Das Sommertief ´Kirsten`(Abbildung, bitte unbedingt anklicken- es öffnen sich alle Abbildungen und Mehr) bescherte Deutschland genau zur Mitte der 35. Woche einen veritablen Windbuckel (Abbildung 1). Die konventionellen Stromerzeuger waren offensichtlich gut vorbereitet: Die Stromerzeugung wurden in allen fossilen Bereichen, aber auch im Bereich Kernenergie soweit es ging, heruntergefahren (Abbildung 2). Dennoch wurde insgesamt viel zu viel Strom erzeugt. Strom der zum Teil mit Bonus verschenkt werden musste.

Wie bereits am Sonntag. Da war der Bonus für die Stromabnehmer im benachbarten Ausland sogar höher als am Mittwoch. Er lag in der Spitze bei 16,18€/MWh. Dafür war der Preis, den Deutschland für Importe zur Deckung von Versorgungslücken zahlen musste, umso höher. Am 27.8.2020 um 20:00 Uhr zum Beispiel mussten exakt 90€/MWh gezahlt werden (Abbildung 3). Vor allem Österreich, die Schweiz und Frankreich, aber auch Tschechien machten – wie schon so oft – höchst rentable Preisdifferenzgeschäfte (Abbildung 4).

Die Tagesanalysen

Sonntag, 23.8.2020: Anteil erneuerbare Energieträger an der Gesamtstromerzeugung 64,52 Prozent, davon Windstrom 37,90 Prozent, Sonnenstrom 14,52 Prozent, Strom Biomasse/Wasserkraft 12,10 Prozent. Die Agora-Chartmatrix: Hier klicken.

Der Sonntag wartete am Morgen und über Tag mit durchgängig kräftiger Windstromerzeugung plus zufriedenstellender Sonnenstromerzeugung auf. Zuviel Strom im Markt war die Folge. Die konventionellen Stromerzeuger konnten über die Mittagsspitze die Stromerzeugung nicht noch weiter herunterfahren, denn zur Nacht, zum nächsten Tag war ein erhebliches Hochfahren der konventionellen Stromerzeugung angezeigt. Nach Sonnenuntergang wurde die regenerative Stromerzeugung immer weniger, um am nächsten Tag zwar nicht einzubrechen, aber … siehe Montag. In jedem Fall wurden heute über Mittag negative Strompreise aufgerufen. Diesen Zeitraum nutzten praktisch alle Nachbarn, um sich mit Strom einzudecken und noch Geld dafür zu bekommen.

Montag, 24.8.2020: Anteil erneuerbare Energieträger an der Gesamtstromerzeugung 41,67 Prozent, davon Windstrom 17,42 Prozent, Sonnenstrom 12,88 Prozent, Strom Biomasse/Wasserkraft 11,36 Prozent. Die Agora-Chartmatrix: Hier klicken.

Montags steigt der Strombedarf, die erneuerbaren Energieträger machen da gleichwohl nicht mit. Deshalb sind heute um 12:00 Uhr etwa 37 GW konventioneller Strom zur Deckung des Bedarfs notwendig. Gestern waren es um die gleiche Zeit 5 (fünf) GW. Das ist schon eine Herausforderung, solche Unterschiede zu händeln:  Die tatsächliche Erzeugungs-Differenz lag zwischen etwa 19 und 40 GW. Hier noch die regenerative Erzeugung und der IMEX-Chart

Dienstag, 25.8.2020: Anteil erneuerbare Energieträger an der Gesamtstromerzeugung 44,93 Prozent, davon Windstrom 21,01 Prozent, Sonnenstrom 13,04 Prozent, Strom Biomasse/Wasserkraft 10,87 Prozent. Die Agora-Chartmatrix: Hier klicken.

Heute sinkt die regenerative Stromerzeugung am Morgen in Bereiche, die Stromimporte zwecks Bedarfsdeckung notwendig machen. Stromimporte, die teuer bezahlt werden müssen. Zwar wird den ganzen Tag Pumpspeicherstrom geliefert. Der reicht jedoch am Morgen bei weitem nicht. Ein weiteres Hochfahren der konventionellen Stromerzeugung ist nicht angezeigt. Zum einen wird die Sonnenstromerzeugung immer kräftiger; zu anderen steht Sturmtief ´Kirsten` vor der Tür. Da wird es wieder höchst anspruchsvoll, die konventionelle Stromerzeugung so zu steuern, dass diese Hochphase der Windstromerzeugung mit möglichst geringen Verlusten überwunden werden kann. Den Anstieg der Windstromerzeugung plus Wasserkraft, plus Biomasse zum Endes des Dienstags veranschaulicht dieser Chart deutlich. Um 24:00 Uhr ist die regenerative Erzeugung fast so hoch wie zur Mittagszeit um 12:00 Uhr.

Mittwoch, 26.8.2020: Anteil erneuerbare Energieträger an der Gesamtstromerzeugung 76,69 Prozent, davon Windstrom 57,67 Prozent, Sonnenstrom 9,82 Prozent, Strom Biomasse/Wasserkraft 9,20 Prozent. Die Agora-Chartmatrix: Hier klicken.

Es ist soweit. Tief Kirsten sorgt den ganzen Tag für stramme Windstromerzeugung. Der Windbuckel kann selbstverständlich nur in der Zusammenschau mit dem Dienstag und dem Donnerstag gut erkannt werden. Da erkennt man auch, dass die Windstromerzeugung auf See durchaus nicht so kontinuierlich ist, wie der Bürger gerne annimmt. Trotz aller Bemühungen die konventionelle Stromerzeugung der massiven regenerativen Stromerzeugung anzupassen, sinkt der Strompreis zeitweise in den Keller. Die Preise für die einzelnen Abnehmer: Hier klicken

Donnerstag, 27.8.2020: Anteil erneuerbare Energieträger an der Gesamtstromerzeugung 48,57 Prozent, davon Windstrom 25,00 Prozent, Sonnenstrom 12,86 Prozent, Strom Biomasse/Wasserkraft 10,71 Prozent. Die Agora-Chartmatrix: Hier klicken.

Das Sturmtief ebbt ab. Prompt ergibt sich zum Sonnenuntergang eine Versorgungslücke. Die hohen Importpreise sind der Preis für eine höchst volatile Stromversorgung. Pumpspeicherstrom reicht nicht aus, um die Lücke zu schließen. Das Hochfahren anderer konventioneller Kraftwerke lohnt sich wohl nicht, denn zum Freitag ist ein weiterer Schub „Windstrom“ zu erwarten. Vor allem Österreich, Frankreich und Tschechien machen feine Preisdifferenzgeschäfte.

Freitag, 28.8.2020: Anteil erneuerbare Energieträger an der Gesamtstromerzeugung 46,32 Prozent, davon Windstrom 24,26 Prozent, Sonnenstrom 11,03 Prozent, Strom Biomasse/Wasserkraft 11,03 Prozent. Die Agora-Chartmatrix: Hier klicken. & Samstag, 29.8.2020: Anteil Erneuerbare an der Gesamtstromerzeugung 45,95 Prozent, davon Windstrom 19,82 Prozent, Sonnenstrom 12,61 Prozent, Strom Biomasse/Wasserkraft 13,51 Prozent. Die Agora-Chartmatrix: Hier klicken.

Freitag und Samstag ´wabert` der erzeugte Windstrom mit fallender Tendenz Richtung Sonntag. Es sei bereits verraten: Am Sonntag ist die regenerative Stromerzeugung bis Mittag tatsächlich mau. Am Freitag und Samstag bewegen sich die Strompreise in einem Fenster von 29 bis 52 €/MWh. Wobei Deutschland oben dabei ist. Unsere Nachbarn eher unten. Das verwundert nicht. Das ist das Muster.

Ein Leser dieser Kolumne, Dr. Bernd Gosch aus Göttingen, schreibt ab und zu auch Leserbriefe an das Göttinger Tageblatt. Unter Abbildung 8 finden Sie einen solchen Brief.

Prof. Dr. Rainer Hoffmann (i.R.) vom Institut für Soziologie antwortet auf den Brief Dr. Goschs ebenfalls mit einem Leserbrief (Abbildung 9). Prof. Hoffmann ist auch Vertrauensdozent an der Uni Göttingen für die Rosa-Luxemburg-Stiftung.

Ist das, was Dr. Gosch in seinem Leserbrief schreibt „ängstliche Schwarzmalerei“? Nein, es ist die überspitzte Darstellung einer Zukunft, die gleichwohl nur in Deutschland in dieser Form Wirklichkeit werden könnte. Denn alle anderen Länder der Welt gehen den Weg Deutschlands, welches nur einen marginalen Anteil am CO₂-Ausstoß weltweit hat, nicht mit. Das versteht Prof. Hoffmann nicht.  Fast schon verbissen zählt er all´ die Projekte auf, welche wie Konserven in den Stromspeicherschrank gestellt werden sollen. Wenn mal richtig gerechnet würde, würde sich herausstellen, dass alle diese innovativen Speicher Makulatur sind. Zum einen, weil gar nicht genügend grüner Strom in Deutschland erzeugt wird, um den Bedarf zu decken, geschweige denn, um irgendwelche Speicher zu füllen. Hinzu kommt, dass der Strombedarf im Fall einer längeren Flaute so groß ist, dass nicht mal mehrere Speicher à la Hambacher Loch mit 0,27 TWh ausreichen, um den durchschnittlichen aktuellen (1,5 TWh pro Tag) und den später mit Sicherheit höheren (Stichwort Sektorkopplung) Bedarf Deutschland zu decken.

Sektorkopplung bedeutet Ersatz von bisher aus fossilen Energieträgern und Kernkraft erzeugter Energie durch regenerativ erzeugten Strom. Strom, der dann in großen Mengen benötigt wird, welche eine mögliche Ersparnis bei weitem und vielfach übersteigen wird. Ziel der Energiewende ist, langfristig Kohle, Kernkraft und Gas durch erneuerbar erzeugten Strom zu ersetzen. Welches Dilemma sich daraus ergibt, belegt der geplante Ersatz der bis Ende 2022 abgeschalteten Kernkraftblöcke und der teilweise Ausstieg aus der Braunkohle. Abbildung 10 belegt, dass allein für diesen Schritt 1.667 à 7,5 MW Windkraftwerke bis 2030 auf hoher See installiert werden müssen.  Die dann aber, man lese und staune, gut 10 TWh weniger Strom erzeugen als die bis Ende 2022 abgeschalteten Kern- und Braunkohlekraftwerke. Natürlich im Durchschnitt. Dass der Offshore-Windstrom höchst volatil ist, brauche ich nicht zu betonen. Der Strom kommt nach dem Zufallsprinzip; nicht wie er gebraucht wird.

