Digitalisierung und die Folgen eines Blackouts" statt. Als Zugabe war Marc Elsberg, der Autor von "Blackout", eingeladen. Die insgesamt sechs Stunden teilten sich auf in einen Einführungsvortrag von Prof. Dr. Schwenzfeier-Hellkamp: "Die Evolution des Stroms: Wie Digitalisierung und erneuerbare Energien die Stromproduktion auf den Kopf stellen". Danach gab es drei Themenblöcke, einen zur Sicherheit der Stromversorgung, mit einem Vortrag von Prof. Strüker: "Von intelligenten Netzen bis erneuerbare Energien: Wie gestalten wir das Stromsystem der Zukunft versorgungssicher?", einen zweiten von Klaus Müller mit dem Thema "Intelligente Netze: Anfällig und gläsern? Herausforderung für Datenschutz und Datensicherheit" und einen dritten mit Benno Fritzen zu dem Thema "Katastrophenfall Blackout: Herausforderungen für Politik sowie Feuerwehr, THW und Hilfsorganisationen". Nach den Parallelworkshops gab es eine gemeinsame Abschlussrunde, bei der dann auch Marc Elsberg über die Entstehung seines Buches redete und ein wenig daraus vorlas, bis dann in einer Podiumsdiskussion alle Vortragenden noch einmal miteinander über ihre Erfahrungen erzählen durften.
Die Organisatoren von der Grünen Fraktion des NRW Landtags hatten nach eigenem Bekunden vor allem das Ziel, sich zu vergewissern, wie sicher das Stromnetz ist angesichts der zunehmenden Rolle der erneuerbaren Energien. Das Hauptaugenmerk lag dabei auf dem Problem, dass Wind- und Sonnenenergie nicht immer zur Verfügung stehen und das Netz somit flexibler gestaltet werden muss. Aus dieser Sicht sandte der Workshop eine klare Botschaft: die Flexibilisierung des Netzes ist kein Problem, die ist zu bewerkstelligen. Die Datensicherheit ist ebenfalls gesichert, nur beim Datenschutz wird man nachbessern müssen.
Der für mich ergiebigste Teil war die Zusammenfassung des THW und der Feuerwehr. Das Fazit ist, dass der Katastrophenschutz ziemlich vernachlässigt worden ist, wobei THW und Feuerwehr das Thema jetzt energischer angehen und sich besser vorbereitet fühlen, wohingegen die Einbeziehung des Bevölkerung noch ein Schwachpunkt ist, den es in Zukunft anzupacken gilt. Denn natürlich ist es auf der einen Seite nötig, den Ernstfall eines Blackouts zu üben und auch Vorsichtsmaßnahmen zu treffen, etwa ständig Vorräte für zwei Wochen zu haben. Auf der anderen Seite möchte man aber keine Panik verursachen in einer Bevölkerung, die einen solchen Ernstfall nur aus Erzählungen kennt und deswegen nervös reagieren könnte. Wie es scheint, sind derartige Sorgen wohl unbegründet, die Menschen verstehen durchaus den Sinn dieser Maßnahmen. Und es gibt zahlreiche Maßnahmen, die nur die Menschen selber wirkungsvoll durchführen können, weil die Hilfswerke im Ernstfall überfordert wären. Man müsste sie also nur dazu befähigen bzw. ermuntern.
Mein eigenes Fazit
Bevor ich mich anmeldete, hatte ich etwas andere Vorstellungen von dem Problem der Sicherheit des Stromnetzes. Für mich stellt sich dies nicht nur als Verteilungsproblem dar sondern auch als Mengenproblem. Die ganze Diskussion um Effizienz könnte man sich ja teilweise schenken, wenn immer genug Strom da wäre. Dass dem nicht so ist, sei es wegen der erneuerbaren Energien, sei es wegen des Atomausstiegs, das ist das eigentliche Problem. Die Verteilungsprobleme sind also auch Mangelprobleme. Diese wurden aber nicht oder jedenfalls nicht unter diesem Blickwinkel diskutiert. Es ist in diesem Land nach wie vor nicht schick, über Mangel zu reden. Ich hatte mich für den ersten Themenblock entschieden, den mit Prof. Strüker, weil ich annahm, er würde etwas über die Dimensionen des verteilbaren Stroms sagen können. Der stellte sich aber als Wirtschaftsinformatiker heraus und diskutierte die Energiewende letztendlich als Problem der korrekten Bepreisung von Strom. Meine Frage nach dem Wieviel blieb unbeantwortet.
Nur bei der anschließenden Pause sagte mir so mancher, dass dies wohl die eigentliche Frage gewesen sei. Ich nehme an, die gehörten eher zum THW oder zur Feuerwehr, denn das restliche Publikum schien eher aus dem Wirtschaftssektor zu kommen und wollte gewisse Probleme nicht sehen. Einer sagte mir, es gebe genug eneuerbaren Strom. Ich glaube aber nicht daran, und ich bin nicht alleine.
Das hat mich nachdenklich gemacht. Wie es scheint, mag man bei vielen Grünen nicht so gerne darüber nachdenken, dass der Wandel (die "Wende") nicht einfach nur bedeuten kann, dass man auf Erneuerbare umsteigt, sondern dass es da auch um eine massive Einschränkung geht. Es herrscht bei einigen eine Technikgläubigkeit, die mir sehr altbacken vorkommt.
Doch zurück zu dem Workhop. Da der erneuerbare Strom nicht so zuverlässig fließt, muss man an der Verbrauchsseite etwas ändern. Was kann die Lösung sein? Das Wort Einschränkung fiel wie gesagt nicht. So etwas kommt irgendwie bei Wirtschaftlern nicht vor. Die haben eine ganz andere Denke: für sie ist alles nur eine Frage des richtigen Preises. Wo früher ein Kraftwerksbetreiber mit nichts als der Lastkurve ausgekommen ist, sieht der moderne Ökonom, dass das Verteilungsproblem nicht etwa durch die Physik gelöst werden müsste sondern durch den Markt. Die Nachfrager würden schon aufhören nachzufragen, wenn der Strom nur teuer genug wird. Umgekehrt werden sie ihn massenhaft verbrauchen, sofern er nur billig genug ist.
Und das, so wurde mir irgendwann klar, erklärt dann auch die Notwendigkeit des Smart Grids beziehungsweise der zahllosen intelligenten Geräte, die ständig irgendwelche Daten zum Netzbetreiber senden oder von diesem empfangen. Sie werden nicht primär dafür gebraucht, um Stromangebot und -nachfrage zur Deckung zu bringen (das würde ja Zwangsabschaltungen beinhalten), sondern, um den Marktpreis zu finden, der Angebot und Nachfrage von selbst dahin bringt, im Gleichgewicht zu sein.
Das hat in mir einen Sturm von Fragen ausgelöst, die ich nicht im Einzelnen auflisten will. Ich möchte nur soviel zu bedenken geben: die Idee, die physikalischen Mechanismen stets durch Preismechanismen zu ersetzen, ist Teil einer weitgehenden Ökonomisierung, die vorgeblich ohne Zwänge auskommt, weil ja alles durch den Markt geregelt wird. Dass die Teilnahme am Markt in dieser Form selbst schon eine Zwangsveranstaltung ist, wird selten diskutiert. Dass aber der Verzicht eines Nachfragers mangels Geld für ihn irgendwie dasselbe ist als wie wenn aus anderen Gründen kein Strom da ist, sollte doch klar sein. Der Marktsprech ist nichts als die Tünche, die alles schöner aussehen lässt, und die es geschickt vermeidet, über die Dinge so zu sprechen, wie sie sich uns zeigen.
Konkret: es gibt schon jetzt Menschen in Deutschland, die keinen Strom haben, weil sie ihn nicht bezahlen können. In den USA gibt es Menschen, denen sogar der Wasseranschluss gesperrt wurde. Was nützt ihnen der Gedanke, dass Strom und Wasser verfügbar ist, sie nur leider nicht bereit (?) sind, den Preis zu bezahlen? Umgekehrt: wenn man Geld dazu hat, ist man in der Marktlogik berechtigt, so viel zu verbrauchen, wie möchte.
