Energiewende« aus und bekommen im Gegenzug aus diesen Quellen lediglich drei Prozent ihres Energiemixes (**hier).

Von anderen wird sie als wegweisend begrüßt

KLIMARETTER.INFO, immerhin von namhaften Persönlichkeiten wie Herrn Prof. Grassl und Professorin C. Kemfert herausgegeben, sieht das wie üblich vollkommen gegensätzlich und verkündet die Lobeshymne auf die Ökoenergie – garniert mit Bildern die zeigen, dass die Natur noch immer nicht vollständig „windgespargelt“ ist und weiterhin zu schließende Lücken bestehen.

[2] Neuer deutscher Stromrekord*

Der Überschuss beim Stromexport steigt auf 50 Milliarden Kilowattstunden: Während 2015 die Windkraft boomte, drosselten die Kohlekraftwerke ihre Produktion nicht. Erneuerbare decken jetzt 32 Prozent des Strombedarfs.

Damit sich jeder selbst ein Bild machen kann, hat der Autor eine Jahresscheibe Ökoenergie analysiert und stellt die Auswertung hiermit vor. Leider endet diese mit dem November (schließt aber den Dezember des Vorjahres mit ein), aber so ein Artikel ist nicht in 5 Minuten erstellt und er sollte zum Jahreswechsel erscheinen.

Verwendeter Datensatz und Daten-Genauigkeit

Information dazu findet sich im Anhang.

Leistung und Energie (anbei eine ergänzende Erklärung, weil im Blog sonst seitenlang diskutiert wird)

Alle Ganglinien-Darstellungen zeigen differentielle Werte, also die Leistung (typisch MW; GW). Man kann diese nun mit einer Stunde gedanklich multiplizieren und erhält dann die für diese Stunde geltende Energie-Einspeisung (typisch MWh; GWh). Der Zahlenwert bleibt dabei gleich, obwohl es sich um zwei vollkommen unterschiedliche Bedeutungen handelt.

Beispiel: Im Bild 1 sieht man im Nov. 2015 kurz beim Verbrauch Werte von 80 GW. Genau genommen ist dies ein Verbrauchs-Leistungswert von 80 GW zu diesen Zeitpunkten. Gleichzeitig kann man den Zeitraum, an dem diese Leistung abgerufen wurde (gedanklich) in Stundenbereiche aufteilen und dann sagen, dass für diesen Zeitraum im November 2015 ein (differenzieller) Energie-Verbrauch von 80 GW x 1 h, also 80 GWh vorlag – aber beachten: für 2 h sind es bereits 2 x 80 = 160 GWh Energieverbrauch, während die angebotene Leistung mit 80 GW gleich bleibt -.

Umgangssprachlich redet niemand „geschwollen“ von einem (differenziellen) Verbrauchs-Leistungswert, sondern wie im Bild von Agora angegeben von Stromverbrauch oder Energieverbrauch. Da ist die Umgangssprache unpräzise und damit bezüglich dieser Begriffe fehleranfällig.

Für die Einspeisung gilt das Gleiche. Bild 1 zeigt die anliegende Leistung (GW). Im Artikel wird dies durchgängig als „Bereitstellung“ bezeichnet. Trotzdem kann man auch hier mit einer fiktiven Stunde multiplizieren und erhält dann mit GWh den gleichen Zahlenwert für die innerhalb einer Stunde zu dieser Zeit eingespeiste Energie, nach zwei Stunden allerdings auch wieder das Doppelte und so weiter.

Fazit: Bei Zahlenangaben wird im Artikel penibel auf die richtigen Dimensionierungen und Benennungen geachtet. Damit der Text für nicht-Energietechniker aber nicht zu holprig wirkt, wird in Erklärungen umgangssprachlicher formuliert.

Der aktuelle Jahresverlauf von Dezember 2014 bis November 2015

Den auf Agora Energiewende dargestellten Verlauf der Ökoleistungs- Bereitstellung und Stromverbrauch zeigt Bild 1.