Nicht nur die Stromerzeugung mittels Windkraft soll ausgebaut werden. Auch die Solarstromanlagen sollen massenhaft zugebaut werden. Bis 2030 pro Jahr um die 6 GW. Das entspricht einer Steigerung der Stromerzeugung von etwa 6,5 TWh pro Jahr. Was eine starke Steigerung der Stromerzeugung über die Mittagsspitze zur Folge haben wird. Dieser Strom wird zum größten Teil verschenkt werden müssen. Denn Speicher, Speicher, die solche Mengen Strom zusätzlich aufnehmen könnten, solche Speicher gibt es nicht, wird es in den nächsten Jahren und Jahrzehnten auch nicht geben. Da kann Prof. Hoffmann ´intelligente Lösungen` vortragen wie er will. Intelligenz ersetzt keine Physik. Soll sie dies tun, wird aus Intelligenz pure Ideologie.

Noch ein Wort zum Strom unserer ausländischen Nachbarn. Momentan machen diese gute Preisdifferenzgeschäfte mit Deutschland. Ist zu viel Strom im Markt, nehmen sie Deutschland diesen Strom billig oder sogar mit Bonus ab. Benötigt Deutschland Strom, kostet er in aller Regel richtig Geld. Die 35. Woche (s. o.) ist dafür ein schönes Beispiel. Es könnten aber Zeiten kommen, da benötigen alle ihren selbst erzeugten Strom selbst. Das wird vor allem im Winter sein, in dem die Sonne, wenn überhaupt, nur sehr schwach scheint, und per Windkraft an manchen Tagen kaum Strom erzeugt wird. Solche Phasen gibt es praktisch jeden Winter. Deutschland wird sich nicht darauf verlassen können, dass es als noch größtes Industrieland Europas in solchen Zeiten von seinen Nachbarn mitversorgt wird. Es geht nicht um „verhungern lassen“. Es geht um die tatsächliche Stromerzeugung und den jeweiligen Bedarf der Länder. Der Bedarf entsteht in jedem Augenblick.

Gedeckt wird zunächst immer der eigene. Dann wird ggf. Strom verkauft. Wenn er denn vorhanden ist. In dem Moment, wo Deutschland ihn braucht. Denn Strom ist ein Gleichzeitigkeitsgeschäft. Deshalb ist das Saldieren von Im- und Exportstrom (Abbildung 7) zum Beweis, dass z. B. genügend Strom in Deutschland vorhanden ist, vollkommen unsinnig. Immer wenn in Abbildung 1 ein weißes Feld zwischen der lila Bedarfslinie und dem Feld der konventionellen Stromerzeugung vorhanden ist, benötigt Deutschland Strom aus dem Ausland. Da hilft es nicht, dass Deutschland 3 Stunden vorher zum Beispiel viel mehr Strom exportiert hat, als es jetzt braucht. Auch wenn Deutschland doppelt so viel Strom erneuerbar hergestellt zur Verfügung stünde, wäre das Problem nicht gelöst (Abbildung 11). Überschüssiger Strom wäre kein grüner Strom und reicht nicht aus, um den fehlenden Strom z. B. in Form von Wasserstoff als Speicher zu erzeugen. Da würden aus den 28 TWh „Überschuss“ schlichte 7 TWh. Es fehlen gleichwohl 45 TWh. Hinzu kommt, dass fossile Stromerzeugung auch nach 2022 weiter abgeschaltet wird. Zuverlässige und sichere Stromerzeugung. Auch wenn Professor Hoffmann das nicht wahrhaben will und von „gefährlich“ spricht. Und: Die Probleme, die die Volatilität des Stromflusses bei geplanter Wasserstofferzeugung durch grünen Strom mit sich bringt, sind noch lange nicht gelöst.

„Reservekraftwerke und Einsparungen“ sind regelmäßig die Elemente, welche von den Freunden der Energiewende herangezogen werden, wenn die Energiewende-Rechnung nicht aufgeht. Reservekraftwerke bedeutet aber faktisch die den Zubau und die Bevorratung eines Gas-Kraftwerkspark, welcher die Stromversorgung Deutschlands im Falle eines Falles komplett besorgt. Denn weht kein Wind und ist es Nacht, ist es vollkommen gleich, wie viele Windkraftanlagen in Deutschland montiert wurden. Es wird kein Strom erzeugt.  Solch´ eine „Reserve“ kostet. Man hat neben der regenerativen Stromerzeugung noch mal das Ganze in konventioneller Form zu finanzieren. Damit schmilzt der angebliche Kostenvorteil der ´Erneuerbaren` wie Butter in der Sonne. Soweit denken Leute wie Prof. Hoffmann gar nicht. Ihnen schwebt in aller Regel ohnehin ein Stromversorgungsmodell vor, welches angebotsorientiert ist. Ist Strom vorhanden, wird er verteilt, ist keiner da, dann gibt es eben keinen Strom. Strom wird 2040 verteilt, wie der Wohnraum, der sinnvoller verteilt wird als heute, wie Prof. Hoffmann zum Schluss seines Leserstatements meint. Dass direkt daran der Begriff „Horrorfantasie“ gebraucht wird, ist zumindest ein halber freudscher Verschreiber (Abbildung 9).

Denn staatliche Verteilungssysteme inkl. Planung – kurz Planwirtschaft – hatten wir doch schon mal. Soll die Energiewende etwa eine Gesellschaftstrukturwende, früher sozialistische Revolution genannt, werden? Ich fürchte, diese ´Horrorfantasie` schwebt Hardcore-Energiewendern vor. Leider laufen viel Menschen mit Guten Gedanken mit, ohne auch nur zu ahnen, was sie da unterstützen.

Nehmen Sie freudig die Mega-Milliarden-Dollar-Verträge für die Solar- und Windkraftanlagen unter Vertrag. Ihre Speicherbatterien werden super aufgeladen, so steht es in der Beschreibung. Wenn sie letztlich spektakulär versagen – die explodierenden Kosten trägt der Kunde. Wir erweitern dieses Warnung auch auf die im Verborgenen wirkenden Wohltäter und Heuchler des Sierra Clubs, die wahnhaft Tugend vortäuschen, obwohl sich alle über die Auswirkungen ihrer Luftschlösser im Klaren sind.

Die Regierung hat eine Milliarden-Dollar-Solarenergieanlage in der Mohave-Wüste, 30 Meilen von Las Vegas entfernt, genehmigt. Warren Buffett hat einen Vertrag unterzeichnet, die Energie dieser Solaranlage zu einem Preis von 4 Cent pro kW für 25 Jahre für sein Energieunternehmen zu kaufen. Die Kosten der Anlage werden auf 1.000.000.000 USD geschätzt. Wenn Sie am Ende dieses Artikels angelangt sind und die Kosten sehen, die wir für die Solaranlage schätzen, werden Sie zweifellos lachen, wenn sie jemals fertiggestellt wird (was zweifelhaft ist). Aber die Bürger von Las Vegas werden nicht lachen. Sie werden weinen, wenn sie sehen, wie sich ihre Stromrechnungen verdreifachen

Für die gleichen Kosten, die wir für die Gemini-Solaranlage schätzen, könnten Herr Buffett und seine Freunde ein Kernkraftwerk auf weniger Grundfläche in der Mohave-Wüste bauen, das viermal mehr Energie produzieren würde, absolut zuverlässig ist und für die Menschheit und die Umwelt am sichersten wäre . Die Kosten für Kernkraftwerke sind aufgrund der exorbitanten Kosten und Risiken jahrzehntelanger Lizenzbeschränkungen und Rechtsstreitigkeiten, auf das Niveau unserer Schätzung für die Solaranlage gestiegen. Lithium-Ionen-Batterien in der Wüste werden niemals die gleiche Sicherheit bieten wie Kernkraftwerke.

In Teil I dieser Serie haben wir die Umweltzerstörung im Planetenmaßstab demonstriert, die im Namen von „ Save the Planet“ durchgeführt wurde: zuerst durch Umstellung auf Wind- und Sonnenenergie, dann durch Hinzufügen von Speicherbatterien. In diesem folgendem Teil II zeigen wir die Gesundheits- und Sicherheitsrisiken für die Öffentlichkeit auf, die sich aus der Zugabe dieser Lithium-Ionen-Speicherbatterien ergeben. Wir untersuchen auch die Kostenauswirkungen, die Steuerzahler und Kunden tragen müssen. Vielleicht können wir Michael Moore dazu inspirieren, eine Fortsetzung seines herausragenden Films „PLANET OF THE HUMANS“ zu machen, um diese realen Kosten offen zu legen.

Quelle Energy. Gov, Office of Office of Energy Efficiency & Renewable Energy, Washington

Hier ist, worüber wir sprechen. Abbildung 1 zeigt eine typische Stromerzeugungsanlage. In Punkt A haben wir eine fossile Anlage, die die in Punkt D gezeigten Häuser und Geschäfte mit Strom versorgt. Die Idee besteht nun darin, eine Solar- oder Windanlage, Punkt B , hinzuzufügen , um einen Teil des Stroms zu ersetzen, wenn der Wind weht, oder die Sonne scheint, also „ Reduzierung“ der verbrannten, fossilen Brennstoffe von Kraftwerk A für ein paar Stunden am Tag. Da Sonne und Wind jedoch unzuverlässig sind und nur zeitweise liefern, kann Kraftwerk A nicht ausgeschaltet werden. Stattdessen läuft es im Standby-Modus, falls die Energiezufuhr in wenigen Sekunden wieder auf volle Leistung gebracht werden muss, um einen Stromausfall [beim Verbraucher] zu verhindern. In diesem Standby-Modus verbrennt Kraftwerk A immer noch ungefähr 90-95% seines Brennstoffs und produziert immer noch ungefähr das gleiche CO2 und die gleichen Schadstoffe, als ob die Wind- / Solaranlagen nicht da wären.