Wenn die Energie erneuerbar ist, mag das irgendwie angehen. Aber im Ernst glaube ich nicht, dass es in naher Zukunft so weit kommt. Bis dahin ist die Idee, die Rechtfertigung für Stromverbrauch allein in der Fähigkeit zu sehen, ihn auch bezahlen zu können, absurd. Sie leistet letztlich der weltweiten Zerstörung Vorschub. Denn noch immer leben wir nach der Devise, dass wir ein Anrecht auf die Dinge haben, solange wir sie nur bezahlen können.
Hallo Markus,
schön von Dir einen Artikel zu sehen. Ich wäre sicherlich auch mit brennendem Intersse auf solche Vorträge gelaufen um aus kundigem Munde zu erfahren, wie das denn nun genau gehen kann mit der Energiewende. Tja..
Es ist irgendwie ein kollektiver blinder Fleck. Und am schönsten ist dein Satz…
“Die Nachfrager würden schon aufhören nachzufragen, wenn der Strom nur teuer genug wird.” …. lautes Gelächter… Dann ist ja alles gut… Genau so wirds dann wohl auch kommen.. Dann rutschen halt 80% der Bevölkerung hinten irgendwo über die Versorgungsklippe.
Ich glaube in 100 Jahre wird man auf unser Zeitalter mit der selben Ungläubigkeit zurückblicken, mit der wir heute den mittelalterlichen Hexenhammer oder den glauben an die flache Erde betrachten.
Das einzige was hilft ist wohl hartnäckig den Finger immer wieder auf die Wunde bzw. den Blinden Fleck zu legen..
gruß Tom
Ist irgendwie beim Essen und Trinken schon seit Millionen Jahren so. Entweder man besorgt es sich (heute bezahlt es) oder man erzeugt es (baut es selber an oder sammelt es).
Also wo ist das Neue daran ?
Der Unterschied besteht zunächst schlicht darin, dass seit Jahrmillionen die Ökosysteme der Welt Gemeingut waren. Wer Nahrung brauchte, ging los und holte sie sich, ohne jemanden zu fragen, ohne dafür Miete oder Gebühren zu bezahlen und ohne Anklage wegen Wilderei. Heute können viele Leute sich nicht selbst Nahrung anbauen, selbst wenn sie es wollten, weil ihnen der Zugang zu entsprechenden Flächen fehlt, welche alle privatisiert sind. Also müssen sie Nahrung kaufen. Dazu müssen sie sich in sämtliche Abhängigkeiten unseres Wirtschaftssystems begeben, ob sie wollen oder nicht.
Als die Europäer Afrika kolonisierten, standen sie vor dem Problem, dass freie Bauern, die nur von ihrer eigenen Arbeit leben, schwer in Abhängigkeit zu bringen sind. Also führten die Briten in vielen Ihrer Kolonien eine Hüttensteuer ein, die teilweise brutal durchgesetzt wurde. Wesentlicher Zweck war es, die Leute in die Abhängigkeit des monetären Wirtschaftssystems zu bringen. Auch in England selbst hat man (sog. Enclosures) große Allmendeflächen privatisiert, und so die vorher relativ unabhängige Landbevölkerung in wirtschaftliche Abhängigkeit gebracht, die sich dann in die Kolonien aufmachten oder aber in den Städten Arbeit suchten und so erst die für die industrielle Revolution benötigte billige Arbeitskraft bereitstellten.
Kaufen und selbst machen sind zwei grundverschiedene Dinge. Beim selbst machen landen 100% der Wertschöpfung bei einem selbst, beim kaufen verdienen Banken, der Staat und Unternehmen an einem.
Das Beklemmende am Essen ist ja auch das wir das nur aufgrund der Ausbeutung anderer Länder und Böden uns “leisten” können. Sonst wäre das Essen noch wesentlich teurer.
Beim Strom kommt die Energie vom Himmel oder über den Wind. Die Menge ist genug, wir müssen nur noch an der Erschließung und Speicherung arbeiten. Vorteil: Die Quelle ist im Land ausreichend vorhanden.
Beim Bodenverbrauch Europas für Nahrungsmittel der 2,6 fach so Groß wie der Kontinent ist, ist das Thema verschärfter.
Nachteil: Die Quelle ist im Ausland.
Danke für den Bericht der mal wieder ein wunderbares Beispiel dafür ist wie Menschen in Phantasiewelten abgleiten und völlig irrelevante Fragen diskutieren, wenn sie die Realitäten nicht mehr ertragen.
Erst mal eine Erklärung warum ein Mengenausgleich über eine längere Zeit nicht ausreicht: “Wenn du deinen monatlichen Wasserbedarf in den ersten 2 Tagen in dich reinschütest bist du trotzdem nach 4 Tagen verdurstet.”
Punkt 1: DU KANNST DIE VERBRAUCHSSEITE NICHT STEUERN
Ganz einfache Überlegung: Die Arbeits- und Ressourceneffizienz ist dann am besten wenn du ein Gut möglichst KONSTANT produzierst, denn dann lastest du alle Maschinen und die Arbeitszeit optimal aus. Und das gilt bis zur Förderung der Rohstoffe am Anfang der Kette. Daher ist es bei jeder Optimierung immer das Ziel möglichst Nahe an die Verstetigung zu kommen. Stell dir vor, die Energie steht nur die halbe Zeit zur Verfügung. Dann benötigst du für die selbe Produktionsmenge in der gleichen Zeit den doppelten Maschinenpark. Bei kapitalintensiven Gütern (also heute allen) verdoppelt sich damit (fast) der Preis. Ohne eine verbrauchsorientierte Bereitsstellung der Energieversorgung ist ein Produktionsniveau oberhalb des 18. Jahrhunderts nicht drin. Ein paar Beispiele: Kein Strom: Keine Eisenbahn, keine Heizung, keine Wasserversorgung. Ein Blick nach Somalia und Haiti zeigt was das bedeutet.
Auch Privat bedeutet die Steuerung des Energieverbrauchs einen enormen Wohlstandsverlust. Wenn ich darauf achten muss, wann ich Waschen kann, dann ist das gleichbedeutend mit einem Primitivstromnetz wie in der dritten Welt. Dieses ganze Gelabber um die “Verlagerungsfähigkeit” von Strom ist nichts anderes als die mentale Vorbereitung auf eine Mangelgesellschaft. “Demand-Side-Management” ist ein anderes Wort für “Energiebezugsscheine”.
Punkt 2: Ich bin durchaus ein Freund von Ökonomisierung. Wenn der Markt einigermaßen funktioniert strebt der Preis bei nicht emotional aufladbaren Produkten in Richtung der Grenzkosten (der Preis ohne Verzehrungen durch Subventionen und Steuern) und drückt damit den Aufwand aus der in dem Produkt steckt.
Die Daten dienen dazu den Strompreis in jedem Moment richtig zu setzen! Man höre und staune. Das wird aber keinen EE-Anlagenbetreiber freuen. Denn dann ist schon mal 80-100% des produzierten Stroms (nämlich der, der gerade nicht genutzt werden kann) völlig wertlos. Endlich mal einer der das sagt! Das bedeutet das nur 20% des Stroms überhaupt einen Wert haben.
Ich sehe auch schon alle Produktionsleiter und Privatleute vor ihrem Computer sitzen, um im richtigen Moment auf den Knopf zu drücken um ihre Waschmaschine oder Maschine einzuschalten, wenn der Strom gerade billig genug ist. Und dann MIST, Waschmaschine erst halb fertig und der Strompreis schießt auf 300€ pro kWh hoch. Ach ich vergass: Der Computer braucht ja auch Strom, wenn ich den im falschen Moment einschalte oder Lade bin ich leider auch Pleite.
Die ökonomsiche Aussage das der Verbrauch bei steigendem Preis sinkt ist schon total richtig. Nur was bei diesem Satz dummerweise immer vergessen wird ist, dass der Absatz auf 0 fällt wenn er meine Zahlungsfähigkeit übersteigt.
Punkt 3: Wie ja bereits diskutiert ist die Speicherproblematik zu akzeptalen Preisen nicht lösbar.
Der einzige technisch denkbare Ansatz war Desertec, da hiermit der Speicherbedarf auf die Nachtsenke reduziert werden kann. Der Strom wäre dann zwar immer noch doppelt so teuer wie aus einem fossilen System, aber das ist verkrafbar. Aus politischen Gründen allerdings aktuell nicht durchführbar.