Bild 1 Stromverbrauch und angebotene Ökoleistung von Dez. 2014 bis Nov. 2015 (Quelle Agora-Energiewende)

Den (unbedeutenden) Anteil Solar – der 50 % der gesamten EEG-Kosten verursacht – zeigt deutlicher Bild 2.

Bild 2 Verbrauch und angebotene Solarleistung von Dez. 2014 bis Nov. 2015 (Quelle Agora-Energiewende)

Den Anteil Windkraft zeigt Bild 3.

Bild 3 Verbrauch und angebotene Windleistung von Dez. 2014 bis Nov. 2015 (Quelle Agora-Energiewende)

Fazit

Um anhand dieser Bilder unter Betrachtung der horrenden Kosten von einem „Boom“ an Ökoenergie zu reden, muss man sehr begeisterungswillig sein. Zumindest konnte die Ökoenergie noch nichts wirklich an adäquater Energie liefern. Die als Leuchtturm-Projekte gelobten „Energie-autarken“ Dörfer haben damit schon einen sehr potemkinschen Charakter und stellen nicht im Ansatz in der Breite realisierbare Wirklichkeiten, sondern eher Beispiele ökogerechtfertigter Dorfzerstörungen dar. Interessierte Leser sollten dazu den EIKE-Artikel "Die Nassauer von Feldheim" von Herrn Limburg ansehen.

Bild 4 Bild aus dem EIKE Artikel "Die Nassauer von Feldheim"

Detaildarstellungen

Die Bilder von Agora sind schön geglättet. Anbei deshalb der Verlauf, was sich im Versorgungsnetz wirklich abspielt. Bild 5 zeigt die Summenwerte von Bild 1 in höherer Zeitauflösung und mit weniger Glättung. Die Differenz zwischen Verbrauch und Ökostromeinspeisung müssen aufgrund der Vorrangeinspeisung alleine die konventionellen Kraftwerke ausregeln. Übrigens lasse man sich nicht täuschen. Zu keinem 15-Minuten Zeitpunkt war in der Deutschland-Summe eine Ökoenergie-Einspeisung höher als der Verbrauch.

Bild 5 Energieverbrauch (schwarz) und Ökostrom-Leistungsbereitstellung (rot) in hoher Auflösung (MW)

Energieeinspeisung

Bild 6 zeigt die Einspeisungen der verschiedenen Ökoenergie-Erzeuger über den Jahresverlauf. Man sieht deutlich, wie weit der Abstand zwischen Strombedarf und Ökoenergiebereitstellung wirklich ist. Aber die gekennzeichnete, fehlende Leistung würde noch längst nicht reichen, denn bei der Ökoenergie müssen neben dem Bedarf zusätzlich die Speicher zur Überbrückung der Flautezeiten gefüllt werden. Ganz deutlich wird, dass die mit 50 % des EEG-Budgets vollkommen übersubventionierte Solartechnik überhaupt keinen sinnvollen Beitrag leistet. Das führt aber nicht zu (Er-)Kenntnissen, sondern zu Aussagen wie:

[3] Dirk Becker, Mitglied des dt. Bundestages (SPD-Fraktion)

"Gerade die Entwicklung der Solarenergie verdeutlicht, wie sehr die Energiewende von den Bürgerinnen und Bürgern getragen wird. Damit das auch so bleibt, braucht die Politik Partner wie den BSW- Solar."

[3] Günther Cramer, Solarpionier und Gründer der SMA Solar Technology AG †

"Die Photovoltaik ist auf dem besten Wege, eine starke Säule der Energieversorgung weltweit zu werden.

Bild 6 Verbrauch und Ökoenergie-Einspeisungen

Berechnete Einspeisungen an Öko-Energie vom 1.12.2014 – 30.11.2015 (Bild 6):

Wind: 76.000 GWh

Solar: 34.350 GWh

Biogas und Wasser: 60.560 GWh

Verbrauch ohne Import / Export: 478.000 GWh (Daten entso-e, Erklärung siehe Anlage)

Verbrauch mit Import / Export: 522.000 GWh (Daten entso-e, Erklärung siehe Anlage)

Nun die Auswertung, wie verfügbar die Leistung der Haupt-Ökoenergie-Quellen Windkraft und Solar über ein Jahr ist. Bezug: Installierte Gesamtleistung Windkraft und Solar: 80.528 MW (Jahres-Mittelwert)

Bild 7 Leistungsangebot von Windkraft und Solar über anteilige Jahreszeiträume bezogen auf die Nennleistung

Bild 8 (korrigiert) Tabellierung von Bild 7. Leistungsangebot von Windkraft + Solar über anteilige Jahreszeiträume

Man muss bedenken, dass die gesamte Netz-Infrastruktur für die installierte Leistung ausgelegt werden muss. Benötigt wird die Infrastruktur dann nur zu Bruchteilen (z.B. 50 % der Zeit wurden durchgehend weniger als 13,4 % der installierten Leistung angeboten, die gelisteten 13,3 % sind der maximal in dieser Zeitspanne erreichte Angebotswert).

Der Kampf gegen neue Stromtrassen hat damit seine Berechtigung. Nur müssten diese Bürger, Bürgermeister, Landräte und Politiker dann auch gegen die Energiewende protestieren. Dass sie das nicht machen zeigt, dass diese Proteste keine wirkliche Wissensbasis haben sondern vorwiegend emotional geführt werden.

Wie sieht es im Jahr 2050 aus, wenn alle konventionellen Kraftwerke abgeschaltet sind?

Extra zur Energiewende gegründete Forschungseinrichtungen wie das Fraunhofer IWES (Homepage: Mehr als 500 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter arbeiten auf den Forschungsgebieten Windenergie und Energiesystemtechnik des 2009 gegründeten Instituts) forschen? zur Energiewende und sind zu sehr positiven Ergebnissen gekommen[4]. Das muss so sein, denn was eine deutsche Regierung (diesmal über Fördermittel) vorgibt, ist nicht anzuzweifeln, sondern zu unterstützen. In der Einleitung zum IWES Strategiebericht neue Energien von 2012 heißt es deshalb:

[4] Die eindeutigen Erkenntnisse zum Klimawandel und seinen Folgen, die ökonomischen Risiken einer weitgehend von fossilen Energieimporten abhängigen Energieversorgung, die Kenntnis um die wachsenden ökologischen Gefährdungen durch die immer aufwändiger werdende Gewinnung weiterer fossiler Energierohstoffe und die nach wie vor ungelösten Fragen einer sicheren Endlagerung von Kernbrennstoffen und der Beherrschung der Risiken einer ausgeweiteten Kernenergienutzung sollten es eigentlich erleichtern, immer mehr gesellschaftliche und wirtschaftliche Akteure für den notwendigen Transformationsprozess der Energieversorgung in Richtung deutlicher Effizienzsteigerung und erneuerbare Energien zu gewinnen. Mit dem Energiekonzept der Bundesregierung sind richtige Schritte in diese Richtung gemacht worden. Es besteht jetzt vor allem ein weitgehender Konsens darüber, dass erneuerbare Energien „eine tragende Säule der zukünftigen Energieversorgung“ sein müssen und sich längerfristig zur dominierenden Energiequelle entwickeln müssen.

Die Österreicher sind aber auch (wieder) nicht klüger. In der Publizierung „Die österreichische Strategie zur Anpassung an den Klimawandel Teil 2“ steht:

[11] Stabilisierung des Transport- und Verteilnetzes durch entsprechende klimaangepasste Systemplanung

Ziel: Reduktion der Störungsanfälligkeit von Transportnetzen sowie die Vermeidung von Überlastung oder Versorgungsengpässen aufgrund der zu erwartenden klimatischen Veränderungen.