[ob die hier angegebene Prozentzahl korrekt ist, kann ich nicht beurteilen. Ich tippe auf „Kohlekraftwerke“, an die die Autoren denken, der Übersetzer]

Das angestrebte Ziel ist es nun, den Generator von Anlage A vollständig zu eliminieren und Sonne / Wind die Batterien von Kontrollsystem C aufladen zu lassen und gleichzeitig Strom für die Kunden D zu produzieren. Sind die Batterien vollständig aufgeladen, versorgen Sonne / Wind nur die Kunden D mit Strom. Die Batterien des Kontroll- und Batteriesystems C würden idealerweise die Absicherung liefern [können], damit wäre das fossile Kraftwerk unnötig. Aber was ist, wenn es mehrere Tage lang weder Wind noch Sonne gibt und die Batterien nur etwa 2, 3 oder 4 Stunden eines typischen Tagesbedarf / -verlauf abdecken können? Danach benötigen die Häuser, Geschäfte, Büros und Krankenhäuser und moderne Industrieanlagen jedoch immer noch Strom, um sicher arbeiten zu können und funktionsfähig zu bleiben. Wir haben also alle Zutaten für den ehemals berühmten Rube Goldberg, um mit einer seiner seltsam komplexen Maschinen eine technische Lösung zu finden. [Achtung Werbung und vom Thema abschweifender Spaß: der kurze Honda Gagfilm ist einfach brillant, danach folgt auf YouTube die Pool Party Machine, der Übersetzer]

Aber es endet es damit nicht schon? Obige Abbildung 2 erinnert an die vielen Warnungen, die wir bei der Verwendung, Lagerung und sicheren Entsorgung von elektrischen Lithium-Ionen-Batterien gesehen und gehört haben.

Sicherheits- und Gesundheitsbedenken. In der Ingenieurschule wurden wir über Murphys Gesetz unterrichtet! Wenn etwas schief gehen kann, wird es das und zwar zum schlimmsten Zeitpunkt und in die schlimmste Richtung. Wenn Sie eine Erinnerung benötigen, finden Sie hier einige Schlagzeilen aus der ganzen Welt.

Feuerwehren müssen deswegen immer öfter ausrücken: Kaputte Akkus sind brandgefährlich]]

• Bloomberg, [ii] „ Eine weitere Lithium-Ionen-Batterie ist explodiert, diesmal in einem Energiespeicherkomplex in den USA. Von Brian Eckhouse und Mark Chediak. 23. April 2019, aktualisiert am 24. April 2019:
• Batterie im Werk in Arizona explodiert; zwei andere Fabriken wurden vorsorglich geschlossen. Die Regulierungsbehörde für Versorgungsunternehmen in Arizona fordert eine gründliche Untersuchung.
• „Mindestens 21 Brände waren laut Bloomberg NEF bereits bei Batterieprojekten in Südkorea aufgetreten. Aber dieses letzte Ereignis, das am Freitag in einer Einrichtung eines Energieversorgers der Pinnacle West Capital Corp. in Surprise, Arizona, ausbrach, war das erste Mal, dass es in Amerika passiert ist, seit diese Batterien weltweit eingesetzt werden. “

Aus der ganzen Welt

• Südkorea: Vor 3 Jahren wurde die neue Verordnung „ Verstärkung der Batteriesicherheitsregeln nach 7 Bränden“ verabschiedet. Auf dieser Webseite sehen Sie zahlreichen Berichte über die Brände- und Explosionen in Südkorea im Zusammenhang mit Lithium-Ionen-Batterien. Schauen Sie sich besonders die YouTube-Videos an. [iii]
• Schweiz: [iv] 17. Mai 2018, “ Schweizer Staatsanwaltschaft untersucht tödlichen Tesla-Absturz, Verdacht auf“ thermisches Durchgehen „der Batterie.“

In USA, einige aktuelle Ereignisse:

• „ Massiver Brand / Explosion einer Lithium-Ionen-Batterie zeigt Herausforderungen bei der Speicherung erneuerbarer Energien“ (com, 29. Januar 2019) [v]
• „ Energiespeichersysteme für Lithium-Ionen-Batterien – Die Risiken und deren Umgang.“ [vi]
• “ Fortschritte und Vorsichtsmaßnahmen der Batterietechnologie für Hörgeräte “ [vii] und Telefone [viii]

Untersuchung von Explosionen von Lithium-Ionen-Batterien, Stamford University, 26. Mai 2017 [ix]

• Sicherheitsbedenken bei Lithium-Ionen [x]
• Sicherheit ist ein relativer Begriff und in diesen vielen Artikeln wird er zu Vergleichszwecken verwendet, z. B. „ um ihn sicherer zu machen“ oder „um die Sicherheit zu verbessern”. Die vielen Autoren wiederholen dies so oft, dass sie gezwungen zu sein scheinen, uns davon zu überzeugen, dass die Lithium-Ionen-Batterien sicher sind.

Stromversorgungsbatterien sind nicht einzigartig und alle haben dieselbe zugrunde liegende Architektur. Zum Beispiel besteht die neueste / leistungsstärkste Tesla-Batterie, 102 kWh, aus etwa 8.200 Einzelbatterien, die jeweils etwas größer als eine Standard-AA sind. Sie werden gebündelt und in einer Untereinheit versiegelt, wobei aus Sicherheitsgründen ein Kühlsystem hinzugefügt wird. Acht oder zwölf oder eine beliebige Anzahl dieser Untereinheiten werden dann gestapelt und verbunden, um die erforderlichen Arbeitseinheiten zu bilden. Diese illustrative 102 kWh Tesla-Batterie misst ungefähr 7 Fuß mal 4 Fuß mal 7 Zoll und wiegt ungefähr 1.200 Pfund. [2.100 x 1.200 x 190 mm, 545 kg]

[Ich habe kein Lizenzfreies Bild gefunden: Sehen Sie hier das Angebot eines Moduls einer vorstehend beschriebenen gebrauchten Tesla Batterie, da kann man gleich ausrechnen, was eine gebrauchte Tesla Batterie von 100 kWh kostet. Der Übersetzer]

Diese Batterien sind teuer. Für eine typische Anwendung, beispielsweise eine 450-MW-Anlage und 1.500 MWh, würden Sie ungefähr 16.000 dieser Tesla-Batterien bei einem Gesamtbatteriegewicht von ungefähr 10.000 Tonnen plus Gehäuse, Strukturen, Anschluss- und Steuergeräte benötigen. Je nachdem, wie sie verwendet / gefahren werden, müssen sie möglicherweise alle 3 bis 4 Jahre ausgetauscht werden. Wenn wir von 3,5 Betriebsjahren ausgehen und eine Anlage für eine Lebensdauer von 25 Jahren ausgelegt ist, werden insgesamt mehr als 110.000 dieser Batterien benötigt. Dann stellt sich die Frage, ob Tesla das Gillette-Modell für den Verkauf der Installationsbatterien verwendet und dann mit den nachfolgenden Ersatzbatterien ein Vermögen verdient.

Lassen Sie uns etwas rechnen: Unter Verwendung von Tesla [xi] – und IAEA-Daten, Tabelle 5.1 [xii] erhalten wir für die geschätzten 25-Jahres-Lebenszykluskosten (Kosten für Ausrüstung, Installation plus festen und variablen Betrieb und Wartung).

Wir könnten die Stromkosten mit etwa 2,5 Milliarden US-Dollar decken. Wenn wir dann das Solarpanel hinzufügen, steigen die Kosten um den Faktor zwei auf 5 Milliarden US-Dollar. Wenn wir dann ein Batterie-Backup hinzufügen, steigen die Kosten um mehr als das Dreifache auf etwa 8 Milliarden US-Dollar.

Lassen Sie uns diesen Wahnsinn weiterspinnen. Für diese eine typische Anlage haben wir die Stromkosten mehr als verdreifacht, sodass Batterien für einige Stunden pro Tag als Ersatz für Solarenergie verwendet werden können. Unsere Branchenführer haben ihren Umsatz verdoppelt, unsere Politiker wurden wiedergewählt, unsere wahnhaften Wohltäter fühlen sich edel und was haben wir dafür bekommen?

• · Möglicherweise wurde 0% fossiler Brennstoff verbrannt
• · Möglicherweise eine Reduzierung von CO2 und anderen Emissionen um 0%
• · Wir haben ungefähr 12 bis17 km² Ackerland und Wildnis verloren
• · Wir haben die Anzahl der Minen um den Faktor 10 erhöht
• · Wir haben den Umweltschaden erhöht, die öffentliche Sicherheit verringert und das Toxizitätsrisiko um den Faktor 10 oder mehr erhöht.

Warum? Es wird massiv Geld verschwendet

Warum? Die Umwelt zerstört

Warum? erhöhte Gesundheits- und Sicherheitsrisiken

Warum? Warum?

Wir haben alle schon oft gigantische Kostenüberschreitungen bei Regierungsprojekten erlebt, aber die 8-fache Überschreitung der Kosten könnte ein Rekord sein. Wir sind uns unserer Zahlen ziemlich sicher.

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Für diejenigen von Ihnen, die sich fragen, wie wir zu unseren Zahlen gekommen sind

Hier sind die Schätzungen der Back-up Kosten

• Kosten für fossile Kraftwerke 2,5 Milliarden US-Dollar, Basis
• Kosten der Solaranlage 2,5 Milliarden US-Dollar,
• Kosten für Batterien 3,0 Milliarden US-Dollar

Insgesamt 8,0 Milliarden US-Dollar

• Kosten des Schaltsystems; Wir beginnen mit einer notwendigen Anlage mit etwa 130 USD pro kWh und 1.500.000 kWh, die Kapitalkosten betragen etwa 195 Mio. USD plus 6,15 Mio für Ersatzteile zu Gesamtkosten von etwa 1,2 Mrd. USD
• Wenn wir jetzt die Kosten für die Batterieanlage, die Steuerungen und das Managementsystem sowie die Wartung für 25 Jahre und die Abbruchkosten addieren, ergibt geschätzte Gesamtkosten von 2,5 bis 3,5 Milliarden US-Dollar, wir verwenden 3,0 Milliarden US-Dollar.
• Fügen Sie nun die Kosten für eine Solar-PV-Anlage [xiii] zu 2.650 USD pro KW (1,2 Mrd. USD) plus Installation hinzu. O & M schätzt die Gesamtkosten für den Lebenszyklus und den Abriss für 25 Jahre auf etwa 2,5 Mrd. USD
• Kosten eines GuD Kraftwerkes mit kombiniertem Kreislauf: [xiv] bei 1.000 USD / kW, geschätzte Kosten 0,45 Mrd. USD zuzüglich fester und variabler Betriebs- und Wartungskosten für 25 Jahre; ungefähr 2,0 Milliarden US-Dollar, insgesamt ungefähr 2,5 Milliarden US-Dollar.
• Die Gesamtkosten für den Lebenszyklus einer Kombikraftanlage beträgt 2 Mrd USD. Dann um etwa 3,5 Betriebsstunden pro Tag einzusparen, fügen wir eine Solaranlage hinzu, und die Kosten steigen auf 5 Milliarden US-Dollar, ohne dass die Betriebs- und Wartungskosten für CO2 oder Umweltverschmutzung praktisch gesenkt werden.
• Fügen Sie dann ein Batteriesystem als Backup und Service hinzu. Macht weitere 3 Milliarden US-Dollar hinzu, was Gesamtkosten von etwa 8,0 Milliarden US-Dollar entspricht.

Erhöhen Sie die Stromkosten um den Faktor 8 / 2,5 = etwa dreimal, ohne dass CO2, Umweltverschmutzung oder fossile Brennstoffe wesentlich reduziert werden.

Autor

• Dr. Jay Lehr

Jay Lehr, Senior Science Analyst bei CFACT, hat mehr als 1.000 Artikel in Zeitschriften und Journalen sowie 36 Bücher verfasst. Jays neues Buch A Hitchhikers Journey Through Climate Change, geschrieben mit Teri Ciccone, ist jetzt auf Kindle und Amazon erhältlich.

• Terigi Ciccone

Ingenieur, Wissenschaftsbegeisterter und Künstler. Liebt Lesen und Reisen, Naturforscher, Autor des neuen Buches „Per Anhalter durch den Klimawandel“.

Zuerst erschienen bei CFACT hier

Kontaktadresse im Originalbeitrag

[i] https://en.wikipedia.org/wiki/Stand-alone_power_system

[ii] [ii] https://www.bloomberg.com/news/articles/2019-04-23/explosions-are-threatening-lithium-ion-s-edge-in-a-battery-race

[iii] https://search.yahoo.comhttps://search.yahoo.com/search?fr=mcafee&type=E211US105G0&p=south+korean+starage+battery+accidents/search?fr=mcafee&type=E211US105G0&p=south+korean+starage+battery+accidents

[iv] https://www.reuters.com/article/us-swiss-tesla-crash-idUSKCN1IH25G

[v] https://hardware.slashdot.org/story/19/06/29/0144251/massive-lithium-ion-battery-fireexplosion-shows-challenges-of-renewable-energy-storage

[vi] http://www.hazardexonthenet.net/article/171930/Lithium-ion-Battery-Energy-Storage-Systems-The-risks-and-how-to-manage-them.aspx

[vii] https://hearinghealthmatters.org/theaudiologycondition/2017/hearing-aid-batteries-still-threat-use-caution/

[viii] http://www.benzoenergy.com/blog/post/how-to-design-the-internal-structure-of-a-safe-lithium-battery.html

[ix] http://large.stanford.edu/courses/2016/ph240/sheu2/

[x] https://batteryuniversity.com/learn/archive/lithium_ion_safety_concerns

[xi] https://insideevs.com/news/400529/tesla-battery-costs-dropping/

[xii] https://cleantechnica.com/2018/06/09/100-kwh-tesla-battery-cells-this-year-100-kwh-tesla-battery-packs-in-2020/

[xiii] https://www.eia.gov/analysis/studies/powerplants/capitalcost/pdf/capcost_assumption.pdf, Table 1

[xiv] https://www.eia.gov/analysis/studies/powerplants/capitalcost/pdf/capcost_assumption.pdf, Table 1

https://www.cfact.org/2020/06/12/batteries-not-a-sustainable-backup-for-wind-and-solar-part-ii-safety-health-cost/

Teil 1 finden Sie hier: https://eike.institute/2020/06/12/batterien-sind-kein-nachhaltiges-backup-fuer-wind-und-sonne-teil-i-umweltbelange/

Übersetzt durch Andreas Demmig

Der einfachste Weg zu demonstrieren, warum sich keine Volkswirtschaft jemals mit Windkraft betrieben hat (und warum keine Volkswirtschaft dies jemals tun wird), besteht darin, sich die aktuellen Zahlen anzusehen. Paul Homewood tut genau das mit Hilfe einer neuen Website, die die erbärmlichen Outputs von Windparks in ganz Europa und Großbritannien erfasst.

Neue Website für Windparkdaten

Not a lot of people know that,

Paul Homewood, 17. Mai 2020

Jemand hat mich auf diese Website hingewiesen, die viele nützliche Daten zu erneuerbaren Energien einiger europäischer Länder enthält:

https://energynumbers.info/uk-offshore-wind-capacity-factors

Es lohnt sich, damit herumzuspielen, denn eine nützliche Funktion ist eine Tabelle mit Leistung, Kapazitätsfaktoren usw. für jede Offshore-Installation in Großbritannien. Derzeit beträgt die durchschnittliche Kapazitätsbelastung nach 12 Monaten 40,6%.

[und auch Dänische, Deutsche und Belgische Offshore Installation, sowie kombinierte CO2 arme Stromerzeugung in Deutschland: Kernkraft und EE]

Was ich besonders nützlich fand, ist diese Tabelle:

Es zeigt die zeitliche Verteilung der Kapazitätslasten (des tatsächlich gelieferten Stromes)  sowohl für einzelne Windparks als auch insgesamt [– hier UK offshore!]

So betrug beispielsweise der Auslastungsfaktor in 50% der Fälle 36,3% oder mehr im Durchschnitt.

Die Kurve für alle Windparks ist über die letzten fünf Jahre gerechnet.

Wenn wir uns Extreme ansehen, stellen wir fest, dass die Auslastung 31% der Zeit unter 20% liegt, dh unter der Hälfte des Durchschnitts.

Am anderen Ende liegt die Leistung in 12% der Zeit über 80%.

Mit anderen Worten, die Auslastung ist für 43% des Jahres entweder extrem hoch oder extrem niedrig. Dies widerlegt die Behauptung, dass Windkraft die meiste Zeit zuverlässig ist und dass die Auslastung aufgrund der weit verbreiteten geografischen Verteilung geglättet wird – in gern behaupteten Worten:  „ der Wind immer irgendwo weht!“

Aus o.g. Informations-Webseite: Hier die obige Kurve, aber für deutsche offshore Windkraftanlagen

Insbesondere wird allgemein behauptet, dass Winde auf See viel weniger volatil sind als über Land.

Not a lot of people know that

https://stopthesethings.com/2020/06/11/woeful-wind-new-data-shows-wind-power-output-is-pathetic-across-uk-europe/

Übersetzt durch Andreas Demmig

Es gibt Jene, die behaupten, dass diese intermittenten Quellen eines Tages von Batterien gestützt werden. Genau dies behaupten die Betreiber des Solarkraftwerkes, welches in der Mohave-Wüste 50 km nordöstlich von Las Vegas errichten worden ist. In einem zukünftigen Artikel werden wir mittels einfacher Arithmetik erklären, warum dies nach den Gesetzen der Physik niemals zu tragbaren Kosten der Fall sein wird. Hier wollen wir die Behauptungen ansprechen, welche zu dem verschrobenen Interesse an Wind- und Solarenergie geführt haben.

Akademia, Presse und Medien, die CO₂-Industrie sowie Politiker schlagen täglich Alarm mit Schlagzeilen wie

● Globale Erwärmung gefährdet die Menschheit

● Der Green New Deal wird den Planeten retten

● Anthropogenes CO2 lässt Pole abschmelzen, was New York City und Miami bedroht

● Globale Erwärmung wird den Planeten und die Menschheit in 12 Jahren zerstören

● Stoppt Kohlenstoff jetzt! Lasst die Jets am Boden – und keine Kühe mehr!

Aber wenn Wissenschaft und Realität kollidieren, dann geht es zur Sache! Im Bereich Energie gab es niemals eine Verknappung von Leuten mit wahnwitzigen Ideen. Wir alle haben die Stories gehört über Maschinen, die vermeintlich unaufhörlich laufen, aber die meisten von uns sind klug genug zu erkennen, dass es sie nicht geben kann und auch nicht gibt. Weil wir alle jedoch auch den Wind wehen und die Sonne scheinen sehen, scheint es, als ob die Erzeugung nützlicher Energie aus diesen Quellen sowohl möglich als auch relativ billig ist. Schließlich haben wir schon lange den Wind als Antrieb für Segelschiffe und zum Mahlen von Getreide genutzt, und die Sonne, um verschiedene Dinge zu erwärmen. Allerdings ist die Stromerzeugung mit einer intermittenten Energiequelle etwas, das nur sehr wenige Menschen verstehen. Jene, welche für diese Energieerzeugung eintreten, neigen dazu, von Subventionen der Regierung [= des Steuerzahlers] zu profitieren – vergeben von Politikern, die absolut keine Ahnung davon haben, wie ein Kraftwerk arbeiten muss.

Der französische Autor und Philosoph Voltaire hatte seine eigenen Methoden, sich durch den Nebel von Selbstbetrug und Selbsterhöhung zu arbeiten. Er schrieb: „Ich bete immer zu Gott mit einem sehr kurzen Gebet: ,Lieber Gott, bitte mach unsere Feinde lächerlich!‘ Gott hat dieses Gebet erhört“. Und doch scheint es so, als ob wir für immer und ewig gegen einen großen Teil dieser lächerlichen Ignoranz kämpfen müssen. Dieser Beitrag wird hoffentlich dem gesunden Menschenverstand auf die Sprünge helfen bzgl. Energieerzeugung – ohne große Notwendigkeit, das Verständnis der Leserschaft zu Mathematik und Ingenieurswesen zu bemühen. Die Stromerzeugung ist komplex, wenn einer verstehen muss, wie ein Generator Strom erzeugt, aber es ist einfach, wenn wir die Maschinerie dort lassen, wo eine Turbine innerhalb magnetischer Spulen läuft.

Hier folgen also ein paar Schlagzeilen, die von den kreischenden Medien nie erwähnt werden [i]:

● Erneuerbare gefährden Ökonomie und Energieversorgung in Deutschland, warnt McKinsey in einem neuen Report: Forbes, 5. September 2019 von Michael Shellenberger: Ein neuer Report [ii] der McKinsey-Agentur kommt zu dem Ergebnis, dass die Energiewende in Deutschland eine signifikante Bedrohung für die Wirtschaft und die Energieversorgung des Landes darstellt.