Punkt 3: Und wenn wir das Stromproblem gelöst haben, fehlen natürlich nur noch die restlichen 80% des fossilen Energieverbrauchs. Lässt sich allerdings durchaus lösen, wenn wir parallel so ein paar Konsumgüter in die Tonne hauen (Fernreisen, Fliegen, Autos, Fleischkonsum).
Aber das mit der Konsumreduktion kommt sowieso. Die Griechen und viele andere Südeuropäer üben das ja schon mal.
Meine Sorge ist eine andere: Schaffen wir es die Konsumreduzierung einigermaßen fair über alle Bevölkerungsgruppen hinzukriegen? Oder landen wir bei der Methode rette sich wer kann?
Für das Klima wird das trotzdem nichts. Denn dazu ist einfach noch viel zu viel viel zu billig abbaubare Kohle da. Selbst die Pessimisten erwarten hier ja einen Förderpeak frühestens in 30 Jahren. Und das ist genau die Zeit die man braucht um noch einmal die selbe CO2-Menge in die Athmosphäre zu blasen wie in den letzten 250 Jahren zusammen.
Da muss ich ein bisschen widersprechen :)
1. Der Schluss der Verstetigung passt nur unter der Annahme, dass der Prozess kapitalintensiv und der Rohstoff/Energieeinsatz dabei gleichzeitig konstant billig ist. Diese Denke entspringt den klassischen ökonomischen Wachstumsmodellen, welche auf Arbeit und Kapital basieren und Energie/Rohstoffe als Ware und nicht als Grundlage sehen. Ein lange existieren Gegenbeispiel ist die Rübenzuckererzeugung. Zuckerrüben verlieren nach der Ernte schnell ihren Zuckergehalt, der Rohstoff Zuckerrübe ist also nicht kontinuierlich (übers Jahr) verfügbar. Viele Fabriken (bzw. Teilanlagen darin) arbeiten nur drei bis vier Monate nach der Ernte und stehen dann bis zur nächsten Saison still. Wie weit Verstetigung angestrebt wird, hängt also von dem Verhältnis von Kapital- zu Rohstoffeinsatz ab. Je teurer Energie wird, desto größer ist die Anzahl von Unternehmen, die aus Kostengründen der Produktionskurve von Energie folgen.
2. Nur die allerwenigsten interessiert an der Strombörse der Strompreis für jeden Moment. Wind und Sonnenkraftwerke haben Grenzkosten von null, die verkaufen eh zu jedem Preis. Die größten Verbraucher in Deutschland sind industrielle Prozesse, die nicht sekündlich ihre Produktion nach dem Strompreis anpassen können. Meist kaufen diese Verbraucher Strom in 15- oder 60-Minuten Tranchen. Diese Tranchengrößen sind auch für klassische Kraftwerke Zeiträume, in denen sie die Produktion anpassen können. Kurzfristige Änderungen des Bedarfs/der Erzeugung dienen hauptsächlich der Netzstabilität. Diese ist wichtiger als spekulativer Hochgeschwindigkeitshandel, da ohne sie das Netz nicht funktioniert.
3. Ob Speicher zu akzeptablen Preisen finanzierbar ist, werden wir sehen. Dort ist das letzte Wort bei weitem noch nicht gesprochen. Durch die Spirale Preissenkung -> Nachfrageanstieg -> Skalierungsersparnis -> Preissenkung hat Photovoltaik in den letzten 40 Jahren 99% ihrer kosten verloren. Auch bei Batterien läuft diese Spirale bereits an. Wir werden sehen wo das noch endet.
Zu deinem letzten Punkt muss ich dir aber uneingeschränkt recht geben. Auch wenn wir die Elektrizitätserzeugung auf halbwegs sichere Beine stellen können, reicht das nicht für unseren gesamten Energieverbrauch. Konsumreduktion wird kommen, schleichend unfreiwillig, indem immer mehr Mittelschichtler ins Prekariat rutschen.
Die Lösung für jeden einzelnen dazu ist Bescheidenheit zu lernen. Wer sein Konsumbedarf reduziert, der reduziert seine Abhängigkeit vom gegenwärtigen Wirtschaftssystem.
Sogar für das Klima sehe ich Hoffnung. Die USA und Europa haben bereits in den CO2-Emissionen gepeaked, China scheint grade massive Kursänderungen vorzunehmen und könnte vielleicht schon in 5-10 Jahren peaken und andere Schwellenländer sind auf dem weg das kohlezeitalter zu überspringen und direkt in erneuerbare einzusteigen. Kohle ist nicht mehr billig genug für ein Geschäftsmodell. Eon hat seine Kohlekraftwerke nicht ohne Grund zusammen mit den Alt-Atommeilern abgestoßen.
Den Denkfehler vieler Ökonomen mache ich gerade nicht. Wahrscheinlich spielst du auf den Unfug an für den Solow den “Wirtschaftsnobelpreis” bekommen hat. Seit diesem Zeitpunkt habe ich gewisse Schwierigkeiten Ökonomen ernst zu nehmen ;-).
Ich sehe Energie schon als Grundlage, wie ich einem Artikel in diesem Blog schon mal dargelegt habe.
Zu 1:
Die komplette Verstetigung ist immer das Ideal. Von dem weiche ich nur ab wenn die Rohstoffversorgung mir dies nicht erlaubt, weil der Rohstoff schlicht nicht stetig lieferbar ist. Ich habe dann zwei Möglichkeiten: Entweder verstetige ich die Rohstoffverfügbarkeit durch zusäzlichen Kapitaleinsatz oder ich erhöhe den Kapitaleinsatz bei der Verarbeitung. Das bedeutet aber nicht das ich den Kapitaleinsatz gegen den Rohstoffeinsatz abwäge sondern unterschiedliche Arten des Kapitaleinsatzes. Und dann wähle ich die effektivere Variante (sofern ich rein technisch überhaupt mehrere Varianten zur Verfügung habe).
Das ich in der realen Welt diese Möglicheit oft nicht habe macht die Sache nur schlimmer.
Jetzt überleg mal was das bedeutet wenn gerade in der Erntezeit von Zuckerrüben keine Energie verfügbar ist. Gerade bei diesen nicht verstetigbaren Produktionen führt dann ein Energieausfall im ungünstigen Moment nicht nur zur Verminderung der Produktivität sondern zum Gesamtausfall. Und wenn es sich um Güter handelt die nicht disponibel sind (nicht ausreichend lagerfähig, Produktion nicht ausreichend verschiebbar) dann kannst du diese Güter gar nicht mehr produzieren.
Zu 2:
In der realen Welt gibt es keine physischen Produkte mit den Grenzkosten 0. Die können zwar sehr niedrig sein, aber 0 sind die nie. Betriebskosten und zusätzliche Anlagenverschleiß hast du IMMER. Du wirst zwar immer produzieren wenn deine Erlöse oberhalb von OPEX liegen. Bist du aber unter Vollkosten (CAPEX+OPEX)betreibst du ausschließlich Schadensbegrenzung (hinsichtlich der investierten Arbeit und des investierten Kapitals).
Dann bedeutet die Nichterreichung der Vollkostendeckung während der Lebenszeit der Anlage das du das in den Bau gesteckte Kapital (wichtig: NICHT Geld, sondern Produktionsmittel)
nicht wieder zurück bekommst. Bei einer Energieerzeugungsanlage bedeutet das einen Entefaktor von < 1. Das Ding vernichtet dann Energie. Es zählt dabei nur die tatsächlich auch verwertete Energie. Der Rest ist "Ausschuss".
Beispiel: PV-Anlagen
Diese können nur 10% ihrer Zeit genutzt werden. Folge: Ich brauche (ohne Speicher) 10x maximale Nennleistung. Die Erzeugung ist zeitgleich, das bedeutet nur 10% der gelieferten Energie ist nutzbar. Das entspicht etwa 90 Benutzungsstunden. 1800 Benutzungsstunden an Energie stecken in der PV-Anlage. Lebensdauer 20 Jahre. Folge: Nutzbare Nettoenergie 0. Erntefaktor 1. Der Erntefaktor wird nur dann besser wenn ich entweder über Speicher verfüge und das Ganze mit nicht zeitgleicher sonstiger Erzeugung kombiniere.