In dem Fraunhofer IWES Bericht[4] wird dann ausgeführt, warum neue Energien immer gewinnen (werden). Wie man dabei in den Vorhersagen daneben liegen kann, zeigt das folgende Beispiel von Bild 9:

Bild 9[4] Preisentwicklung für Rohöl (Darstellung zum aktuellen Preis vom Autor zugefügt)

Um die Ökoenergie zu rechtfertigen und einen Vorteil zu berechnen, werden die konventionellen wie üblich zusätzlich mit hohen Gefahrenkosten für das Weltklima beaufschlagt:

[4] Würde man die bisher nicht internalisierten Folgekosten des Klimawandels in der betriebswirtschaftlichen Kalkulation von Stromgestehungskosten berücksichtigen (hier mit einem Kostenwert in Höhe von 75 €/t CO2 charakterisiert), so läge bereits heute das ökologisch „korrekte“ Kostenniveau um 10 ct2009/kWhel. Die große Diskrepanz zu den heute tatsächlich betriebswirtschaftlich kalkulierten Kosten zeigt, dass die aus Umweltgesichtspunkten falschen Preissignale rasch und deutlich korrigiert werden müssen, wenn dauerhaft ein unter Klimagesichtspunkten akzeptables Energiesystem unter dem Regime von „korrekten Marktpreisen“ entstehen soll.

Danach werden die 0,003 °C welche Deutschland am Weltklima durch 3,5 Gt nicht emittiertes CO2 einsparen will (siehe EIKE KLimanarren) mit 262 Milliarden EUR bewertet. Nun beträgt die Messgenauigkeit einer sorgfältig errichteten DWD Klimastation +-0,2 °C. Um den Mess-Toleranzbereich einer Station von 0 aus zu überschreiten und damit die Wirksamkeit wenigstens an einem Ort „belegen“ zu können, hätte Deutschland bereits 8750 Milliarden EUR ausgegeben.

Aber endlich lässt sich damit die Klimaschädigung durch das unselige Leben jedes Bürgers auf den Cent genau mit Schadenskosten beziffern. Man atmet im Jahresmittel 0,4 t CO2 aus und schädigt so das Klima mit genau 30,00 EUR. Vielleicht werden diese bald von jedem Bürger wie die Zwangs-Fernsehgebühren indirekt vom Staat dann jährlich aufgrund eines Klima-Bürgerpflichtgesetzes von Greenpeace oder Germanwatch eingezogen.

Da muss man weinen, aber aus anderen Gründen als unsere Umweltministerin Frau Hendricks zum Abschluss des letzten Klimagipfels[5].

Denn die Kostenbilanz ist desaströs, wie es das folgende Bild 10 mit der Gegenüberstellung von EEG-Zwangsvergütung und wahrem Energiewert (Spottpreis) zeigt. Wobei zur EEG-Förderung parallel noch die erforderlichen Netz-, Infrastruktur- und Speicherkosten auflaufen.

Bild 10[9] EEG-(Zwangs-)Vergütung und wirklicher Energie-Marktwert

Zurück zum IWES Bericht. Darin ist die Ausbauplanung der Ökoenergie bis 2050 gelistet.

Die Ökoenergie-Ausbauziele für 2050

Neue Energien im Planjahr 2050

Die Ausbauplanung weist für 2050 die folgenden Ausbaufaktoren aus (Quelle: Fraunhofer IWES 29. März 2012, Bericht: BMU – FKZ 03MAP146, Tabelle 4-3, Scenario 2011 A[4]):

·       Windenergie: Faktor 2,25

·       Solarenergie: Faktor 1,75

·       Wind + Solar: Faktor 2

Mit diesen Faktoren ermittelt sich die zum Jahr 2050 geplante Gesamtleistung von Wind + Solar zu 187,6 GW (Anm.: Dieser Wert ist höher als in der IWES-Studie für das Szenario 2011 A gelistet, da der aktuelle Ausbau den damals für 2015 vorhergesehenen übersteigt). Der mittlere Bedarf wird als ungefähr gleich angenommen, obwohl unsere Regierung Verbrauchs-Reduzierungen als Zwangsmaßnahme plant.