● Windmühlen lassen den Verbrauch fossiler Treibstoffe und auch CO₂-Emissionen zunehmen: In einem Artikel von C. LePair [iii] werden detailliert die vielen Missverständnisse beschrieben bzgl. des kombinierten 500-MW-Zyklus-Kraftwerkes, bestehend aus einem fossil betriebenen Kraftwerk plus einem 100-MW-Windpark. Während des Betriebs über ein Jahr reduzierte sich die Verbrennung fossiler Treibstoffe um 4,5% ohne jede Reduktion von CO₂-Emissionen. Die Unterhaltskosten stiegen jedoch rasant:

* Die oftmals zitierte Lebensdauer einer Windmühle von 20 Jahren liegt viel eher bei 12 bis 15 Jahren.

* Windmühlen sind insgesamt Stromverbraucher, wenn die Windgeschwindigkeit unter 15 km/h liegt (Abbildung 1)

● In einem bei der GWPF veröffentlichten Artikel von Rupert Darwall anlässlich des 10. Jahrestages der verheerenden britischen Verpflichtung zum Paris-Abkommen schreibt der Autor: „Während sich Politiker selbst als Klimaretter gerieren, führen die immer höheren Kosten zu Verringerung der Wettbewerbsfähigkeit und zur Ausbeutung von Budgets der Haushalte, wobei Letzteres die Ärmsten in der Gesellschaft am stärksten trifft … kein seriöses Land wird irgendetwas so Dummes tun im Namen der Rettung des Klimas“ [iv]

Was ist da los? Wo sind all die Vorteile, die man uns versprochen hat? Hier noch einmal die Faustregel zu Beginn dieses Beitrags: Die gesamte Solar- und Windenergie in einem Stromnetz muss zu einem gleichen oder sogar größeren Anteil fossiler Energie abgestützt werden, die zu 100% der Zeit im Standby gehalten werden muss. Wir werden jetzt das Beispiel des Windkraftwerkes in Schiphol heranziehen und die signifikanten Faktoren erläutern, die unsere Faustregel bestätigen [v].

Zunächst wollen wir die beiden am meisten laufenden Kraftwerke erläutern. Ein Simple Cycle-Kraftwerk verbrennt Treibstoff, normalerweise Erdgas oder Kohle, um Dampf für den Betrieb einer Strom erzeugenden Turbine zu liefern. Ein effizienteres Kraftwerk nutzt einen kombinierten Zyklus einer Erdgasturbine und einer Dampfturbine, welche die Abwärme durch Verbrennung des Gases nutzt, um in einem zweiten Generator Strom zu erzeugen.

Abbildung 2 zeigt das ländliche Bild, welches der Öffentlichkeit so gerne von den Medien präsentiert wird. In Wirklichkeit besteht aber die Substanz in dem Anteil fossiler Treibstoffe, der sicherstellt, dass die benötigte Grundlast von 500 MW auch geliefert wird. Dies ist optimale Effizienz ohne Brownouts oder Blackouts und mit minimaler Verschmutzung und CO₂-Ausstoß. Wenn dann der Wind mit der günstigsten Geschwindigkeit weht (13 bis 40 km/h; Abbildung 1), wird Windenergie online gestellt. Das fossil betriebene Kraftwerk wird dann heruntergefahren und von seinen idealen 100% auf nur 80% moduliert, um die 100 Megawatt zu berücksichtigen, die der Wind liefert. Wenn die Windgeschwindigkeit variiert, kann die Leistung der mit fossilen Brennstoffen betriebenen Anlage zwischen 80% und 100% hin und her schwanken.

Hintergrundinformation: ein typisches gasbefeuertes Kombikraftwerk mit Gasturbinen wird einen thermischen Wirkungsgrad von etwa 60% haben, und die modernen Anlagen nähern sich 70%. Wenn dieselbe Anlage jedoch auf den Simple-Cycle-Modus heruntergefahren wird, d.h. ohne Dampfkraft aus Abwärme, sinkt der Wirkungsgrad um mehr als die Hälfte, und das CO₂ und die Schadstoffe steigen. Der Dampfanteil wird eliminiert, um eine stabile Leistung des Stromnetzes zu gewährleisten.

Regelreserve: Von dem Kraftwerk wird ein konstanter Energieertrag (500 MW) mit einer Frequenz von 50 Hz gefordert. Nun ändert sich die Windgeschwindigkeit aber permanent, und ein Combined Cycle-Kraftwerk kann nicht schnell genug darauf reagieren, wohl aber ein Simple Cycle-Kraftwerk. Letzteres kann hoch- und herunter gefahren werden, um Ertragsenergie und Frequenz zu synchronisieren (Abbildung 3). Aber dies geht einher mit einer erheblich verringerten thermalen Effizienz von 60% auf 20%. Folge: die Verbrennung fossiler Treibstoffe steigt und damit auch die Erzeugung von Kohlendioxid und Verschmutzern. Um das verständlicher zu machen: Man denke an den Benzinverbrauch eines Autos auf einer leeren Autobahn im Vergleich zu Stop-And-Go in Innenstädten.

● Man wird finden, dass die Industrie der Stromerzeugung Windmühlen ziemlich positiv gegenüber steht. Erstens, sie verkauft Windmühle, deren Generatoren und die nötige Ausrüstung. Dann verkaufen sie das üppig ausgerüstete Combined Cycle-Kraftwerk, welches in einem erratisch offenen Cycle Mode operiert. Dieser erratische Betrieb belastet/verbraucht die teuersten Reserveteile zwei bis drei mal so stark wie normal, was den Verkauf von Ersatzteilen in die Höhe schießen lässt.

● Die Kosten dieses erratischen Betriebs wischen sehr schnell die 4,5% Einsparungen vom Tisch, und zwar durch viele Faktoren. Der Umweltschaden ist sogar noch sehr viel schlimmer. Gäbe es nämlich keine Windmühlen, würde das Combined Cycle-Kraftwerk mit seiner Spitzen-Effizienz von über 60% laufen, so dass weniger fossiler Treibstoff verbrannt werden muss und weit weniger Kohlendioxid und atmosphärische Verschmutzer erzeugt werden.

● Die Niederlande sind ein kleines, dicht bevölkertes Land, wo ein großer Teil der Landfläche zu hohen Kosten dem Meer abgetrotzt worden ist. Und doch zeigt sich hier, dass die Errichtung dieses Tue-Nichts-100 MW-Kraftwerkes mehr gekostet hat als 25 km² Ackerland.

Angelehnt an amerikanisches Baseball: nach drei Fehlschlägen [strikes] fliegt man raus. Fehlschlag 1: Im ersten Abschnitt haben wir gezeigt, dass Wind- oder Solarkraftwerke vermutlich niemals die Energie liefern werden, die zum Bau und zur Installation derselben verbraucht worden ist – wobei sie außerdem unserem kleinen blauen Planeten schwere Schäden zufügen. Fehlschlag 2: Im zweiten Abschnitt zeigen wir, dass diese grünen Monster keinerlei Energie-Nutzen für das Netz haben. Fehlschlag 3: Wir zeigten die extensiven ökologischen Schäden auf, welche die Errichtung dieser Monster mit sich bringen UND die Beleidigungen, denen man bei Hinweisen auf diese Schäden ausgesetzt ist – ohne jede Reduktion der verbrannten fossilen Treibstoffe und mit zunehmenden CO₂-Emissionen und Luftverschmutzung.

Zurück zu Michael Moore. Gegen Ende seines Dokumentarfilmes Planet for the Humans geben Michael und Jeff Gibbs ihren schweren Sorgen Ausdruck hinsichtlich der Überbevölkerung der Erde – sieben Milliarden, Tendenz steigend. Sie meinen, dass uns der Lebensraum, die Ressourcen und Ackerland ausgehen – wie können wir dann jemals unsere Bevölkerung ernähren? Schon jetzt ist Wasser knapp, und der Colorado River erreicht nie mehr den Pazifik. Folglich verlagert sich die Diskussion weg von der anthropogenen globalen Erwärmung hin zum anthropogenen Bevölkerungs-Alarm. Michael und Jeff verfügen nicht über ausreichend Hintergrund für diese Diskussion.

Glücklicherweise sind wir aber sehr wohl in der Lage, diese Frage zu beantworten. In einem späteren Artikel werden wir zeigen, wie die Menschheit mittels des Zaubers fossiler Treibstoffe und Kernkraft die Pseudo-Krise der globalen Überbevölkerung bereits gelöst hat. Alle Bemühungen, zu Wind- und Solarenergie überzugehen – ohnehin in jedem Falle unmöglich – würden die Welt mit Sicherheit in die Umstände bringen, die Moore und Gibbs so fürchten.

Referenzen

[i] A HITCHHIKER’S JOURNEY THROUGH CLIMATE CHANGE, https://www.amazon.com/Hitchhikers-Journey-Through-Climate-Change-ebook/dp/B086R49RS6/ref=sr_1_1?dchild=1&keywords=a+hitchhiker%27s+journey+through+climate+change&qid=1587476127&sr=8-1

[ii] https://www.forbes.com/sites/michaelshellenberger/2019/09/05/renewables-threaten-german-economy-energy-supply-mckinsey-warns-in-new-report/#2f0d3f898e48

[iii] https://www.wind-watch.org/documents/windmills-increase-fossil-fuel-consumption-and-co2-emissions/

[iv] https://www.thegwpf.org/content/uploads/2018/11/10years-CCA.pdf

[v] https://www.wind-watch.org/documents/windmills-increase-fossil-fuel-consumption-and-co2-emissions/

Autoren: CFACT Senior Science Analyst Dr. Jay Lehr has authored more than 1,000 magazine and journal articles and 36 books. Jay’s new book A Hitchhikers Journey Through Climate Change written with Teri Ciccone is now available on Kindle and Amazon.

Terigi Ciccone Engineer, Science Enthusiast and Artist. Loves reading and travel, Naturalist, Author of the new book “A Hitchhiker’s Journey Through Climate Change.”

Link: https://www.cfact.org/2020/05/25/exposing-the-weaknesses-of-wind-and-solar-when-science-and-reality-clash-part-ii/

Übersetzt von Chris Frey EIKE

Egal wie viel Windkraftkapazität und wie viele Sonnenkollektoren die Deutschen installieren, wenn die Sonne untergeht und Zephyr [griechische Gottheit des Windes] keine Brise mitbringt, bleibt all diese Kapazität im Leerlauf. Es folgt eine Täuschung, denn mit Zertifikaten aus Norwegen (Wasserkraft] kann aus zuverlässigem Kohlestrom grüner Strom gemacht werden.

Im Laufe der Zeit ist die zuverlässige und abgreifbare Energiekapazität immer weniger vorhanden. Mit noch mehr Abschaltungen, wird die Zukunft katastrophal werden. Wie Paul Homewood berichtet. Einleitung durch den Übersetzer, in Anlehnung an stopthesethings

Zwei Fallstudien zur Intermittenz der Erneuerbaren

Not a Lot of People Know That, Paul Homewood, 30. März 2020

Eine interessante Analyse von Timera Energy zum traurigen Mangel an Backup-Kapazitäten in Europa, basierend auf der Leistung der deutschen erneuerbaren Energien:

Zwei Fallstudien zur Intermittenz der Erneuerbaren

Europa ist weltweit führend in der Dekarbonisierung der Strommärkte mit erneuerbaren Energiequellen. Die Dekarbonisierung scheint eine schwierige, aber erreichbare Herausforderung zu sein, Wind- und Solarkapazität ist ausgesucht, die Hauptlast der Energieerzeugung zu liefern.

In den nächsten 10 Jahren sollen in ganz Westeuropa mehr als 350 GW neuer Wind- und Sonnenenergie online gehen. Gleichzeitig sollen große Mengen an zuverlässig abrufbarer Kern-, Kohle- und Braunkohlekapazität geschlossen werden, mindestens 40 GW bis 2023 und 80 GW bis 2030.

In einem kürzlich erschienenen Artikel haben wir die Herausforderungen eines sich schnell ändernden europäischen Kapazitätsmixes dargelegt. Dies hat gezeigt, das unserer Ansicht nach ein erheblicher Mangel an flexiblen Kapazitätsinvestitionen besteht, um das wachsende Wind- und Solarleistungsvolumenabzusichern.

In diesem Artikel den Sie gerade lesen, zeigen wir Ihnen zwei Fallstudien, um die Flexibilität zu veranschaulichen, die erforderlich ist, die Schwankungen der tatsächlich abgegebenen Strommengen der Erneuerbaren im Jahr 2020 im Vergleich zu 2030 auszugleichen, schließlich brauchen fast alle Verbraucher sicher kontinuierlich fließenden Strom in jeder benötigten Menge. Wir betrachten auch die Behauptung, dass diese Schwankungen allein durch Stromspeicher (z. B. Batterien) ausgelichen werden können.

Den vollständigen Beitrag finden Sie auf Timera Energy.

Beginnen wir mit dem wichtigsten Fall. Denken Sie daran, dass es sich nur um Deutschland [und Durchschnittswerte] handelt:

Fallstudie 1: Tag mit geringem Output der erneuerbaren Energien
Unsere beiden Fallstudien basieren auf den kürzlich in Deutschland tatsächlich beobachteten Last-, Wind- und Solardaten (2019). Anschließend skalieren wir die Wind- und Solarleistung auf der Grundlage des prognostizierten Kapazitätswachstums, das erforderlich ist, um die neuesten deutschen Ziele für erneuerbare Energien bis 2030 zu erreichen. In Abbildung 3 ist unsere Fallstudie für geringen Output der erneuerbare Energien dargestellt.

Grafik 2: Durchschnittliche, minimale und maximale deutsche Wind- und Sonnenleistung im Jahr 2019

Grafik 3: Tag der niedrigen erneuerbaren Energien in Deutschland 2020 v 2030

Der dunkelblau schattierte Bereich am unteren Rand des Diagramms zeigt die projezierte Wind- und Sonnenleistung 2020 bzw.  2030 im Durchschnitt über einen Zeitraum von 24 Stunden. Die durchgezogene blaue Linie zeigt den Strombedarf. Die obere blaue gestrichelte Linie in der Tabelle zeigt die installierte abrufbare Kapazität zuverlässiger Kraftwerke als „Flex“ (Back-up) im Jahr 2020 (knapp 75 GW). Mit anderen Worten, es gibt ein komfortables Volumen an abrufbarer Kapazität, um Tage mit geringer Wind- und Sonnenleistung im Jahr 2020 abzudecken.

Betrachten wir nun die Schätzung für 2030. Der hellblau schattierte Bereich am unteren Rand des Diagramms zeigt den geringen Anstieg der tatsächlichen Wind- und Solarleistung im Jahr 2030. Trotz des starken Anstiegs der nominalen Anschlussleistung der Erneuerbaren, gibt es nur einen relativ geringen Anstieg der tatsächlich abgebbaren Leistung bei schwachem Wind & Sonnentag.

Im Gegensatz dazu verringert sich die abrufbare flexible Back-up Kapazität bis 2030 um mehr als 30 GW. Durch Abschaltungen von Kernkraftwerken, Kohle und Braunkohle wird die blaue gestrichelte Linie auf ein Niveau gesenkt, das über den Tag hinweg einen Energieengpass von ca. 500 GWh hinterlässt. (Alle gelieferte und abrufbare Energie zusammen liegen unterhalb des Bedarfs). Dies entspricht 250 GW einer durchschnittlichen Speicherdauer von 2 Stunden (wenn der Speicher vorher voll ist).

In der Praxis kann nur ein Teil dieser Energielücke durch Speicherung geschlossen werden. Grenzüberschreitende Energie wird ebenfalls eine Rolle spielen, obwohl eine relativ hohe Korrelation der Windmuster in Nordwesteuropa bedeutet, dass sich die deutschen Nachbarmärkte möglicherweise in einer ähnlichen Position befinden. Es besteht jedoch ein erheblicher Bedarf an Investitionen in neue reale Kapazitäten, z. B. in Form von Batterien, Gas-Spitzenkraftwerke und Bedarfssteuerung (Abschaltungen!).

Wie ich schon öfters betont habe, sind Speicher und Demand Supply Response (DSR – Bedarfssteuerung) für die Deckung der volatilen erneuerbarer Energien von geringem Nutzen.

Selbst wenn Angebot und Nachfrage täglich innerhalb von 24 Stunden perfekt ausgeglichen werden könnten, müsste Deutschland die fehlenden 500 GWh, was einer Kapazität von 21 GW entspricht, noch nachrüsten. [Obige Überlegungen sind mit Durchschnittswerten gerechnet, dieses kann durchaus Strommangel im Stundenbereich einschließen, wenn gerade keine Wind weht und die Sonnen nicht scheint.  Irgendwann muss auch Überschuss da sein, um die immer angedachten Speicher zusätzlich und rechtzeitig(!) zur Bedarf zu füllen, physikalische Verluste eingerechnet].

Fallstudie 2: Tag mit über dem Bedarf liegendem Output der erneuerbaren Energien

Die Wind- und Sonnenleistung im Jahr 2020 (der dunkelblau schattierte Bereich) bleibt trotzdem unterhalb der Nachfrage (blaue Linie). An einem Tag mit viel Wind und Sonne im Jahr 2030 steigt die zufällig höhere Ausgangsleistung der Erneuerbaren jedoch deutlich über die Systemnachfrage.

Dies führt zu einem großen Energieüberschuss (200 GWh / d), der entweder eingeschränkt oder über grenzüberschreitend in benachbarte Märkte gedrängt werden muss. Dies könnte über einen längeren Windzeitraum über mehrere Tage hinweg zu einem Energieüberschuss von über 1,5 TWh führen.

Die Mengen an überschüssiger Energie sind zu groß, um sie zu speichern, wenn keine wichtige neue Quelle für flexiblen Bedarf vorhanden ist (z. B. Wasserstoffelektrolyse in großem Maßstab, die robust gegen Unterbrechungen sein müsste). Der Export großer Mengen über Verbindungsleitungen ist auch eine Herausforderung, wenn es in benachbarten Märkten korellierte Wind- und Solarmuster gibt.

Timera fasst zusammen:

Wir wollen die Rolle der Stromspeicherung, insbesondere von Batterien, nicht herunterspielen. Die Speicherung wird eine Schlüsselrolle bei der Absorption von überschüssiger Energie, der Spitzenabbau und der Bereitstellung eines sehr schnellen Ausgleichs spielen. Die Speicherung ist jedoch ein Nettokonsument (kein Produzent) von Energie, und die derzeitige Technologie (z. B. Batterien mit einer Speicherkapazität für die Dauer von 1 bis 2 Stunden) hat eine begrenzte praktische Anwendung für die Ver-Lagerung großer Energiemengen.

Die Versprechen auf alleinige oder wesentliche Versorgung mit Erneuerbare, enthält auch immer den Hinweis, auf mehr Flexibilität der Nachfrageseite. [Waschmaschinen, Kochherde und industrielle Bearbeitungscenter mit beliebiger und sofortiger Unterbrechungs-Resistenz!?]. Die Flex-Eigenschaften der nachfrageseitigen Reaktion sind jedoch typischerweise ähnlich wie bei der Speicherung, dh. geringer und bestenfalls netto energieneutral.

Grenzüberschreitender Stromausgleich könnte dabei helfen, Energie von Standorten mit niedrigeren zu höherwertigen Standorten [mit zuverlässigen Kraftwerken] zu verlagern. Durch den raschen Einsatz erneuerbarer Energien in ganz Europa werden die Nachbarländer jedoch zunehmend mit korrelierten mangelnden oder überschießenden Energiekapazitäten [Strommengen] konfrontiert sein.

Die derzeitige politische Unterstützung in ganz Europa ist völlig unzureichend, um die erforderlichen Flex-Mengen aus kohlenstoffarmen Quellen zu unterstützen. Selbst heldenhafte Annahmen zu Speicher, Nachfrageantwort und Bereitstellung von grenzüberschreitendem Ausgleich schließen das Flexibilitätsdefizit in Märkten wie Deutschland [und den anderen Ländern] nicht.

Damit bleibt allein die konventionelle gasbefeuerte Erzeugung bis weit in die 2030er Jahre hinein übrig, um struktureller Flexibilität [back-up], wenn auch bei stetig sinkenden Lastfaktoren. Und das ist kein Ergebnis, das im Widerspruch zu den Netto-Null-Emissionszielen für 2050 steht. Die Energieerzeugung aus Gas verschafft effektiv Zeit für die Kommerzialisierung und den Ausbau von CO2-armen Kapazitäten wie Wasserstoff und längerer Speicherung.

In Wirklichkeit bleiben Wasserstoff und Speicher mit größerer Kapazität eine Hoffnung im grünen Himmel und sind sicherlich keine Optionen, mit der Sie eine tragfähige Energiepolitik aufbauen könnten.

Das bringt uns zurück zu Gas [und Kernkraft]

Not a Lot of People Know That

https://stopthesethings.com/2020/04/16/power-deficit-wind-powers-hopeless-intermittency-leaves-germans-scrambling-for-reliable-generation/

Übersetzt durch Andreas Demmig

15. Woche

Die 13. Woche war so ein Zeitraum. Viel Sonne begleitet von einem kühlen Wind. In der Regel aber weht bei angenehmen Temperaturen und Sonnenschein ein laues Lüftchen. So, wie wir es lieben. Oder soll es wegen einer ertragreichen Windstromerzeugung immer stürmen? Mitnichten.

Ein weiteres Dilemma liegt in der Tatsache begründet, dass die Sonne nur über Tag scheint. Strom wird aber rund um die Uhr benötigt. Zwar sinkt der Bedarf in der Nacht. Doch er ist vorhanden. Viele Betriebe und Industrien arbeiten rund um die Uhr. Vor allem auch besonders stromintensive Industrien und Firmen. Wenn nun eine Schönwetterlage über Deutschland herrscht, bleibt der Wind auch des Nachts ruhig. Mit entsprechend geringer Windstromerzeugung.

Selbstverständlich stellen sich die Leser dieser Kolumne in Zeiten des Corona-Lockdowns die Frage, ob der Strombedarf wegen des Lockdowns gesunken ist. Wie diese Grafik zeigt, ist der Bedarf seit dem 23.3.2020 in der Tat gesunken. Allerdings nicht in dem Ausmaß, wie es der eine oder andere Leser erwartet hätte. Erst in der 3. Woche des Lockdowns sinkt der Strombedarf gut sichtbar. Die weitere Entwicklung des Strombedarfs wird selbstverständlich weiterverfolgt und per Chart dokumentiert.

Die Betrachtung der Tabelle, welche aus den Werten der Energy-Charts erstellt wird, belegt ein Absinken des Bedarfs. Selbstverständlich spielen die Osterfeiertage eine Rolle. Ein Blick auf die Osterwoche 2019 belegt, dass das 2020 nicht der entscheidende Faktor sein kann. Corona, der Lockdown spielt die entscheidende Rolle.

Der aus der Tabelle generierte Chart und vor allem der Im-/Exportchart des Agorameters belegen, dass Deutschland sich auch in der 15. Woche auf Stromimporte aus dem benachbarten Ausland verlässt. Vor allem Frankreich und die Schweiz liefern Strom. Strom – es ist natürlich nicht derselbe Strom –, den sie vorher günstig von Deutschland erworben haben. Oder vielleicht sogar geschenkt, mit Bonus. Wie diese Woche am 5.4.2020.

Im Wochenchart Im-/Export, der ebenfalls aus den Werten der Energy-Charts erstellt wurde, wird ersichtlich, dass auch Dänemark und Schweden Strom nach Deutschland liefern. Das belegt wieder mal eindrucksvoll, dass auch zigtausende Windkraftanlagen, aber auch irgendwelche Durchschnittsberechnungen in Bezug auf erneuerbare Energieträger nichts nützen, wenn kaum Wind weht und die Sonne nicht scheint. Denn der aus Skandinavien importierte Strom versorgt Norddeutschland, das Land der Windkraft. Zur Vervollständigung hier noch der Im-/Exportchart, der die Jahreswerte 2020 darstellt.

Tagesanalysen

Sonntag, 5.4.2020: Anteil erneuerbare Energieträger an der Gesamtstromerzeugung 74,40%, davon Windstrom 40%, Sonnenstrom 21,60%, Strom Biomasse/Wasserkraft 12,8%. Die Agora-Chartmatrix: Hier klicken.

Der letzte Tag der Woche, an dem der Wind ordentlich – im Sinn der Windmüller – weht. Mit der Folge, dass über Mittag der viel zu viel im Markt vorhandene Strom verschenkt werden muss. Mit Bonus. Insgesamt werden den ganzen Tag nicht einmal 20 €/MWh erzielt.

Montag, 6.4.2020: Anteil erneuerbare Energieträger an der Gesamtstromerzeugung 66,93%, davon Windstrom 33,07%, Sonnenstrom 20,47%, Strom Biomasse/Wasserkraft 13,39%. Die Agora-Chartmatrix: Hier klicken.

Heute zeigt sich sehr schön, dass Deutschland immer dann, wenn es Strom importieren muss, um den Bedarf zu decken, entstehende Preisspitzen vergüten muss. Ist eine solche Spitze am Morgen mit 21,81 €/MWh noch recht gering, steigt der Preis um 20:00 Uhr auf 43,33 €/MWh, die Deutschland hinblättern muss. Vor allem die Schweiz macht kleine, aber feine Geschäfte. Mit Strom auch aus Kernkraftwerken.

Dienstag, 7.4.2020: Anteil erneuerbare Energieträger an der Gesamtstromerzeugung 51,75%, davon Windstrom 14,91%, Sonnenstrom 21,93%, Strom Biomasse/Wasserkraft 14,91%. Die Agora-Chartmatrix: Hier klicken.

Heute reicht Deutschlands eigene Stromerzeugung zu keinem Zeitpunkt aus, um den Bedarf zu decken. Ob gewollt oder nicht. Irgendwann werden die Nachbarn der größten Volkswirtschaft in Europa etwas „husten“. Dann, wenn der erzeugte Strom selbst benötigt wird. Wie auch immer. Die Importpreise sind moderat. So geht die Rechnung rein rechnerisch auf. Dass die deutschen konventionellen Kraftwerksbetreiber praktisch nur den Brennstoff Kohle oder Erdöl (Kernkraft läuft in der Regel durch!) sparen, die laufenden Kosten aber weiter anfallen, das ist Fakt. Deshalb ist für zum Beispiel 30 €/MWh importierter Strom dennoch kostspielig. In der Gesamtrechnung.

Mittwoch, 8.4.2020: Anteil erneuerbare Energieträger an der Gesamtstromerzeugung 50,44%, davon Windstrom 14,16%, Sonnenstrom 22,12%, Strom Biomasse/Wasserkraft 14,16%. Die Agora-Chartmatrix: Hier klicken.

In der Nacht von Dienstag auf Mittwoch zog die Windstromerzeugung etwas an. Am Mittwochmorgen dann der Rückgang nahe Null. Übrigens auch auf See. Bis 6:00 Uhr halten sich Im- und Export die Waage. Dann das gleiche Bild wie gestern: Deutschland importiert Strom. Vor allem aus Frankreich und der Schweiz. Diesmal macht Österreich ein gutes Geschäft. Billig einkaufen, teuer verkaufen. Geht doch.

Donnerstag, 9.4.2020: Anteil erneuerbare Energieträger an der Gesamtstromerzeugung 50,00%, davon Windstrom 14,91%, Sonnenstrom 20,18%, Strom Biomasse/Wasserkraft 14,91%. Die Agora-Chartmatrix: Hier klicken.

Heute gibt es nur über die Mittagsspitze genügend Strom aus deutscher Produktion. Die Windstromerzeugung verharrt auf niedrigem Niveau. Deutschland exportiert zu geringen Preisen und kauft teurer ein. Wie gehabt.

Freitag, 10.4.2020: Anteil erneuerbare Energieträger an der Gesamtstromerzeugung 53,61%, davon Windstrom 10,31%, Sonnenstrom 25,77% Strom Biomasse/Wasserkraft 17,53%. Die Agora-Chartmatrix: Hier klicken.

Freitag: Der Einstieg in das Wochenende. Ein ähnliches Bild wie gestern. 

Samstag, 11.4.2020: Anteil Erneuerbare an der Gesamtstromerzeugung 55,91%, davon Windstrom 9,68% Sonnenstrom 27,96%, Strom Biomasse/Wasserkraft 18,28%. Die Agora-Chartmatrix: Hier klicken.

Auch am Wochenende zeigt sich das Wetter von seiner besten Seite. In der Nacht zum Sonntag zieht die Windstromerzeugung etwas an, um über Tag wieder abzuflauen. Die Sonne scheint kräftig. Der Preisverlauf ist wie jeden Tag. Die Windmüller hoffen auf „besseres“ Wetter = mehr Wind. In dem Zusammenhang noch ein Hinweis. Wenn Sie sich in der Tabelle die Summe Biomasse, Wasserkraft anschauen, stellen Sie fest, dass die erneuerbaren Energieträger immer 0,16 bis 0,17 TWh Strom pro Tag erzeugen. Das Maximum dürfte bei 0,2 TWh liegen. Dieser Teil der Stromerzeugung ist damit praktisch ausgereizt. Lediglich die höchst volatilen erneuerbaren Energieträger Wind- und Sonnenkraft sind „beliebig“ ausbaubar. Was immer auch eine große Abhängigkeit von Wind und Sonne bedeutet. Kurz gesagt: Eine verlässliche und kontinuierliche Stromversorgung ist faktisch unmöglich. Denn auch eine Verdoppelung von Wind- und Sonnenkraftanlagen würde das Dilemma dieser Woche nicht lösen. Zwar stünde tagsüber dank Sonnenstrom viel zu viel Strom zur Verfügung. Die Verdoppelung der installierten Leistung Windkraft hätte hingegen kaum Effekte. Weil dadurch zwar mehr Wind geerntet würde. Aber auch nur das Doppelte von wenig. Das bleibt halt wenig.

Ordnen Sie Deutschlands CO₂-Ausstoß in den Weltmaßstab ein. Zum interaktiven CO₂-Rechner: Hier klicken. Noch Fragen?

Ergänzungen? Fehler entdeckt? Bitte Leserpost schreiben! Oder direkt an mich persönlich: stromwoher@mediagnose.de. Alle Berechnungen und Schätzungen durch Rüdiger Stobbe nach bestem Wissen und Gewissen, aber ohne Gewähr. Die bisherigen Artikel der Kolumne Woher kommt der Strom? mit jeweils einer kurzen Inhaltserläuterung finden Sie hier.

Zuerst erschienen bei der Achse des Guten; mit freundlicher Genehmigung.

Rüdiger Stobbe betreibt seit vier Jahren den Politikblog  www.mediagnose.de

Wir erleben eine Welt, in der unsere guten Freunde, Logik und Vernunft von grüner Übertreibung und Hysterie entführt, gefesselt und geknebelt werden. Da ist es verständlich, dass unbedarfte Menschen auf die Idee hereinfallen, dass wir allein mit Sonnenschein und Brise fröhlich leben könnten, wenn wir denn die mythischen Mega-Batterien im Wert von ein paar Billionen Dollar nur schon hätten. Egal, dass diese nur für ein paar Minuten Backup bieten, wenn die Sonne untergeht und der Wind aufhört zu blasen.

***

Die große Wind Deillusion
Quadrant Online, Rafe-Champion, 10. März 2020

Eine der häufigsten Illusionen, die sich unter dem Dach der Klimakapriole ausbreiten, wie Garth Paltridge es nennt, ist die Idee, dass Sonne und Wind Kohle ersetzen könnten, um zum richtigen Zeitpunkt genügend Strom zu erzeugen. Die brutale Realität ist, dass die intermittierenden Anbieter „Erstickungspunkte“ erleben, wenn die Sonne nicht scheint und der Wind kaum weht. Offensichtlich hat die Sonne jede Nacht dienstfrei, und die auf der Website des australischen Energiemarketing-Betreibers verfügbaren Aufzeichnungen zeigen, dass der Wind in Südostaustralien mehrmals im Monat pausiert. https://anero.id/energy/wind-energy

Die Schwachstromzeiten waren kein Problem, solange wir noch Reserven an Strom aus zuverlässigen Kraftwerken hatten. Inzwischen ist das nicht mehr der Fall, nachdem mehrere Kohlekraftwerke geschlossen wurden, zuletzt Hazelwood in Victoria. AEMO [Australischer Energielieferant] warnte, wenn die Nachfrage im Hochsommer ihren Höhepunkt erreicht, würden wir ohne Ersatz „auf Grund laufen“. Im Sommer 2018/19 hätten wir uns fast durchgemogelt, bis im Januar in New South Wales ein Teil der Kohlekraftwerke außer Betrieb ging und Teile von Melbourne in Dunkelheit fielen.

Der Energieminister von Victoria beschuldigte „alte und unzuverlässige“ Kohlekraftwerke, die bald landesweit durch Wind- und Solarfabriken ersetzt werden. Natürlich können Geräte ausfallen, weshalb wir Kapazitätsreserven benötigen. Die Stromausfälle haben nicht gezeigt, dass Kohlekraft veraltet ist. Im Gegenteil, es hat gezeigt, dass diese unverzichtbar sind – am offensichtlichsten an den stromarmen  Zeiten, an denen Wind und Sonne nicht liefern.

Die groß, [durch Wind- und Sonnenstrom Fanatiker inzwischen zugegebene] Erwartung für erneuerbare Energien ist, dass die Spitzen und Tiefpunkte der Versorgung durch Batterien und gepumpte Wasserkraft ausgeglichen werden – um Strom zu speichern – wenn die Sonne scheint und der Wind weht (aber nicht zu stark!). Die brutale Realität beißt erneut zu: Der Chefwissenschaftler von Australien wiederholte eine Warnung von Bill Gates für alle, die den Unterschied zwischen dem Speichern von Daten und dem Speichern von Strom verstehen. Das Computergesetz von Moore besagt, dass sich die Speicherkapazität alle paar Jahre verdoppeln wird, aber aus sehr guten wissenschaftlichen und technologischen Gründen trifft das für die Speicherung von Batteriestrom nicht zu.

Die so hochgejubelte Elon Musk-Batterie in Südaustralien kostete 60 Millionen US-Dollar [ähm, vielleicht geht es mit 150.000.000 US-Dollar?]. Sie ist an einen Windpark angeschlossen und wird bei Windstille und vollgeladen (!) etwa 20 Minuten lang den Stromfluss von dieser einen Anlage aufrechterhalten. Das bedeutet genug Energie, um den gesamten Staat für fantastische drei oder vier Minuten zu stützen. Vergessen Sie also die Batterien als ernsthafte Antwort auf das Null-Energie-Problem.

Inzwischen kommen immer wieder massive und unglaubliche Behauptungen über die Kapazität der Windkraft.

Im Oktober 2019 bejubelte die Industrie für erneuerbare Energien, dass Solar- und Windkraft die Stromlieferung von Braunkohle im Septemberquartal übertroffen hätten. Weggelassen wurde die Hintergrundinformation, dass zwei Generatoren während eines Großteils der Zeit ausgefallen waren und die Braunkohleproduktion auf 3,1 Gigawatt gesunken war.

Im Januar dieses Jahres konnte Braunkohle bis zu 4,7 Gigawatt liefern. Seit September, im windigsten Quartal des Jahres, hat Südaustralien – der „Windkraftstaat“ – trotzdem viel Kohle importiert.

Die installierte Kapazität der Windkraftanlagen wächst zwar, aber ein Kriterium ist der niedrigste gelieferte Ausgangsstrom – der Strommangel, dadurch wird das Netz [die Energieerzeuger] überlastet und schaltet ab. [Wie informierte Leser wissen, gibt es das gleiche Problem bei zu viel Windstrom, wenn dafür keine Nachfrage besteht]

Um das zu verdeutlichen, hier ein Beispiel: Bei aussetzender Sauerstoffversorgung, selbst wenn die für nur wenige Minuten aussetzt, wird ein Mensch ersticken und getötet. Es ist nicht die durchschnittliche Menge an Sauerstoff über Stunden, die über ein Leben entscheidet, sondern die der Punkt des größten Mangels.

Eine andere Möglichkeit, die Begrenzung der Windkraft zu demonstrieren, besteht darin, zu sehen, was sie zum abendlichen Höhepunkt der Nachfrage beiträgt, wenn das Abendessen kocht und die Klimaanlagen nach der Arbeit zu Hause eingeschaltet werden. Die folgenden Zahlen geben den Prozentsatz an, die der Wind im Januar 2020, jeweils um 18.30 Uhr zur Nachfrage beisteuerte:

6, 5.5, 6, 12, 12.5, 8, 6, 8, 9, 10, 8.5, 5, 6, 10, 14, ein Tag fehlt,  8, 12, 10, 3.2, 8, 8, 7, 6, 6, 5, 6, 3, 1.7, 5.5.

Der Wind schaffte in diesem Monat auf dem Höhepunkt der Nachfrage nur sieben Mal einen zweistelligen Prozentwert bei zuliefern. Überlegen Sie die Anzahl der Windkraftanlagen und die Tausende von Kilometern neuer Übertragungsleitungen, die erforderlich sind, um diese Anzahl auf 65 Prozent zu erhöhen, die derzeit aus zuverlässiger Kohle stammen. Alle Zeiträume unter 10 Prozent würden eine mindestens sechs- bis siebenfache Erhöhung der installierten Windkapazität erfordern, jedoch ohne Garantie für die Verfügbarkeit von Diensten, da der Wind jederzeit komplett ausfallen kann.

Im worst-case Szenario ist der Beitrag der Windparks bei Flaute unabhängig von der installierten Kapazität gleich „NULL“.

Was passiert, wenn das Kohlekraftwerk Liddell wie geplant in drei Jahren geschlossen wird? Berechnen Sie die zu installierende Windkapazität, die erforderlich ist, um 1,8 Gigawatt zu ersetzen, wenn die Windmühlenflotte eine Kapazitätsausbeute von 10 Prozent leisten kann. Die Zahl beträgt 18 Gigawatt und das ist mehr als das Doppelte der aktuellen Nennkapazität des Windsystems! Die Windkraftanlagen können verdoppelt werden, aber die Lichter gehen immer noch aus, wenn der Wind unter das 10-Prozent-Niveau fällt.

Dies alles bedeutet, dass es absehbar keine Möglichkeit gibt, dass Windstrom zuverlässige Kohlekraftwerke ersetzen kann. Ein weiterer Verlust der Kohlekraftwerke wird katastrophal sein, es sei denn, vor 2023 kann ein anderer kostengünstiger und zuverlässiger Ersatz installiert werden. Gas [oder gar Kernkraft] ist eine Möglichkeit, aber lassen uns die Grünen es fördern?

Quadrant Online

https://stopthesethings.com/2020/03/16/the-great-wind-delusion-why-wind-power-is-worse-than-useless/

Übersetzt durch Andreas Demmig

7. Woche

Die erste Delle wird gerade noch so ausgeglichen. Die zweite hinterlässt eine erhebliche Stromdeckungslücke. Deutschland Stromerzeuger verlassen sich auf Stromimporte aus dem Ausland. Selbstverständlich hätten sie die konventionelle Stromerzeugung massiv hochfahren können. Vor allem mit Gaskraftwerken hätte noch mehr Strom erzeugt werden können. Hat man aber nicht gemacht. Wahrscheinlich hat sich die Spekulation gerechnet. Der Import war teurer als der Export in den Starkwindphasen, aber insgesamt billiger als kurzfristig noch mehr erzeugter Gasstrom aus Kraftwerken, die womöglich extra hochgefahren werden müssen. Um dann, wenn die Windstromerzeugung erneut anzieht, wieder heruntergefahren zu werden.

Wie immer die Tabelle mit den Werten der Energie-Charts, der daraus erzeugte Chart, die Auswertung der Im- und Exporte seit Anfang des Jahres 2020, welche belegen, dass Deutschland praktisch täglich Strom importieren muss, um seinen Bedarf zu decken. Das betrifft vor allem Baden-Württemberg, dessen Industrie ohne Strom aus Frankreich nicht funktionieren würde. Lassen Sie sich bitte nicht von den Exporten täuschen. Strom muss dann geliefert werden, wird dann geliefert, wenn er benötigt wird. Strom zu Zeiten oder an Orten, wo er nicht benötigt wird, wird verkauft, verschenkt, mit Bonus verschenkt.

Die Tagesanalysen

Sonntag, 9.2.2020: Anteil erneuerbare Energieträger an der Gesamtstromerzeugung 75,51%, davon Windstrom 57,82%, Sonnenstrom 6,12%, Strom Biomasse/Wasserkraft 11,56%. Die Agora-Chartmatrix: Hier klicken.

Fast wäre es am heutigen Sonntag ein neuer Rekord geworden. Der alte liegt bei 77% Anteil der erneuerbaren Energieträger an der Nettostromerzeugung Deutschlands und stammt vom Ostermontag 2019. Doch bald wird dieser Rekord fallen. Das liegt förmlich in der Luft. Ein Wermutstropfen ist allerdings heute die Tatsache, dass von 9:00 bis 16:00 und von 20:00 bis 24:00 Uhr der Strompreis negativ ist. Den abnehmenden Ländern wird ein Bonus mitgegeben.

Montag, 10.2.2020: Anteil erneuerbare Energieträger an der Nacht/Gesamtstromerzeugung 72,19%, davon Windstrom 58,58%, Sonnenstrom 3,55%, Strom Biomasse/Wasserkraft 10,06%. Die Agora-Chartmatrix: Hier klicken.

Sturmtief Sabine sorgt auch heute wieder für eine enorme Windstrommenge. