Gegenüberstellung von Windkraft und dessen Alternativen

Hallo,

es ist falsch den aktuellen Primärenergiebedarf 1:1 in den nötigen Strombedarf umzurechnen.
Es ist fürchterlich, dass damit IMMER wieder Schindluder getrieben wird, weil der aktuelle Bedarf, je nach Anwendung, 80% VERLUST mit Eingepreist hat.
Windkraft wird zumindest in meiner Gegend ZWECKENTFREMDET da sie zum schnellen Regeln missbraucht wird und somit noch unberechenbarer erscheint als
sie es in Wirklichkeit ist.
Alte Windmühlen finden viele schön...

Moin,

Ja, in dieser Betrachtung gibt diese Ungenauigkeit, da jede kWh EE Strom mehr als eine kWh PEB ersetzt. Da dies aber das Bild verbessern würde, aber die Herleitung deutlich verkomplizieren, habe der Einfachheit dies weggelassen...

Grüße

Am einfachsten austauschbar ist onshore Wind gegen offshore Wind.

Für 100% erneuerbare in allen Sektoren reichen etwa 100 GW Durchschnittsleistung von PV und Wind, für die Minimierung der saisonalen Speicherung passt da ein Verhältnis 60/40 Wind zu PV gut.

Onshore Wind hat eine Auslastung von etwa 20%, offshore von etwa 50%.

In deutsche Gewässer kriegt man leider nur etwa 70 GW offshore Wind, also 35 GW durchschnittliche Leistung. Da fehlen dann zu 60GW (60% von 100 GW) noch 25 GW, so dass man doch noch etwa eine Verdopplung der heutigen onshore Windleistung bräuchte.

Insgesamt lassen sich aber 400 GW in die Nordsee setzen. Man könnte also auch den onshore Windausbau bleiben lassen und auf gemeinsame offshore Projekte mit Dänemark, den NIederlanden, Norwegen und dem Vereinigten Königreich setzen. Um die 30 GW in deutschlandnahen Gewässern der anderen Nordseeanrainer würden reichen.

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Kernkraft ist auch einsetzbar. Was hier zu wenig beachtet wird, ist wie viel Kompetenz in dem Bereich verloren gegangen ist. Es gibt nur noch einen europäischen Anbieter für neue Reaktoren und der EPR hat bisher sehr kleine Stückzahlen (6 Reaktoren an 4 Standorten) und kaum Betriebsstunden.

Es ist auch gefährlich jetzt einen neuen Standardreaktor für Europa zu bauen und davon Hunderte hinzustellen. Baugleiche Reaktoren würden die Kosten senken. Nur wenn die alle nach ein paar Jahren das gleiche Problem entwickeln, wird potentiell fast die ganze Flotte an AKW's lahmgelegt. Trotz höhere Kosten ist eine gewisse Diversifzierung daher eine gute Strategie.

Eine Möglichkeit dafür wäre der Import von Atomtechnologie. Da haben wir leider das Problem begrenzt verfügbarer Lieferanten. Russland scheidet zur Zeit ganz aus. Chinesische Reaktoren sind in Europa auch nicht gerne gesehen. Da bleibt wenig, in den USA wird auch fast nichts gebaut. Da bleiben fast nur Südkorea und Japan und da hapert es auch etwas an Bauerfahrung jüngeren Datums.

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Man kann die PV in Deutschland noch weiter ausbauen. Hier habe ich wenige systematische Gegenüberstellungen der Optionen gesehen. Für einen hohen Winteranteil bieten sich bifaziale Solarzäune an. Bei hochalpinen Anlagen kann man da ein besonders gutes Verhältnis von Winter zu Sommerertrag erzielen (der Schnee bedeckt die PV nicht, der Einstrahlungswinkel ist gut, der Schnee reflektiert die Sonne auf die Module, bei Kälte ist der Wirkungsgrad der Module etwas besser).

Einspeicherung über Power to Methan hat in Deutschland hohe Kosten, weil die Auslastung der Elektrolyseure klein wäre. Auch bei der Auslastung von Leitungen (Wasserstoff und/oder Strom) und der PtG Anlagen zur Methansynthese hätte man Probleme. Man kann den Wasserstoff selber speichern, aber Wasserstoff ist viel schlechter speicherbar. Ich war selber überrascht von einer neueren Studie zu Gasspeichern. Von 250 TWh Erdgasspeicher bliebe nur etwa 1/8 der Kapazität sicher übrig, wenn man auf Wasserstoff umrüsten würde.

Überlicherweise geht man bei Power to X als Lösungsalternative von Importen aus. In der Sahara kann man mit einfachen Trackern oder Ost/Westanlagen ziemlich hohe Verfügbarkeiten jenseits der 30% erreichen.

So, habe bewusst bis heute nicht nachgeschaut, was hier so geschrieben wurde. Vielen Dank für die rege Teilnahme. Ich gebe dann mal meinen Senf zu den einzelnen Themengebieten ab. Es wird sicherlich etwas länger. Aber ich finde den Thread wichtig, weil es vielleicht auch dem einen oder anderen bei der Wahrheitsfindung und Argumentation für und wider die eine oder andere Technologie helfen wird.