Mit dem ursprünglich geplanten Ausbau kann die Ökoenergie im Jahr 2050 bereitstellen:

Bild 11 Energiedaten 2015 und Hochrechnung für 2050 nach [4]

Der ursprünglich geplante Ausbau auf 80 % Bedarfsdeckung reicht im Jahr 2050 – sofern es sich wie das Jahr 2015 verhält – trotz aktuell überplanmäßigem Ausbau nur zur Deckung von 64 % des Verbrauchs. Die Energiehöffigkeit wurde also viel zu hoch angesetzt (weshalb einige Windparks kurz vor der Pleite stehen). Trotzdem wird vom Umweltbundesamt inzwischen für das Jahr 2050 eine Bedarfsdeckung von 100 % gefordert[10].

Um im Jahr 2050 die vom Umweltbundesamt geforderte Ökoenergie zu liefern, sind die im Bild 12 gelisteten Ausbaufaktoren erforderlich (nach Szenario 2011A gerechnet):

Bild 12 Ausbaufaktoren für 2050 nach Uba-Forderung

Es stellt sich die Frage wie das gehen soll und vor allem auch, wer das noch bezahlen kann. Die Industrie (und wie Pilze aus dem Boden geschossenen Öko-Forschungseinrichtungen) sagen auch dazu nichts Kritisches (Gier frisst Hirn). Vorstände und Inhaber werden durch die notwendigen, exorbitanten Investitionen reich. Dass die Mitarbeiter diese bezahlen müssen und dann pleite sind, interessiert nicht.

Die Ganglinien im Jahr 2050

Das folgende Bild 13 zeigt die simulierten Ganglinien von Verbrauch und Ökostrombereitstellung beim Ausbaufaktor für 100 % netto-Bedarfsdeckung. Bild 14 zeigt dazu den Verlauf der Residuallast (Differenz zwischen Last und Einspeisung aus erneuerbaren Energien zu jedem Zeitpunkt, beachten: Positive Residuallast = Deckungslücke der Ökostromeinspeisung, also Energiemangel).

Bild 13 Simulierte Ganglinien von Verbrauch (schwarz) und Ökostrombereitstellung (rot) im Jahr 2050 bei 100 % Bedarfsdeckung (der Offset resultiert aus der konstant einspeisenden Wasserkraft und Biogas)

Bild 14 Jahr 2050. Simulierte Ganglinien der Residuallast mit Anzeige von positiver in Rot (da Energiemangel) und negativer in Grün (da Energieüberschuss) bei 100 % netto-Bedarfsdeckung

Anhand von Bild 14 kann man ahnen, dass solche Einspeiseverläufe welche zwischen dem positiven und negativen Bereich „beliebig“ und in extremen Dimensionen hin- und herpendeln – was es im bisher durch Großkraftwerke dominierten Versorgungssystem nicht gab -, völlig neue und vor allem teure und sehr kritische Anforderungen an das Versorgungsnetz stellen. Auch sieht man recht lange Zeiten mit Energiemangel, welche zur Überbrückung Speichervolumen im (nicht im Ansatz vorhandenen) Großmaßstab oder parallel mit- laufende, konventionelle Kraftwerke erfordert. Was das bedeutet wird im Teil 2 erklärt.

Ergänzende EIKE-Artikel vom Autor

Zum Nachsehen der elektrotechnischen Begriffe und Detailerklärung der Ganglinienbilder

·       Ökostrom erklärt für DUMMIES anhand der Wind und Solareinspeisung im November 2015* V2 23.12.2015

Zur Energiespeicherung

·       Elektro-Energiespeicherung, Notwendigkeit, Status und Kosten. Teil 3 (Abschluss)

Darstellungen, wie auch ein CSU-regiertes Bundesland inzwischen die Vernunft abgibt

·       Der Wind bläst stetig – die Sonne steht still – wenn mein starker Arm es will oder warum gehen in Bayern die Lichter (noch) nicht aus

·       Das Positionspapier des CSU-Arbeitskreises Energiewende Keine Vernunft mehr, nirgendwo

Anlage

Datensatz

Leider gibt es zur elektrischen Energie in Deutschland keine aktuellen „amtlichen“ und vor allem keine vollständigen Daten. Will man welche erhalten, muss man sich diese selbst aus Rohdatensätzen der Netzbetreiber zusammenstellen (oder kaufen). Diese basieren zu einem erheblichen Teil aus Hochrechnungen von Stichproben und Schätzungen und werden deshalb von verschiedenen Institutionen – wie z.B. Agora Energiewende – nach eigenen Verfahren korrigiert. Dies gilt auch für die Ermittlung der Verbrauchsdaten, für die eine genaue Zurechnung des Strom-Import / -Exports praktisch nicht möglich ist. Bei Agora Energiewende ist bei der Verbrauchswertanzeige der Import / Export mit enthalten, weshalb es in dieser Artikelreihe ebenfalls so gehandhabt wird. Der wahre Verbrauch liegt jedoch wohl irgendwo zwischen dem Nettowert (Load) und dem Wert zuzüglich Import / Export.

Der für diesen Artikel verwendete Datensatz wurde von Herrn Schuster aus den entsprechenden Rohdaten zusammengestellt und dem Autor freundlicher Weise zur Auswertung überlassen. Er beinhaltet keine Korrekturen. Der Autor hat sich entschieden, die Auswertung trotz möglicher Datenmängel mit den privaten, aber aktuellen Daten (und nicht denen von Agora von 2014) durchzuführen. Es können sich zu Darstellungen anderer Institutionen damit erhebliche Abweichungen ergeben. Auf die Tendenzen haben diese allerdings keinen Einfluss. Zudem stimmt dieser privat recherchierte Datensatz mit den Angaben von Agora Energiewende ausreichend überein.

Quellen

[1]

Kopp Verlag 25.08.2015: Windenergie-Flutwellen aus Deutschland werfen seine Nachbarn in die Dunkelheit

http://info.kopp-verlag.de/hintergruende/enthuellungen/redaktion/windenergie-flutwellen-aus-deutschland-werfen-seine-nachbarn-in-die-dunkelheit.html

[2]

KLIMARETTER.INFO Dienstag, 22. Dezember 2015: Neuer deutscher Stromrekord

http://www.klimaretter.info/energie/hintergrund/20355-neuer-deutscher-stromrekord

[3]

Bundesverband Solarwirtschaft, Homepage

https://www.solarwirtschaft.de/ueber-uns/stimmen.html

[4]

Fraunhofer IWES 29. März 2012: BMU – FKZ 03MAP146, Langfristszenarien und Strategien für den Ausbau der erneuerbaren Energien in Deutschland bei Berücksichtigung der Entwicklung in Europa und global – Schlussbericht

[5]

EIKE 22.12.2015: Klimanarren und die Lügenpresse DER SPIEGEL

http://www.eike-klima-energie.eu/news-cache/klimanarren-und-die-luegenpresse-der-spiegel/

[6]

Michael Fette Dresden, Februar 2014: Das Spannungsfeld zwischen Netzdynamik, dezentraler Erzeugung von Elektroenergie und deren Speicherung

[7]

energiespektrum 18. DEZEMBER 2015: Intelligentes Stromnetz

http://www.energiespektrum.de/index.cfm?pid=1706&pk=89040#.VnQwQVnZ1Ec

[9]

Technische Universität Berlin, September 2011 Studie: Kosten des Ausbaus der erneuerbaren Energien

[10]

Umweltbundesamt: Energieziel 2050 100% Strom aus erneuerbaren Quellen

http://www.umweltbundesamt.de/publikationen/energieziel-2050

[11]

Anpassungsstrategie_Aktionsplan_23-10-2012: Die österreichische Strategie zur Anpassung an den Klimawandel Teil 2 – AKTIONSPLAN Handlungsempfehlungen für die Umsetzung

Die neuen Energien im Jahr 2015 und im Jahr 2050 nochmals erklärt für Dummies