Natürlich interressiert niemanden der aktuelle Spotmarktpreis, jedenfalls nicht wenn er den Strom wirklich braucht. Das wollte ich mit meinem Beispiel ja gerade darstellen. Nur das sind die feuchten Träume der Ökonomen aus dem Bericht. Im Endefekt steckt auch hinter der Idee unterschiedllicher Preise zu unterschiedlichen Zeiten nichts anderes, was ja eben als Grund für die Smart-Meter angeführt wurde.
Jetzt stell dir mal vor dein Einzelhändler würde seine Kiwi-Preise täglich an den Wechselkurs der neuseeländischen Währung hängen. Also das Preisspiel an den Tankstellen dnn bei ALLEN Produkten.
zu 3:
Da gibt es nur dummerweise so was wie das Grenznutzenproblem und die Physik. Der wesentliche Lerneffekt ist immer am Anfang der Kurve. Selbst bei konstanter LernRATE konvergiert der absolute Lernerfolg gegen die physijalische Grenze mit immer weniger Ertrag (eine gekippte Exponentialfunktion). Seit 25 Jahren gibt es z.B. keinen Fortschritt mehr beim Wirkungsgrad von Solarzellen. Inzwischen sind hier auch die allermeisten Forschungen eingestellt worden.
Die Anlagenpreise ziehen weltweit auch wieder deutlich an. In D konkurrieren sich aktuell die Anlagenbauer wegen totaler Überkapazitäten gerade in den Ruin. (Geschäftspartner von mir ist da tätig. Da weiß ich immer was da im Markt so los ist).
Alle hier angesprochenen Produkte werden bereits heute in gigantischen Stückzahlen und vollautonatisiert gefertigt. Bin mal gespannt wo da diese enormen Aufwandsreduktionspotentiale noch herkommen sollen (was nicht bedeutet das es nicht immer mal wieder Durchbrüche gibt. Nur auf das Gesamtsystem sind die selten bedeutend).
Der starke Verfall der Preise für Industriegüter in den letzten 20 Jahren hatte als Ursache nicht etwa einen rasanten Produktivitätsfortschritt sondern resultierte aus der Verlagerung in Billiglohnländer. Wer oben an der Spitze sitzt kann dann vorübergehend eine, wie ich das gerne nenne "imperiale Machtrendite" abgreifen. Funktioniert total gut. Die USA leben schon seit 30 Jahren davon.
Der tatsächliche Produktivitätsfortschritt seit Beginn der industriellen Revolution (über alle Produkte) lag ungefähr bei 1% pro Jahr. Davor lag er im Promillebereich. Mit so ein paar Phasen dazwischen wo wir alles immer mal wieder zerdeppert haben. Das führt dann zu zwischenzeitlich hohen Wachstumsraten, denn von 0 auf ein bischen ist halt unendliches Wachstum :-).
Natürlich werden irgendwann die fossilen Energieträger teurer als Alternativen. Nur was hilft uns das? Sie müssen billig bleiben, egal aus welcher Quelle.
Und wie da von "interessierten Kreisen" Äpfel mit Birnen zum schönrechen verglichen werden, kann man super an dem Thema "Netzparität" sehen. Stromgestehungskosten PV: ca. 24 ct/kWh (Vollkosten). Strombezug aus dem Netz: 24 ct/kWh. Oh, toll billig. Leider ist das gelogen. Denn die echte Vergleichsgröße sind die 5-6 Cent aus den anderen Erzeugungsanlagen. Hinzu kommt das das eine gesicherte Leistung ist, also voll bedarfsorientiert.
So einen Unfug macht übrigens auch das Frauenhoferinstitut für Energie. Die haben dadurch bei mir jede Reputation als seriöse Wissenschaftler verloren. Gefälligkeitsgutachten vom Feinsten. Da kann sogar die Atomlobby noch was lernen. Ach ich vergass, die waren Anfang der 70er ja auch mal die Weltenretter, heute sind sie die Bösen. Bin mal gespannt wann die PVler und die Windjungs die Bösen sind. Ich befürchte das sie da hart dran arbeiten.
“Seit 25 Jahren gibt es z.B. keinen Fortschritt mehr beim Wirkungsgrad von Solarzellen.”
Sorry, aber das stimmt nicht:
Mehr Solarstrom durch “lichtschluckende” Nanogitter
Autor: Dörte Saße, Erstellt: 10.12.2012
Princeton (USA) – Damit Solarzellen möglichst viel Licht zu Strom umwandeln, sollen die Paneele wenig spiegeln und idealerweise das gesamte auftreffende Licht verwerten. Weil das mit üblichen Beschichtungen bislang nur teilweise gelingt, griffen Forscher jetzt zu feinsten Nanogittern aus Gold. Ihre neuartige Sandwichstruktur steigerte die Effizienz organischer Solarzellen um bis zu 175 Prozent, berichten die Wissenschaftler im Fachmagazin „Optics Express“.
weltderphysik.de/gebiet/technik/news/2012/mehr-solarstrom-durch-lichtschluckende-nanogitter/
Wirkungsgrad: Forscher knacken Weltrekord bei Solar
29.05.2013 um 12:21
Fast ein halbes Jahr lang hatte der Weltrekord des Heilbronner Spezialunternehmens Azur Space Solar Power Bestand. Mit einem Wirkungsgrad von 43,3 Prozent bei einer Konzentrator-Solarzelle löste er im Dezember 2012 das Freiburger Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) ab. Das schlug jetzt zurück. Dessen neue Zelle erreicht 43,6 Prozent.
green.wiwo.de/wirkungsgrad-forscher-knacken-weltrekord-bei-solar/
Weltrekord-Solarzelle mit 44,7 Prozent Wirkungsgrad
23.9.2013
Die Rekordsolarzelle basiert auf einer neuen Solarzellenstruktur mit vier Teilsolarzellen. Nach kaum mehr als drei Jahren Forschung konnte ein neuer Rekordwirkungsgrad von 44,7 Prozent bei einer 297-fachen Konzentration des Sonnenlichts gemessen werden. Dies bedeutet, dass 44,7 Prozent der gesamten Energie im Sonnenspektrum, vom ultravioletten Licht bis hin zu langwelliger Wärmestrahlung, in elektrische Energie umgewandelt wird.
ise.fraunhofer.de/de/presse-und-medien/presseinformationen/presseinformationen-2013/weltrekord-solarzelle-mit-44-7-prozent-wirkungsgrad
Solarzelle mit 46% Wirkungsgrad – neuer Weltrekord
Französisch-deutsche Kooperation bestätigt Wettbewerbsfähigkeit der europäischen Photovoltaikindustrie
Presseinformation 26/14 vom 1. Dezember 2014
ise.fraunhofer.de/de/presse-und-medien/presseinformationen/presseinformationen-2014/solarzelle-mit-46-prozent-wirkungsgrad-neuer-weltrekord
Ganz anschaulich wird dieser Nicht-Stillstand hier:
Best research cell efficiencies
http://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Best_Research-Cell_Efficiencies.png
Da habe ich mich wohl nicht klar ausgedrückt. Ich meinte nicht den Laborwirkungsgrad der eigentlichen Solarzelle sondern den Systemwirkungsgrad realer Anlagen. Da war letztens ein Artikel in SdW.
Du hast nämlich folgendes Problem: Steigt die Ausbeute z.B. um 10% aber die Lebensdauer sinkt um 10% hast du nichts gewonnen. Steigen die Produktionspreise entsprechend hast du auch nichts gewonnen.
Es gibt da noch einige Ansätze für Solarzellen, bei denen z.B. nicht die Ausbeute größer ist aber die Produktionskosten deutlich geringer. Das hat den ökonomsich den selben Effekt wie eine Leistungserhöhung. Nur halten die Dinger leider nur ein paar Wochen und aktuell fehlt noch jede Idee wie man das ändern kann.
Ein System besteht immer aus mehreren Parametern, deren Ergebnis ich optimireren muss. Dummerweise sind viele Parameter häufig gegenläufig.
” Ich meinte nicht den Laborwirkungsgrad der eigentlichen Solarzelle sondern den Systemwirkungsgrad realer Anlagen. Da war letztens ein Artikel in SdW.
Du hast nämlich folgendes Problem: Steigt die Ausbeute z.B. um 10% aber die Lebensdauer sinkt um 10% hast du nichts gewonnen. ”
Aber wo und wie soll denn der Systemwirkungsgrad sinken?
Die Wechselrichter z.B. werden auch immmer effizienter und ich denke mal, dass es inzwischen doch einiges an Erfahrung bezüglich Lebensdauer gibt bei den verschiedensten PV-Anlagenkomponenten. Da ist z.B. die deutsche Firma SMA, DER Hersteller für Wechselrichter.
Die Aufständerungen für PV-Anlagen werden sicher auch nicht schlechter.
Die Bauweise der Solarmodule, speziell die Leiterbahnen und die Verkapselung der einzelnen Zellen, auch die aus China, wurde vermutlich auch immer besser und kostengünstiger.
Qualität setzt sich immer durch, das werden auch die chinesischen Hersteller inzwischen kapiert haben. Und deutsche Solarinstallateure, die länger als zehn Jahre im Markt bleiben wollen, werden sicher auch auf Qualität setzen.
@Stephan
dazu kurz was aus der Praxis: 120.000KWp Anlage – 3 von 8 Wechselrichtern eines deutschen “Marktführers” innerhalb von 12 Monaten getauscht. Nach 18 Monaten alle Solarmodule installiert durch einen “namhaften und großen” Deutschen Installateurs demontiert, neu verkabelt, remontiert – weil alles unfachmänisch durch (ggf. fachfremde und nur gering eingewiesene) Hilfskräfte verkabelt wurde. Der “Nahmhafte” und zweitweise größte Solarmodulhersteller aus China war zwischendurch auch pleite.
Das ist die Praxis die ich aus erster Hand hautnah mitbekommen habe.
Im Rahmen des Preisdrucks wird meiner Meinung nach nur eines “weg”optimiert…. und das ist die Qualität…..
@Ert
Zwei solcher Hilfsarbeiter habe ich vor zwei Jahren kennengelernt, die große PV-Anlagen montiert haben.
Aber ich dachte, dass dann wenigstens eine gewisse Aufsicht dabei ist und auch eine entsprechende Abnahme.
Die Anlage ist wirklich 120 MW groß?
Das meinte ich auch nicht :-). Wenn du der Wirkungsgrad einer Kompoenente, also hier der dem Halbleiterelement selbst, erhöhst must du irgend was anders machen als vorher. Z.B. verwendest du ein anderes Material für eine Beschichtung. Wenn dieses Material aber eine geringere “Standzeit” hat, dann konterkariert das den Wirkungsgradeffekt weil du die Einhheit dann früher austauschen must.
Wechselrichter (Thyrsitor Schaltungen, Leistungselektronik war mal eine meiner Horrorklausuren im Studium :-)) und alles andere an den PV-Paneln sind hochgradig ausgereifte Technik. Da ist das physikalische Optimum weitgehend erreicht.
@Stephan
Ja, Du hast recht – 120KWp bzw. 120.000Wp :-)
Abnahme? Ja, aber keine unabhängige – und der “ivestierende” ist eher der Machart – Steuerspaarmodell / Subvention -> wo muss ich mein Geld hinschütten? Alles muss Günstig sein, Ausgaben wie für eine unabhängige Abnahme werden vermieden (senkt Rendite) – sicher auch um “negative Nachrichten” zu vermeiden und weiter die (selbst-)Illusion einer Top-Investition zu haben.
Grenzkosten
Die Grenzkosten sind die Kosten, die entstehen, eine zusäzliche Einheit Strom zu produzieren.
Die Grenzkosten sind nicht zu verwechseln mit den Vollkosten, welche die gesamten für die Herstellung auftretenden Kosten enthalten.
Wenn ein Windmüller morgens aufsteht und überlegt,ob sich das heute lohnt, Wind in Strom umzuwandeln, dann sind seine Aufwände für beide Entscheidungsfälle praktisch gleich. Wartung,Versicherung und Abscheibung fällt für den Tag eh an. Der Wind kostet nichts und der mechansche Verschleiß einer Anlage, die im Wind nicht drehen darf ist nicht wirklich geringer als bei einer laufenden Anlage. Die Grenzkosten für den Windmüller jetzt 1 kwh herzustellen sind praktisch Null. Das gleiche gilt für Solar.
Fossile Kraftwerke haben hingegen als Grenzkosten deren Brennstoffeinsatz. Dieser ist verglichen mit allen vielleicht doch von mir ignorierten anfallenden Grenzkosten von Wind und Sonne derart teuer, dass verglichen mit fossilen Kraftwerken Wind und Sonne Grenzkosten von quasi Null haben.
Grenzkosten bestimmen den Marktzugang. Sie sind der Grund, warum Ökostrom die Kohle aus dem Markt drückt (Merit-Order-Effekt).
Ok, deedl,
so gesehen hast Du recht.
Und der Windmüller hat sogar bei einem Überangebot an Strom und Nichteinspeisung seines Windstroms einen Vorteil: er bekommt den nicht abgenommenem Strom in Höhe von 90% des sonstigen Abnahmepreises vergütet.
Wir sind ein reiches Land. Noch!
Also erst mal haben wir keinen Markt für EEG-Strom. Da wird nicht per Merrit-Order verdrängt sondern mit Gewalt in den Markt gedrückt.
Und das du bei einer existierenden Produktionsanlage (von irgendwas) die Produkte in den Markt schiebst solange die Grenzkosten überschritten werden ist klar. Solange du aber unter Vollkostendeckung bist betreibst du eben nur Schadensbegrenzung. Du hättest die Anlage nie gebaut, wennn du damit rechnen must die Vollkosten nicht zu erwirtschaften.
Ökonomen arbeiten ja gerne mit Halbwahrheiten. “Die Grenzkosten bestimmen den Marktzugang.” Das ist richtig, aber der zweite Teil der Bedingung wird gerne unterschlagen. Es müsste nämlich heißen: “Die Grenzkosten bestimmen den Marktzugang, sofern die Marktteilnehmer bereits über die notwendigen Produktionsvorraussetzungen bereits verfügen.”
Dazu kommt noch ein weiteres Problem. Wenn es keinen Bedarf für dein Produkt gibt, dann ist auch der Preis 0. Das führt dann zu der mathematisch trivialen Ausssage: 0=0 :-)
Existiert eine bedarfsgerechte Stromversorgung ist EEG-Strom ohne Speichermöglichkeit vollkommen wertlos.
Ein Erläuterungsbeispiel: Auf einem Markt gibt es zwei Äpfelstände. Der eine hat angegamelte Äpfel für 4€ das Kilo, der andere erstklassige Ware für 2€ das Kilo. Beide können den Bedarf vollständig decken (so wie es im Energiemarkt aussieht).
Selbst wenn der Gammelstand die Äpfel aus dem Nichts erzeugen kann (Grenkosten 0) verdient er nicht nur nichts sondern seine Standmiete (Fixkosten) ruiniert ihn auch noch.
Anders sieht es aus wenn der Gammelstand der einzige Apfelanbieter ist (EEG-Anlagen in einem afrikanischen Dorf das noch keine Energieversorgung hat). Denn angegammelte Äpfel sind immer noch besser als gar keine.
” Wind und Sonnenkraftwerke haben Grenzkosten von null…”
Das stimmt natürlich überhaupt nicht, deedl.
Denn natürlich müssen die Investitions- und Abbau-/Recyclingkosten auf die 18…25 Jahre Laufzeit für PV-Anlagen und Offshore-Windkraftanlagen und auf die 25…30 Jahre Laufzeit für die Onshore-Windkraftanlagen umgerechnet werden, meist inklusive Fremdkapitalkosten. Und gerade bei Windkraftanlagen kommen noch Kosten für Reparatur und Wartung dazu.
Da ist nichts für lau.
Und dann gibt es ja noch ständig zunehmende Kosten, zum Beispiel für nicht eingespeisten (= vernichteten) Windstrom und immer aufwändigeres Netzmanagement, oder für immer wieder runtergefahrene Gas- und Kohlekraftwerke (worüber ich mich ja unter Klimagesichtspunkten gar nicht beschweren will), die natürlich bezahlt werden müssen. Nur eben nicht an der Strombörse. Aber gesamtgesellschaftliche Kosten sind das ja allemal, die die Stromverbraucher zu bezahlen haben.
Wobei ich durchaus zugebe, dass unser gesamtes Wirtschaftssystem (besser: unsere Zivilisation in ihrer heutigen Form) bei Berücksichtigung aller zukünftigen Kosten (wenn man sie denn ermitteln könnte) völlig unfinanzierbar wäre. Wir haben ein Extrem-Subventionitis-System zu Lasten noch nicht geborener Menschen.
Insofern ist dann die Wind- und Solarenergie, die in ihren Auswirkungen auf das Gesamtenergiesystem (siehe oben) eigentlich sauteuer ist und bei Speicherung noch erheblich teurer sein würde, gegenüber den fossilen und atomaren Energien wieder spottbillig, weil sie wenigstens keine astronomischen Ewigkeitskosten verursacht.
Was die gepeakten CO2-Emissionen in einigen Ländern angeht:
in Deutschland steigen ja die Emissionen wieder seit 3 Jahren, und sind nur deswegen unter dem Referenzwert von 1990, weil nachfolgend die extrem braunkohlelastige DDR-Energiestruktur weitgehend auf Öl und Gas umgestellt wurde. Solche tollen Vorreiter für Klimaschutz sind wir gar nicht.
Und die US-Klimabilanz würde auch deutlich schlechter ausfallen, würde die unkonventionelle Gasförderung in ihren Gesamtemissionen eingerechnet, also auch die wesentlich höheren Methanverluste berücksichtigt. Was Shalegas von der Klimabilanz her in die Nähe von Braunkohle rücken würde.
Übrigens: z.B. Indien will seine Kohleförderung in nur 5 Jahren verdoppeln, auf dann eine Milliarde Tonnen. Und auch danach wird es weitergehen mit dem Zuwachs der Kohleverstromung dort. Die sind erst ganz am Anfang mit der fossilen Energienutzung, mit einem Bruchteil der Pro-Kopf-Emissionen eines Deutschen.
Und jedes Jahr kommen per Saldo 82 Millionen potenzielle Energieverbraucher dazu, weltweit. Da peakt nichts.
Ach Mist, jetzt habe ich so lange an meiner Antwort geschrieben das du mir doch teilweise glatt zuvorgekommen bist :-).
Aber ich finde genau diese Debatte über die wirtschaftlichen Auswirkungen ist ungemein wichtig. Denn unsere Probleme werden sich im gesellschaftlichen Umfeld manifestieren und nicht direkt in der Physik. Die Römer haben nie erkannt wo ihr eigentliches Problem lag und deswegen immer nur an den Symptomen herumgedockert. Das hat aber alles nur noch schlimmer gemacht. Zivilisationen gehen nicht zwangsläufig unter, sie können sich auch in etwas weiterentwickeltes transformieren. So wie am Baum der Evolution nicht alle Äste absterben sondern sich auch weiter entwickeln (können). Ich bleib da mal Optimist. Aber das bin ich ohnehin von Natur aus :-).
P.S. und wenn du dann noch die 30% CO2 Exporte der Industriestaaten dazu nimmst dann sehen wir auch bei uns ganz schö alt aus. Erst den anderen den Dreck ins Haus kippen und dann mit dem Finger drauf zeigen.
Keine Sorge, auch Indien und China werden bald erkennen, dass Kohle keine Zukunftstechnologie ist. Spätestens dann, wenn sie sehen, dass bei uns die grünen Energien wesentlich günstiger werden als die Kohle. Die Grenzkosten sind zwar nicht exakt null, aber sie gehen in die Richtung. Einfach nur, weil Photovoltaik und Windkraft keine Rohstoffe verbrauchen.
Wie bitte? Wind- und Solarenergie verbrauchen keine Rohstoffe?
Dann schaue Dir mal die 25000 deutschen, meist ziemlich riesigen Windkraftanlagen an.
Oder die Riesentransporter, mit denen die langen Propellerflügel transportiert werden, inklusive der verbrauchten Ölmengen für den Transport der Bestandteile der Windkraftanlagen und deren Montage und später deren Demontage und Abtransport inklusive Entsorgung.
Wenn das keine Rohstoffe sind…
Und wenn man sagt, die Grenzkosten für Wind- und Solarstrom gehen gegen Null, weil ja Wind und Sonnenstrahlung schon da sind, kann man genau so gut sagen, die Grenzkosten der Ölförderung gehen gegen Null, weil ja das Öl schon da ist und nur noch von unten abgeholt werden muss.
Ich bin ja für Wind- und Solarenergie, wegen der praktisch nicht vorhandenen Ewigkeitskosten (ordentliche Unschädlichmachung z.B. alter Solarmodule vorausgesetzt, denn die enthalten toxische Substanzen). Aber man sollte doch die anfallenden enormen Kosten nicht unter den Tisch fallen lassen, die für die Umwandlung von Strahlungsenergie der Sonne oder mechanischer Kraft des Windes in Nutzenergie nun mal anfallen. Und zwar aller sich ergebenden Kosten, inklusive des ständigen Hoch- und Runterfahren traditioneller Kraftwerke und inklusive der Nichteinspeisung (und damit Nichtverwendung) bereits produzierten Stroms in immer größerem Umfang.
Die Chinesen investieren denke ich hauptsächlich aus dem Grund in die Erneuerbaren weil es Weltweit im Moment ein boomender Markt ist und gute Exportgewinne verbucht werden können.
Die Luftqualität ist wohl auch ein Punkt.
Aber trotzdem muss man Fragen warum boomt diese Industrie eigentlich so stark?
Was dort passiert stellt sich so da, man produziert mit fossiler Energie Anlagen die Energie aus Sonneneinstrahlung und Wind produzieren.
Aber das ist doch paradox, warum sollte man mit gespeicherter flexibel nutzbarer Sonnenenergie Anlangen produzieren die Energie produzieren die dann wiederum in Batterien gespeichert wird?
Sorry aber das ist wirtschaftlicher Wahnsinn.
Dabei wird die gute ERoEI von Kohle, Gas und Öl doch nur ruiniert?!
Braunkohle hat eine ERoEI von 35-45, Photovoltaik 1-5 je nach Speichertechnik.
wenn sich die ERoEI in den nächsten 50 Jahren um den Faktor 4-5 verringert, wird das auch unser Wohlstand und Konsum müssen ganz einfach.
Photovoltaik und Windkraft schön und gut aber die Physik kannst du nicht bescheißen.
Wenn irgendwann die fossilen durch Photovoltaik und Windkraft ersetzt sind, wird elektrische Energie, Computer Fahrzeuge, Waschmaschinen usw. nur noch für einen kleinen Teil der Bevölkerung verfügbar sein.
PS: der Satz ist wohl verwirrend und sollte so gemeint sein:
Warum sollte man mit gespeicherter flexibel nutzbarer Sonnenenergie (Kohle, Gas, ÖL) Anlagen produzieren (Photovoltaik, Windparks) die Energie aus dem Einfluss der Sonne produzieren die wiederum in Batterien gespeichert wird?
Was dabei gemacht wird, ist nichts anderes als Nettoenergie, die wir für den erhalt unseres Wohlstands benötigen, Sinnlos aus dem System zu entfernen.
Wenn man mit erneuerbaren das alles machen würde, wäre das ja noch in Ordnung, die Frage ist dann nur, geht das überhaupt?
Sorry für den Spam aber beim drüber nachdenken, ist es mir gerade klar geworden, es ist kein Wahnsinn, China verkauft einfach die gute ERoEI von Kohle in form von PV Anlagen, anscheinend ein lohnendes Geschäft, das muss aber auch bedeuten, wenn der Markt für PV Anlagen wächst, muss China auch mehr fossile Energie einsetzen um diese zu produzieren.
Was? Grüner Strom billiger als fossiler beliebig regelbarer Strom?
Braunkohle: höchstens 4 ct/kWh
Steinkohle: höchstens 6 ct/kWh
Alles mit Entstaubung, Entsticklung und Entschwefelung. In China und Indien kannst du da noch mal ein 1 bis 2 ct abziehen.
PV: Mindestens 20 ct/kWh
Wind: 6 ct/kWh
Mit ausreichendem Speicher: +80ct bis 5€ je kWh.
Wahlweise packst du den ganzen klassichen Kraftwerkspark in die Reserve. Gut, dann kannst du das Netz nicht mehr stabil halten weil dir die Schwungmassen der Großkraftwerke fehlen. Das ist übrigens der Trick den Greanpeace zur Abschaltung der Kohlekraftwerke macht. Die Dinger werden nämlich einfach in die Reserve geschoben. Frag mich nur wer das bezahlt.
Damit EE-Strom Kohle wirtschaftlich aus dem Markt drängen kann muss sich der Kohlepreis vervielfachen.
Windenergie lohnt sich solange wie die Menge die Regelung des Netzes nicht beeinflusst. Also irgendwas bei 5% bis 10%. Danach müssen die anderen Kraftwerke regeln, was sie aus dem optimalen Betriebspunkt treibt (erhöht übrigens den Brennstoffverbrauch).
Hier mal Infos. Deine Zahlen sind Falsch!
PV Gestehungskosten sind wesentlich geringer als von Dir angegeben.
Und das PV schon 1% des weltweiten Strombedarfs abdeckt ist doch auch schon mal was.
http://www.solarserver.de/solar-magazin/nachrichten/aktuelles/2015/kw22/iea-jahresbericht-2014-photovoltaik-deckte-erstmals-mehr-als-ein-prozent-des-weltweiten-strombedarfs.html
Gruß
Allen Kommentatoren danke ich für Ihre Beiträge. Wie immer habe ich viel dazugelernt. Ich habe gestern noch diesen Link zum Low Tech Magazine gefunden, das ich immer sehr gerne lese. Dieser Beitrag speziell behandelt die Nachhaltigkeit von Photovoltaik:
http://www.resilience.org/stories/2015-05-11/how-sustainable-is-pv-solar-power
— Marcus
Danke für den super Link.
Was mir gerade bezüglich der Karte der globalen Strahlungsstärke in Nordamerika noch eingefallen ist:
Eigentlich müsste man so eine Karte zusammen mit der Leistungsabhängigkeit der Solarzellen von der Temperatur sowie eine Karte mit den jeweiligen örtlichen Durchschnittstemperaturen in eine eigene neue Karte integrieren.
Nur globale Strahlungsstärke sagt ja nicht wirklich was aus, wenn die Umgebungstemperatur sehr hoch ist.
Andererseits könnte man in Wüstengebieten die sehr kühlen Nachtemperaturen irgendwie speichern und so für einen Ausgleich für die sehr hohen Tagestemperaturen sorgen. Aber dann gibt es auch noch das Problem von Sandstürmen.
Habt ihr das Interview des amerikanischen Energieministers gesehen?
http://www.tagesschau.de/ausland/interveiw-moniz-101.html
So ein Schwachsinn! Deutschland als mutiger Beispiel für die ganze Welt und CCS absolut unhinterfragt als Klimaneutralisierung der Braunkohle. Und immer schon vom Mix sprechen und alles relativieren.
Genau so aus der Serie “so nicht” eine Amerikanerin mir glühenden Augen:
http://mephisto976.de/news/hin-zum-energiewandel-49301
Hauptsache Hoffnung. Alles ist machbar. Kein Wort von Wohlstandseinbußen. Hier eine Kostprobe:
“Ein Teil Amerikas will an der konventionelleren Energietradition festhalten. Aber es gibt einen anderen Teil der Bevölkerung und eine Wirtschaft, die auf Innovation und Erfindergeist basiert. Wenn die USA für etwas berühmt ist, dann für ihre ‘Ich-Kann-Mentalität’. Gib uns eine Herausforderung und wir bringen einen Menschen auf den Mond. Die Diskussion muss nur raus aus dem rein politischen Umfeld, und hinein in diese Yes-We-Can-Mentalität. So werden neue Industrien entstehen. Und es wird neue Gewinner geben. Natürlich muss man dann auch auf die achten, die die Wende wirklich spüren. Minen- und Kohlearbeiter zum Beispiel – die müssen umtrainiert werden. Auch das muss Teil des Plans sein.”
Wie lange werden wohl diese Leute noch vom schmerzfreien Wandel schwärmen? Wann werden die Tabuthemen Wohlstand und Überbevölkerung auch bei großen Gipfeln angesprochen? Ist es dem Menschen an sich fremd, den Wohlstand zu hinterfragen, oder ist es eine Frage der Kultur, der Erziehung (auch durch die Medien), des Glaubens?
Hier ein Artikel der sich mit PV PV befasst:
http://www.resilience.org/stories/2015-05-11/how-sustainable-is-pv-solar-power
Sind viele interessante Zahlen und Ansichten mit dabei
Super Artikel. Am schönsten ist folgender Satz:
“If we would consider all solar panels in the world as one large energy generating plant, it would not have generated any net energy or CO2-savings.”
Hallo Stefan,
ich verstehe deine Begeisterung für diesen Satz nicht – es sei denn diese ist ironisch gemeint. Falls nicht, erklär mir bitte, was ich unter einer “energy generating plant” zu verstehen habe.
“Plant” steht hier für Kraftwerk und nicht für Pflanze. Ich denke das ist das Missverständnis, oder?
“energy generating plant” steht also für “Energie erzeugendes Kraftwerk”.
Der ganze Satz bedeutet demnach: Würde man sich alle Solarpanele weltweit als ein großes Energie erzeugendes Kraftwerk vorstellen, würde es weder einen Netto-Energiegewinn noch CO2-Einsparungen erzeugt haben.
Das bedeutet also, die Energie und der CO2-Ausstoß für die Herstellung, den Aufbau und die Wartung waren größer, als die Einsparungen durch den bisher produzierten Strom.
Wenn man jetzt aufhören würde neue Anlagen zu bauen und die bestehenden Anlagen nicht mehr instand halten würde, dann würde jedoch durch die noch einige Zeit andauernde Stromproduktion sicher am Ende ein Plus bei Nettoenergie und eingespartem CO2 raus kommen. Allerdings kein sehr großes und nicht genug, um unseren jetzigen Wohlstand aufrecht erhalten zu können.
Deswegen sollte man, trotz dieses Satzes, nicht glauben Solar wäre eine Energiesenke, in die man also mehr reinsteckt als rauskommt, also EROEI von unter eins. Der EROEI liegt schon deutlich über eins (und sicher auch die CO2-Einsparbilanz). Nur in der Anfangsphase mit massiven Investitionen, in der wir uns global immer noch befinden, stimmt der oben genannte Satz.
Noch mal eine kurze physikalische Erläuterung warum EE niemals zu gleichem Aufwand wie heute Kohle und Öl die gleiche Energie liefern kann. Dazu sehen wir uns mal die Thermodynamische Umwandlungskette an:
Sonne mit niedriger Energiedichte->Einsammeln->Verdichten->in lagerfähige Form überführen->zum lager transprotieren->einlagern->auslagern->an den Nutzungsort transportieren->in nutzbare Form überführen
Die Kette ist mit Kohle und Öl die selbe wie bei PV und Wind. Mit dem Unterschied das uns die Biosphäre die ganze Kette einschließlich des Lagerbetriebs schon mal abgenommen hat. Kohle und Öl wird erst dann unwirtschaftlich wenn die Lagerentnahme aufwändiger ist als die gesamte Kette bis zur Einlagerung.
Da fällt mir iimmer dieser bescheuerte Satz von Franz Alt ein: “Die Sonne schickt keine Rechnung”. Und die Erde schickt auch keine Rechnung. Und das sogar für eine viel umfangreichere Leistung.
Oder einfach mal Bildlich, Pflanzen (PV-Anlagen) sterben, werden über viele Millionen Jahre verdichtet unter Druck und Hitze, übrig bleiben konzentrierte Formen von Kohlenstoffverbindungen (Öl, Gas, Kohle) oder einfach vollgeladene Batterien aus Energie von der Sonne.
Was machen wir mit diesen vollgeladenen Batterien ?!
Wir produzieren PV Anlagen, Windparks und Batterien, und laden die Batterien mit Energie von der Sonne.
Also sprich wir vernichten Sinnlos Energie, weil wir doch einfach gleich die gespeicherte Energie hätten nutzen können für die Produktion von Wohlstandsgütern, Nahrung usw.
Ich meine der Nettoenergie Output und unser Wohlstand, Nahrungsproduktion wird so oder so sinken, weil die Aufwände immer größer werden, da muss man doch nicht noch zusätzlich Nettoenergie sinnlos zerstören, nur um mit den Hoffnungen der Menschen Geld zu verdienen, das ist schon reichlich pervers.
Das hast du exakt korrekt ausgedrückt. Ich habe auch selber noch mal einige Berechnungen zum Erntefaktor mit Speichern angestellt. Da der Speicher zwischen der Erzeugung und der Abgabe hängt ist die Frage einfach ob der überhaupt was übrig lässt. Im Endeffekt hängt die Funktion des Systems an nur zwei Größen. Die erste ist die notwendige Größe des Speichers im Verhältnis zur benötigten Nettoenergie. Und der zweite Punkt ist der Energieaufwand für die Herstellung des Speichers.
Bei Lithium-Ionen Akkus als Speicher im deutschen System kommt da ungefähr 0,5 raus. Das bedeutet du must die gleiche Energiemenge die das System produziert noch mal aus externern Quelle reinstecken, damit es überhaupt läuft. Das bedeutet dann den heutigen Aufwand an Kohle, Öl und Gas, aber trotzdem kein nutzbarer Strom.
Und man beachte das das im Verhältnis gar nicht viel Speicher ist. Denn für Deutschland bräuchten wir nur etwa 4-6% des Jahresverbrauchs an Speicherkapazitäten.
Besser sieht das in Wüstengebieten aus. Durch die längere Sonnenscheindauer (die Dauer ist entscheidend, nicht die Energiemenge pro Fläche oder der Wirkungsgrad der Anlage!) brauchst du einfach viel weniger Speicher. Da bleibt dann schon noch was übrig. Aber Dolle ist das nicht.
Und über Rohstoffe für das Spiel brauchen wir gar nicht reden. Ohne flukturiernde Energie brauche ich einfach gar keine Speicher. Und nichts ist immer effizienter als das beste System.
Tja und das ist das böse Ende der “Energiewende”. Umso mehr PV- und Windanlagen wir in die Landschaft stellen umso schneller steigt der CO2-Ausstoß. Und so schneller er steigt umso schneller erschöpfen sich die Quellen. Der Versuch mit untauglichen Mitteln das Problem zu lösen führt nur noch schneller in die Katastrophe.
Danke an Dich, Stephan, für die Klasse Beiträge von Dir hier in den Kommentaren – die haben mich in den letzten Monaten noch einmal auf ein ganz anderes Niveau des (Gesamt-)Verständnisses gebraucht.
Leider aber bin ich damit noch “weiter weg” von den Menschen in meinem beruflichen Umfeld – welches Energieverbrauchsgüter herstellt und aktuell versucht mit Batterietechnik & Co. das ganze weiterzuwurschteln – haha ;-)
Das alles letztendlich schon mittelfristig in einen (unfreiwilligen) Wohlstands- und Konsumverzicht (für die Masse) münden wird – ist eine Sache die nicht diskutabel ist…. weil Sie das krasse Ende des Wachstumsmodell und der Skaleneffekte bedeutet.
Gerade bei einer (aktuellen) Ausweitung der Komplexität und der Produktpaletten – um auch das letzte Spezialbedürfnis bzw. die hinterletzte Sparte zu bedienen – ist denn auch eine Schrumpfung der absolute Killer für alle Investitionen die heute mit dem Hintergrund “auf mehr” getätigt werden.
Ich werde am Wochenende noch mal rechnen um sicher zu gehen. Aber wenn die Lithium-Ionen Akkus tatsächlich 500 kWh Strom für die Produktion eines kWh Speicherleistung benötigen und meine Rechnungen hier einigermaßen stimmen, müssten die Dinger sofort verboten werden (jedenfalls zur Nutzung im Energiesystem). Denn sie bilden dort Energiesenken! Natürlich gibt es viele Anwendungen die ohne Akku nicht funtkionieren. Aber vor der “Nettoklemme” im Energiesystem haben sie nichts verloren. Nehmen wir mal an die Werbenummer verfängt (auf Grund der Kosten wird sie das nicht) dann können wir ja mal ausrechnen um wieviel der erwartete Energiepeak dadurch nach vorne gezogen wird ;-).
Ja ja, Tesla und der Klimabooster.
Also entweder muss der Energieverbrauch bei der Herstellung drastisch runter (und die 400 kWh sind ja nur die Produktion ohne Vorprodukte, Rohstoffe, Transport, Entsorgung etc.) oder die Lebendauer muss drastisch rauf. Am besten beides.
Die mögliche Energiedichte ist dabei übrigens vollkommen irrelevant!! Denn das geht nur auf den Platz. Aber da die Speicher ja fest rumstehen, ist die Größe und damit die Energiedichte des Speichers irrelavant, solange ich die Energie an einer Stelle entnehmen kann. Relevant ist die eben nur da wo ich Platz und Gewichtsbeschränkungen (Auto, Smart-Phone, etc.) habe.
Deswegen können eben nur gelogische Speicher überhaupt was bringen. Lange Lebensdauer (so ein Damm hält auch mal ohne viel Pfege 200 Jahre) und Material das sich lokal und einfach gewinnen lässt (Erddämme). Da fällt dann ein großes Transportvolumen nicht so ins Gewicht.
Das die Bilanz so katastrophal ausfällt hätte ich übrigens gar nicht gedacht!
Genau davon rede ich ja schon so lange, Batterien PV-Anlagen Windkraft Parks und die dazugehörige besondere Energie Infrastruktur sind nicht billig physikalisch gesehen.
Bei der Produktion dieser Anlagen werden fossile Energieträger eingesetzt mit guter Nettoenergie Ausbeute, um Anlagen zu produzieren die dann eine deutlich schlechtere Ausbeute erwirtschaften.
Was dabei passiert ist einfach die gute Netto Energie Bilanz der fossilen wird in Form dieser PV Anlagen und Batterietechnik, Infrastruktur verkauft.
Was noch dazu kommt ist das die höhere ERoEI der fossilen in die ERoEI Berechnung der PV Anlagen und Windkraftanlagen mit Einfließt und so eine viel höhere ERoEI Ausbeute vermittelt wird als es wirklich der Fall wäre, wenn dann diese Anlagen in ein paar Jahrzehnten nur mit Erneuerbaren produziert und gewartet werden müssen, kommt das böse erwachen.
Das ist die nächste ganz große Blase vor der wir stehen.
Hier wird Nettoenergie verbrannt aus Raffgier und die Angst der Leute vor einer Energie und Klima Krise ausgenutzt und so der ganze Prozess beschleunigt.
Ein Beispiel aus einer vergangenen Zeit, und wie man dort Sonnenenergie in Form von Windkraft genutzt hatte war, Windmühlen für das zermalen von Korn zu bauen, in Gebieten wo häufig Winde auftraten.
Diese Mühlen waren sehr einfach aufgebaut, aus Material aus nächster Umgebung.
Die Mühlsteine konnten auch mit Tieren und deren Muskelkraft betrieben werden, sozusagen das Backup, diese Tiere verbrauchten bei der schweren Arbeit natürlich mehr Nahrung und konnten nicht anderweitig eingesetzt werden, was schon mal in Wind schwachen Jahren vorkam.
In Wind reichen Jahren allerdings wurden die Mühlsteine vom Wind angetrieben und die Tiere konnten bei Bauprojekten, beim Urbar machen von Land, und in der Forstwirtschaft eingesetzt werden, oder als besondere Delikatesse verspeist werden.
Hallo,
ein kurzer Nachtrag zum Smart-Grid:
Mein Dozent für Energiewirtschaft (Arbeitet bei den Stadtwerken) beschreibt den Aufwand wie folgt:
Bisher hat man einen Stromzähler, der 20 Jahre und länger funktioniert, der kostet 20 Euro.
Ein Smart-Meter kostet 200€ und hält 3 Jahre/ bzw. muss dann ausgetauscht werden (vermutlich wegen Sicherheit/Updates/Defekten/allg. “Fortschritt”).
Diese 200€ sind ungefähr das, was die Stadtwerke an einem typischen Haushaltskunden in der Zeit verdienen.
Dazu kommt sicher mehr Wartungsaufwand als es bisher der Fall ist.
Wie stand es in einem anderen Essay?: Wir lösen Probleme meist dadurch, indem wir die Komplexität erhöhen.. (mit allen bekannten Nebenwirkungen).