Ich sehe, dass niemand für unsere Braunkohle tolle Argumente findet, zumindest nicht, um sie einfach für Energiegewinnung zu verheizen. Das geht mir genauso.

Wasserkraft ist in Deutschland nur in geringen Mengen vorhanden, weil wir ein flaches Land sind und einfach keine großen Höhenunterschiede haben. Ein paar Pumpspeicherwerke für Regelenergie haben wir natürlich auch noch.

Bei Erdgas gibt es vielleicht den einen oder anderen Befürworter. Für mich spricht dagegen, dass es klimaschädlich ist und uns in unnötige Abhängigkeiten treibt bzw. getrieben hat. Wir haben schließlich keine nennenswerte Gasförderung in Deutschland.

Methanisierter Wasserstoff mag für einige Nischentechnologien, z.B. für Flugzeuge in naher Zukunft eine gewisse Rolle spielen. Ich bezweifle, dass man ihn in großen Mengen für die Speicherung in unserem Gasnetz einspeisen wird, solange die Wandlung noch ineffizient ist. Dazu ist die Batterie-Technologie in meinen Augen bereits zu stark ausgereift. Und es wird ja auch immer mehr Elektrizität für die E-Mobilität und unsere Heizungen (Wärmepumpen) benötigt.

Bei der Kernspaltung scheiden sich die Geister. Mich wundert diese aufgekeimte Diskussion in den Medien wirklich sehr. Wo sollen denn die Brennstäbe herkommen? Diese Frage wird den CDU- und FDP-Politikern leider nicht gestellt, was ich als grobes Versagen unserer hoch bezahlten Journalisten ansehe. Dazu verlinke ich mal ein Paper des Österreichischen Umweltbundesamtes: https://www.umweltbundesamt.at/fileadmin/site/publikationen/rep0814.pdf . Als ich das gelesen habe, war ich entsetzt, dass die Partei, die uns zuerst eine garantierte Laufzeitverlängerung, dann den vorzeitigen Ausstieg mit horrenden Entschädigungszahlungen eingebrockt hat, nun wieder in diese Technologie investieren will. Und dann will man uns noch in die nächste russische Abhängigkeit treiben. Eine zusätzliche Abhängigkeit wird vermutlich dadurch entstehen, dass wir in Deutschland kein Endlager finden werden und unseren hochradioaktiven Müll gegen fürstliche Bezahlung ins Ausland fahren werden müssen. Wenn sich schon bei jedem Windrad Bürgerinitiativen gründen, wird das bei der Endlager-Frage garantiert nicht besser werden. Das haben wir ja auch schon erlebt. Von daher finde ich das Argument, dass man bei der Entsorgung von Windrädern giftige Stoffe aus den Verbundwerkstoffen entsorgen muss, geradezu lächerlich, wenn man im Anschluss Kernspaltung propagiert, bei der die gefährlichsten Abfallstoffe entstehen, die wir überhaupt kennen. Die Erzeugungs- und Folgekosten sind katastrophal.

Für Kernfusion bin ich dafür, dass wir den, zur Zeit einzig nutzbaren, Fusionsreaktor benutzen. Er ist auch in ausreichendem Sicherheitsabstand von der Erde entfernt. Unsere Sonne bietet natürlich erhebliches Potential. Es gibt noch viele Dachflächen und sonstige versiegelte Flächen, die für Solarenergie-Gewinnung geeignet sind. Oder man baut, wie in der Schweiz, Lärmschutzwände aus Solarmodulen. Da lässt sich noch ganz viel heraus holen. Für die Kernfusion auf der Erde gibt es halt keine schnelle Lösung. Wenn wir darauf warten wollen, kommen wir viel zu spät. Ich gehe auch davon aus, dass es viel teurer als Wind und Photovoltaik sein wird.

Was spricht also gegen den sofortigen Ausbau der Windkraft und Photovoltaik? Es kostet nicht annähernd so viel wie Kern-Energie, ob Spaltung oder Fusion in menschengemachten Reaktoren. Bislang hat unsere Politik die vielen PV-Anlagenbauer mit Batteriespeichern mit ihrer Politik bestraft. Man könnte den Spieß aber leicht herum drehen, indem man, wie in Norwegen, die Strompreise dynamisch an das derzeitige Stromangebot anpasst. Das muss dann aber in beide Richtungen laufen. Dann könnten die Haushalte ihre Batteriespeicher für Regelenergie nutzen. Man würde einfach dann einspeisen, wenn der Stromtarif hoch ist und die Batterie laden, wenn er niedrig ist. Dieses Modell würde sicherlich zum Selbstläufer werden, weil man damit Geld verdienen kann. Ich fände das nur fair, dass die Pioniere endlich mal für ihre Investitionen belohnt werden.

Was jetzt die aufgeheizte Debatte um unsere Energieversorgung betrifft, wäre es mal interessant zu wissen, welche Investitions-, Stromentstehungs-, Abfall- und Rückbau-Kosten für die einzelnen Kraftwerke über die Lebenszeit entstehen. Und dann müsste man jeden einzelnen fragen, von wo er seinen Strom gerne haben möchte und ob er für die dafür entstehenden Kosten anteilig aufkommen möchte. Ich bin mir ziemlich sicher, dass sich dann fast jeder in diesem Land für Wind und Sonne entscheiden würde. Um es nochmal zu betonen: Alle anderen Ressourcen müssen wir einkaufen und uns damit in unliebsame Abhängigkeiten begeben. Und das nur, weil uns ein paar selbsternannte Landschaftsschützer, die einst von RWE und Konsorten ins Leben gerufen wurden, etwas von Verspargelung der Landschaft erzählen. Ist es denn wirklich so leicht, dieses Volk für dumm zu verkaufen?

Ganz offensichtlich: ja.

Ist es denn wirklich so leicht, dieses Volk für dumm zu verkaufen?

Ganz offensichtlich: ja.

Die Frage ist polemisch und die Antwort auch.
Bitte etwas mehr Sachlichkeit.

Für geschätzt 90% der Bürger ist Energie seit Jahrzehnten unbegrenzt verfügbar und die Preis-/Kostendiskussion nur eine Unnannehmlichkeit, die darüber entscheidet, ob ich mir im nächsten Urlaub jeden Abend 2 oder 3 Tequila Sunrise gönnen kann.

Die Energie und ihre Kosten und auch der Preis in Form von Freiheit, Krieg, Unterdrückung rückt erst jetzt in den Fokus.
Ehrlich gesagt, wissen doch die meisten nicht einmal, wie sie solche Werte gegeneinander abschätzen sollen. (Methodik: Pro-Contra Liste, Prioritäten setzen und dann die Güter gegeneinader abwägen)
Wie Berthold Brecht in der Dreigroschen Oper so treffend aussprechen läßt: "Erst kommt das Fressen und dann die Moral".

Dies nun auf die Windkraft übertragen: Warum soll ich ein Windrad in meiner näheren Umgebung akzeptieren, wenn es mir doch auch mit der bisher verfügbaren Energie gut geht?

Was die Abhängigkeit betrifft, das sind wir in Deutschland doch schon längst.
Wir haben keine Rohstoffe insbesondere seltene Erden, wir haben nur minimale Ressourcen in Form von Primärenergie und viele Teile der Produktion und Wertschöpfung haben wir ins Ausland verlagert, weil es günstiger war.
Wir haben jetzt die Möglichkeit einen Teil der Autarkie zurückzugewinnen, zumindest im Energiesektor, bemerke nur einen Teil und der Preis wird nicht niedrig sein.
Wir sind sowohl bei den Rohstoffen für Windräder (Seltene Erden für die Generatoren) als auch bei den Panelen für die PV zu über 90% abhängig von ausländischen Zulieferern.
Das wird sich auch in absehbarer Zeit nicht ändern. (Der Aufbau des entsprechenden Know-hows und der Produktionskapazitäten dauert lange und Rohstofflagerstätten sind nun mal da, wo sie sind.)

Das mag jetzt negativ klingen und einige zu der Frage führen: Was kann ich denn überhaupt tun, das klingt alles so sinnlos und die Kosten steigen, egal was ich mache?
Die Frage ist berechtigt, führt bei den meisten jedoch zu Resignation.

Was die meisten übersehen ist die Chance, die in dieser Entwicklung steckt.
Ich kann Verantwortung übernehmen und Eigeninitiative entwickeln und es lohnt sich. (Die Menschen hier im Forum tun es, grob geschätzt 6500 von 80 Millionen in Deutschland)
Ich kann mich beteiligen an entsprechenden lokalen Initiativen für Windkraft oder Solarparks, ich kann mein eigenes Dach, die Gartenhütte, den Carport oder den Balkon mit Solarpanelen bestücken usw.
Unsere Großväter und Väter und natürlich auch die Großmütter und Mütter, haben Deutschland nach dem Krieg wieder aufgebaut und uns den Wohlstand ermöglicht, den wir heute genießen.
Dies haben sie mit Eigeninitiative, Mut zum Risiko und einem Vertrauen in eine bessere Zukunft getan.

In dieser Tradition sollten wir die Herausforderungen annehmen und das Beste tun, das wir auch in Zukunft für unsere Kinder und Kindeskinder dieses Land und diese Welt lebenswert erhalten.

Herzliche Grüße

Deutschland (und die Welt) hat noch fossile Energieträger für vermutlich 150-200 Jahre.

Das kann man alles verbrennen, das Grundwasser mit fracking vergiften, die letzten Urwälder umgraben, für Ölsande ganze "Mondlandschaften" erzeugen, mit Öl die Meere verpesten und um das Zeug weiter fein Kriege führen und bösartigen Diktatoren, religiösen Fanatikern und Menschenfeinden weiter die Stiefel lecken.

Und wenn man das alles tut hat man eine CO2 Konzentration in der Atmosphäre die vermutlich in der Lage sein wird, das größte Massensterben auf diesem Planeten (dagegen war der Dino-Killer vor 65 Millionen Jahren, der einmal den Erdball angezündet hat und danach für 'nen apokalyptischen Winter gesorgt hat nur Kinderkram) an der Perm -Trias Grenze noch zu übertreffen. Zum einen werden die Ozeane versauern, zum anderen durch die steigenden Temperaturen Kippeffekte im Erdsystem ausgelöst, wie eben damals auch.

Von dem was an Ressourcen da ist dürfte eigentlich für eine +2K Welt nur noch das billige konventionelle Erdgas verfeuert werden. Keine Kohle, kein Erdöl, kein fracking, kein Schiefergas, keine Ölsande, keine Kerogene, usw...

Siehe:

Quelle: nature.com

Wenn man den Markt anschaut und die Explorationsausgaben für neue Lagerstätten und wie Regierungen den Fund neuer fossiler Energieträger im eigenen Land noch immer bejubeln und wie positiv es aufgenommen wird, wenn jmd. vorschlägt, doch auch im eigenen Land jetzt zu fracken zeigt dem, der rechnen möchte ganz klar, dass wir alle auf einem sehr guten Weg sind uns alle gemeinsam die Ökosysteme zerstören.

Aber jetzt sagen wir einfach mal, wir versuchen es trotzdem. Wenn wir unsere fossilen Rohstoffe im eigenen Land nicht verfeuern tut es auch sonst keiner und wer weiß, vielleicht sind uns demnächst mal die ein oder anderen ja die Unabhängigkeit neidisch und machen's nach (nicht dass wir in Deutschland bei der Energiewende derzeit irgendwie führend wären, wir bilden uns das nur kollektiv ein, UK oder Schweden sind z.B. deutlich weiter).

Das Primärziel der Transformation ist die Reduktion der THG. Das ist bzgl. Energie der primäre global limitierende Faktor für ein gutes Leben auf diesem Planeten.

Die weitgehende Elektrifizierung aller Sektoren ist dazu - tand der heutigen Technologie - der mit großem Abstand vielversprechendste Ansatz. Einzig Japan (und vielleicht Südkorea) hatten/haben eine andere Strategie über Wasserstoff, um das Erzeugungsproblem einfach in andere Länder auszulagern. Die ursprüngliche Wasserstoffstrategie Japans basierte auf Wasserstoff aus australischer Braunkohle.

Elektrifizierung ist sehr effizient (Umwandlungsverluste in thermischen Kraftwerken entfallen, sinnlose Abwärme im Verkehr entfällt überwiegend, Wärmepumpen erschließen mit Faktor 3-4 zusätzlich die Umweltwärme). Ineffizienter wird es beim Transport über lange Distanzen und bei der Langzeitspeicherung, außerdem, wenn man Kohlenwasserstoffe als Treibstoff erzeugen möchte, z.B. für Flugzeuge, Hubschrauber, Militärgerät etc..., aber das ist nur ein kleiner Teil.

Außerdem haben wir das Potenzial, Strom CO2 frei zu erzeugen und es ist heute auch wirtschaftlich konkurrenzfähig.(inkl. Netzintegration).

Zur Verfügung stehen bei uns 6 Technologien.

1. Geothermische Stromerzeugung funktioniert in Deutschland in nennenswertem Maßstab nicht und da gabs jetzt 25 Jahre auch keine relevanten Fortschritte

2. Biomasse ist begrenzt. Wir können ca. 100TWh Biomethan pro Jahr erzeugen, was von der Flächenausnutzung idR der effizienteste Pfad ist und trotzdem sehr signifikante Flächen braucht, weitaus mehr als Solar- und Wind zusammen. dabei ist eingerechnet, dass der "grüne" CO2 Strom im Biogas (ca. 40 vol-%) ebenfalls mittels sSbatier methanisiert wird, was heute so nicht passiert.

3. Wasserkraft ist begrenzt. Die ökologischen Schäden beim Neubau überwiegend bei uns den noch sehr geringen Nutzen. Modernisierung kan ein bssil was bringen, aber wir lernen ja in 2022, dass ohne Regen nicht viel läuft und das ist er erst ein Vorgeschmack auf unsere Zukunft

4. Photovoltaik funktioniert super uns ist quasi beliebig skalierbar. Auf der Freifläche ist sie billig genug, um sie auch im Tag-Nacht-Zyklus zu speichern oder um draus Wasserstoff zu machen. Auf dem kleinen Dach kostet sie idR das Doppelte.
Das Problem ist, wieviel Prozent der vielleicht 1000tWh/a heimischer Stromproduktion will man damit sinnvoll machen. Ich sehe da eine Grenze so bei 200GW herum, schon da wird man ca. 10% wegwerfen müssen, was aber okay ist.

5. Kernenergie. Baut man heute in Deutschland neue AKW, dann erzeugen die bis 2040 erstmal nicht eine einzige kWh, verbrauchen aber Abermilliarden Euro an Kosten.
Bei AKW muss man davon ausgehen, dass das radioaktive Inventar freigesetzt wird, alles andere ist sich selber anlügen. Alles was passieren kann wird irgendwann auch passieren. In der Ukraine haben feindlich gesinnte Okkupatoren ein großes AKW in ihre Gewalt gebracht. Soldaten einer Nation, deren Führer damit drohen, das Land ggf. von der "Weltkarte" zu tilgen. Hier ist nichts mehr unter Kontrolle und das radioaktive Inventar in der Anlage schätze ich mal grob auf 10.000 Hiroshima Bomben. (und langlebige Isotope, nix 7er Regel)

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(Exkurs: Wer AKW betreibt ist nicht mehr verteidigungsfähig. Das sind keine Gedankenspeilereien, siehe z.B. Indien vs Pakistan:

"... Im Jahr 1983 besuchten indische Militärs Israel, um Technik zur Ausschaltung der pakistanischen Luftabwehr zu kaufen. Ziel war ein indischer Luftschlag auf das pakistanische Atomwaffenzentrum Kahuta. Der pakistanische Geheimdienst erfuhr jedoch davon und ließ Indien mitteilen, dass im Falle eines Angriffs ein Gegenschlag auf die indische Nuklearanlage in Trombay geschehen würde, das in der Nähe von Mumbai liegt. Dies hätte eine Verseuchung einer Millionenstadt mit vielen Toten und Erkrankten zur Folge. Daher bot Israel gemäß der Begin-Doktrin, die besagt, das keinem arabischem Land Nuklearwaffen zugebilligt werden, an, den Angriff durchzuführen. Indien sollte nur zwei Luftbasen zur Verfügung stellen. Die CIA erhielt Informationen darüber, informierte seinen engen Verbündeten Pakistan und übte Druck auf Israel und Indien aus, sodass Indira Gandhi Anfang 1984 die Pläne fallen ließ..."

Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Pakistanisches_Atomprogramm )
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Mit dem Risiko eines super-GAU muss man umgehen können und braucht als Land drei Eigenschaften.

a) man muss bereit sein, eine signifikante Fläche für Jahrzehnte zu opfern. das kann man mit bestimmten Maßnahmen zu minimieren versuchen, z.B. indem man das AKW ans Meer stellt und im Havariefall die Brühe ins Meer leitet. das verdünnt die Radioaktivität langfristig dann schon.

b) man braucht Personal und Rettungskräfte, die man im Havariefall zum Einsatz zwingen kann, auch wenn diese sich weigern (wie z.B. Feuerwehrleute aus Tokyo). In einer Demokratie ist das schwierig

c) Man braucht das Geld. Die Ukraine konnte für Tschernobyl nie selber bezahlen, die Russen hatten wenig Bock. Das zahlt überwiegend die Weltgemeinschaft. Fukushima zahlt Japan, die hatten alles in allem mit den S-GAUs ziemlich viel Dusel und kommen bisher mit 200 Mrd. Euro hin. Das bringt den jaapnischen Staat nicht um. Man sollte aber für den worst case mit 1 Billion kalkulieren.
Ich sehe nicht, wie ein Land wie z.B. Tschechien oder Bulgarien das bezahlen will. Deutschland könnte wohl.

Ich kann mir Kernkraft in einigen Länder vorstellen, die die drei Bedingungen (überwiegend) erfüllen.

USA, China und Russland
Bedingt Kanada, Australien, Brasilien, Saudi Arabien, Indien, Pakistan, Iran, Irak...
Eigentlich eher ungeeignet sind z.B. Frankreich oder England oder gar die Schweiz.

Der primären Motivator zum Bau neuer und Betrieb von AKW ist aber neben den "Prestige", das manche Regierungen damit verbinden vor allem die militärische Nutzung in Form von Bomben.
Günstiger Strom ist keine Motivation, das können neue Reaktoren nicht liefern, außer man hat keine Kostenwahrheit.

Rückversicherer weigern sich AKW zu versichern (die wissen schon warum), aber ein globaler Versicherungsfonds wäre mathematisch schon denkbar. Wenn man alle 10.000 Reaktorbetriebsjahre mit einem s-GAU rechnet und mit 10.000GWh/Reaktor*Jahr (EPR z.B.) und mit 500 Mrd. Euro Vesicherungssumme dann macht das vereinfacht eine Prämie von 500 Mrd. Euro auf 100 Mio. GWh, was nur 5€/MWh oder 0,5ct/kWh ausmacht.

Es gibt aber keinerlei Anzeichen dafür, dass die AKW Betreiber dieser Welt und die Regierungen dieser Welt willens wären, AKW gegen einen super-GAU über einen supranationalen Versicherungsfonds zu versichern.

Schlussendlich wird die Kernenergie massiv überschätzt. Die Befürworter nehmen gerne noch das ganze Flusswasser aufheizen und Wasser verdunsten bei der Energieerzeugung mit rein, aber nimmt man nur die wirklich genutzte Energie (überwiegend Strom), dann ist der Anteil der Kernenergie am weltweiten Endenergieverbrauch bei unter 2%. Dieser wert sinkt seit Jahrzehnten und nichts deute darauf hin, dass sich da was ändert. es gibt kein globales Kernenergieprogramm. Die Chinesen bauen ein paar Reaktoren im Inland, die Russen ein paar im Ausland, der ganze Rest ist im globalen Maßstab unbedeutender Kleinkram oder nur Gerede.
für eine wirklich bedeutenden Beitrag bräuchten wir nicht 440 Reaktoren auf der Welt sondern 10.000 große.

Das bedeute vermutlich in der Größenordnung um 1 Super-GAU pro Jahr.
Es bedeutet einen zumindest lokal durchaus signifikanten thermischen Eintrag ins Erdklimasystem von ca. 30TW.

Es bedeute auch, dass herkömmliche Uranquellen bei weitem nicht ausreichen. Die naheliegenste Alternative mit der man auch "positive Erfahrungen" sammelte wäre Plutonium brüten, was allerdings zu stark erhöhten Kosten, erheblichen Kontaminationsrisiken (Plutonium ist auch chemisch extrem giftig und bzgl. Halbwertszeit sehr langlebig) und erhöhten Profilerationsrisiken führen würde. Aus den bisherigen Erfahrungen lässt sich vermuten, dass auch das Havarierisiko eher steigen wird.

Die Kernenergie wird wahrscheinlich auch in Zukunft Teil des globalen Energiemixes sein und als raumfahrtfan bin ich auch großer Fand der Fusinsforschung und würde da viel mehr Geld rein buttern.
Energieversorgung in Deutschland würde ich aber künftig die Finger davon lassen. wenn man meint kann man ja künftig "roten" Wasserstoff im Importmix haben, aber sich das Zeug nochmal ins eigene Land stellen mit all den Kosten und Risiken?

6. Windenergie. Wenn wir uns nicht wieder von nur wenigen Energielieferanten abhängig machen wollen (bevorzugt aus Ländern die wir verachten und die uns verachten) müssen wir ca. 800TWh aus nicht Solarstrom erzeugen.
Windkraft ist recht billig, hat ausreichend Potenzial und es gibt kein grundsätzliches Ressourcenproblem. Günstig ist auch noch der saisonale Verlauf der Erzeugung, wir brauchen im Winter mehr Energie als im Sommer.

(7. Importe: Einen Teil der Energie zu importieren ist auch nicht völlig dumm. Bei den e-Fuels wird die Herstellung in Inland teurer sein als der Import. Bis vor ein paar Monaten war ich auch von blauem oder türkis-farbenen Wasserstoff aus Russland ganz angetan und war ein Vertreter derer, die Russland auch eine post-fossile Perspektive geben wollten und NS2 war dafür ein guter Plan. Wir wissen alle was daraus geworden ist. Importe von eFuels und teilweise Wasserstoff sind bei den 1000TWh Strombedarf pro Jahr schon mit eingerechnet, ansonsten wäre der Bedarf höher. eFuels und H2 natürlich nur dort wo das überhaupt Sinn macht, also ganz überwiegend nicht in PKW. EE-Strom könnte man theoretisch aus Nordafrika importieren, auch das wäre eine Handelsbeziehung. Die Desertec Idee stammt aber aus der Zeit vor dem arabischen Frühling und aus einer Zeit als Solar- und Windstrom und Batteriespeicher noch viel teurer waren als heute. Heute würde man vermutlich eher H2 importieren.

Visionär wäre ein globales Energienetz. China national grid hatte mal so eine Idee skizziert. Die ganz große Idee ist, dass entlang des Äquators immer die Sonne auf der Welt scheint. 24h am Tag, 365 Tage im Jahr und mit großen HGÜ könnte man das dann um den Globus transportieren. Aber soweit ist die Welt noch lange nicht.)

Methanisierter Wasserstoff mag für einige Nischentechnologien, z.B. für Flugzeuge in naher Zukunft eine gewisse Rolle spielen. Ich bezweifle, dass man ihn in großen Mengen für die Speicherung in unserem Gasnetz einspeisen wird, solange die Wandlung noch ineffizient ist. Dazu ist die Batterie-Technologie in meinen Augen bereits zu stark ausgereift. Und es wird ja auch immer mehr Elektrizität für die E-Mobilität und unsere Heizungen (Wärmepumpen) benötigt.

In einem weitgehnd elektrifizierten und kostenoptimierten Energiesystem (also inkl. viel Windkraft und Energieaustausch mit den Nachbarländern) beträgt der Speicherbedarf für die "Dunkelflaute" in der Simulation über 37 Wetterjahre maximal 61TWh elektrisch. (Quelle; FZ Jülich)
Sagen wir mal 80-100TWh elektrisch, optimal bekommt man's ja nie hin.

Das ist nichts, was man sinnvoll mit Batteriespeichern machen kann, das geht nur mit Gasen. das schön ist, dass wir diese Gasspecher praktisch schon haben.

Batterien sehe ich so im Bereich 100GW / 300GWh.

das ist der Tag-Nachtzyklus der PV, Reduktion von Lastgradienten, diverse Systemdienstleistungen und Netzbooster.

Das ist auch Kosten- und ressourcentechnisch aus heutiger Sicht gut abbildbar.

MfG

Winkraft ist gut für Umwelt und Tiere

Windkraft ist gut für Umwelt und Klima, ein Segen für die Menschheit und unsere Tiere.

War heute wieder einmal quer durch DE unterwegs, ist schon recht abenteuerlich, was man da so an Windparks zu sehen bekommt.
Große Anlagen, mit 80% Stillstand, einer von fünf Rotoren dreht sich, mit 90° Anstellwinkel zum nicht vorhandenen Wind, dann wieder Anlagen, wo sich alle Rotoren auch gegensätzlicher Ausrichtung langsam drehen... unlängst auch Windräder mit dem trefflichen Namen "Südwind", die sich alle fleißig gedreht haben, um eine imaginäre nord-süd Strömung einzufangen... usw.

Lustig wäre das, wenn es nicht so armselig wäre.

Windkraft sollte endlich zur reinen Stromerzeugung genutzt werden und nicht das man mit den Anlagen Netzschwankungen ausgleicht.

Sagen wir mal 80-100TWh elektrisch, optimal bekommt man's ja nie hin.

Die bestehenden Gasspeicher sind gut für 250 TWh Methan. Ich fand es schockierend, dass davon bei Umstellung auf H2 nur 32 TWh sicher übrig bleiben.

https://erdgasspeicher.de/wasserstoff-speichern-soviel-ist-sicher/

Mit Biomethan und industriellen Grundstoffen wie Aluminium kann man gut über Jahre und die Welt ausgleichen. Bei einem kalten Winter kann man etwas Bio LNG oder Ammoniak importieren, und etwas aus Speichern ziehen (Erdgasspeicher, Lagerhäuser für Aluminium). Bei einem warmen Winter importiert man weniger und speichert ein.

Ich bin inzwischen extrem skeptisch gegenüber Wasserstoff als Energiespeicher, besonders, wenn weit transportiert oder lange gelagert werden soll.

Die bestehenden Gasspeicher sind gut für 250 TWh Methan. Ich fand es schockierend, dass davon bei Umstellung auf H2 nur 32 TWh sicher übrig bleiben.

https://erdgasspeicher.de/wasserstoff-speichern-soviel-ist-sicher/

Mit Biomethan und industriellen Grundstoffen wie Aluminium kann man gut über Jahre und die Welt ausgleichen. Bei einem kalten Winter kann man etwas Bio LNG oder Ammoniak importieren, und etwas aus Speichern ziehen (Erdgasspeicher, Lagerhäuser für Aluminium). Bei einem warmen Winter importiert man weniger und speichert ein.

Ich bin inzwischen extrem skeptisch gegenüber Wasserstoff als Energiespeicher, besonders, wenn weit transportiert oder lange gelagert werden soll.

Ich seh das eher positiv. 30TWh sind ja als Wasserstoffspeicher mit geringem Aufwand möglich, dazu bleiben bei den Annahmen der Studie noch 12 von 16 Porenspeichern für die Methanspeicherung übrig.

Da sind wir doch zumindest für die nächsten 15-20 Jahre schon mal auf einem super Weg. Die Menge Wasserstoff muss man erstmal erzeugen / importieren und verbrauchen.

Wenn wir 2045 in der Energiewende noch 2% Erdgas verbrauchen und den Rest zu 98% mit EE machen dann würde ich das nicht als gescheitert betrachten, sondern als sehr erfolgreich.

Und es ist ja nicht so, dass man weitere Speicher nicht bauen könnte. Bisher gabs halt keine Anreize für weitere Methanspeicher, die vorhandenen waren ja ausreichend. In Berlin z.B hat man einen Gasspecher dauerhaft stillgelegt.

Wasserstoff hat halt zwei riesen Vorteile:

1. Der Umwandlungswirkungsgrad ist am besten vonn Strom zu Gas und auch rückärts (mittels BSZ)

2. und das ist der wahre Megavortei: macht braucht keinen Kohlenstoff. Bei jedem Kohlenwasserstoff den ich verfeuere muss ich das COP2 entweder aus dem Abgasstrom zurück holen oder aus der Luft. Das ist super teuer und sehr ineffizient. man nimmt eiegntlch Kohlenwasserstoffe nur da, wo es halt einfach nicht anders geht.

(3. Es ist ungiftig und im Gegensatz zum allgemeinen Glauben ziemlich sicher. Bei einem Leck entweicht es idR unverzüglich gen Weltraum. Selbst die Explosion der Hindenburg haben die meisten Passagiere überlebt)

Die geringe volumetrische Dichte von Wasserstoff ist beim saisobalen Gasspeicher kein Thema, in der Mobilität natürlich schon und beim Transport über große Distanzen ist das verflüssigen teuer und ineffizient.

MfG

Solange Biogas und Biomasse nicht komplett abgeschrieben werden, sehe ich das mit der CO2 Gewinnung relativ entspannt. Die Biomasse kann man mit oxyfuel Verbrennung für KWK nutzen, der Sauerstoff ist fast umsonst zu haben, wenn Wasserstoff per Elektrolyse hergestellt wird.

Im Biogas sind schon 50% CO2 drin.

Klar, es bleibt ein erheblicher Wirkungsgradnachteil, aber dafür kann man halt die bestehende Infrastruktur, also Erdgasspeicher, Pipelines, Erdgasheizungen weiternutzen.

Natürlich nicht mit heutigem Durchsatz, aber wenn man mal meinen eigenen Altbau nimmt. Da habe ich eine superbillige Brauchwasserwärmepumpe und eine günstige Klimaanlage und habe damit eine Hybridheizung. Die kann halt an sehr kalten Tagen oder wenn wenig erneuerbarer Strom zur Verfügung steht auf Erdgas zurückgreifen.

Das Gleiche gilt im Stromsektor, wo man z.B. auf feste Biomasse mit KWK für große Fernwärmenetze / Industriegebiete zurückgreifen kann und Biomethan nur für Spitzenlasten bräuchte.

Die Skepsis für den Wasserstoff Transport und Lagerung ist m.E. berechtigt.
Der Energieaufwand zur Speicherung, Verflüssigung, Lagerung und zum Transport ist sehr hoch.
Dies würde im Umkehrschluß bedeuten, dass lokale Erzeugung und Lagerung forciert werden müssen.
Gleichzeiitg sind die Potentiale zur Beimischung von Wasserstoff zum Erdgas im deutschen Leitungsnetz noch nicht ausgenutzt.

Die Prozessketten zur Methanisierung von Strom über den Umweg Wasserstoff sind im Wirkungsgrad vergleichbar mit dem Aufwand zur Verflüssigung und Speicherung von Wasserstoff.
Energieaufwand zur Verflüssigung und Speicherung von Wasserstoff: 28-46% (Quelle: Wikipedia) => Wirkungsgrad ~60-65%
Wirkungsgrad Strom zu Methan ~60-65% (Quelle: RP-Energie-Lexikon) in Versuchsanlagen bereits Wirkungsgrad von 75% erreicht (Quelle: Projekt Helmeth)

Wäre es da nicht sinnvoller, das derzeit noch in Verbrennungsprozessen zu Hauf erzeugte CO2 solchen Methanisierungsanlagen zuzuführen und damit langfristig einen CO2 neutralen Kreislauf aufzubauen?
CO2 + Überschußstrom (Windkraft und PV-Energie) -> Methan -> Gaskraftwerk -> CO2 + Regelenergie und Dunkelflautenausgleich -> CO2 geht zum Anfang der Kette

Die Infrastruktur für Lagerung und Transport von Methan ist bereits ausreichend vorhanden.
Jetzt müssen nur noch die Methaniseirungsanlagen und der Transport des CO2 von der Quelle zur Methanisierungsanlage organisiert werden.

Soweit die Vorstellung einer CO2-neutralen Energienutzung unter Verwendung bestehender Anlagen und Infrastruktur.

Die Investitionen hierzu könnten aus der CO2-Umlage für Methan kommen.

Anmerkungen und Kommentare sind willkommen.

Herzliche Grüße

Solange Biogas und Biomasse nicht komplett abgeschrieben werden, sehe ich das mit der CO2 Gewinnung relativ entspannt. Die Biomasse kann man mit oxyfuel Verbrennung für KWK nutzen, der Sauerstoff ist fast umsonst zu haben, wenn Wasserstoff per Elektrolyse hergestellt wird.

Im Biogas sind schon 50% CO2 drin.

Das CO2 im Biogas zu methanisieren finde ich auch attraktiv.

man muss sich dann halt überelgen, wo man das Methan am besten verwenden will. Industrieprozesse? Denkmalgeschützte Gebäude? LKW? Busse?

komprimiertes Methan ist deutlich einfacher in der Handhabung als koomprimierter Wasserstoff. Sieht man ja heute schon, wenn man Methan und Wasserstofffahrzeuge vergleicht.

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Um zum Thema zurück zu finden.

Die ganzen gase kannman hierzulane aber nur erzeugen, wenn man auch jede menge überschüssigen Strom aus EE (oder Kernenergie) hat. Überschusse aus Atomstrom wird es in Deutschland in absehbarer Zukunft nicht geben können, also brauchen wir Überschüsse aus EE-Strom.
da Solarenergie Prinzip bedingt nur rund 1000 Vollaststundne bei uns hat und Wind 3000-4500 Volllaststunden schafft und die Preise für Wasserstoffelektrolyse sehr stark von der Auslastung abhängen bleiben nuir die Optionen Windkraft oder Import.

Um Wasserstoff importieren zu können braucht es erstmal Lnder, die den erzeugen und dann auch an uns verkaufen wollen.

Im Grunde wäre das die einzig reale Chnace ohne Windkraftausbau auszukommen, der massive Import von Wasserstoff. dazu bräuchte man dann 10-20 Lieferländern die willens wären, die Infrastruktur bei sich aufzubauen.

Der Wasserstoff müsste dabei nicht unbedingt teurer sein, aber der Strom würde sich im Verglich zu Windstrom aber um den Faktor 4-5 verteuern (für diesen Anteil, dafür sind die Integratinskosten geringer). Standorte mit verfügbarer Windkraft hätten für die stromintensive Industrie einen massiven Wettbewerbsvorteil.

Das interessante ist, dass es in Deutschland ganz grob so ein Experiemnt tatsächlich gibt. Bayerns Politik hat die grobe Vision, das mit Solar und Wasserstoff und ohne eigene Windkraft zu machen, wobei amnd araus setzte, dass die Norddeutschen den Windstrom schon abgeben und der Rest deutschalnd für die 6x teuren vergrabenen leitungen dann für Bayern mitbezahlt.
Von dem was ich höre spielte das für die oder andere Ansiedlung schon eine Rolle, nicht zum Vorteil der Bayern.

MfG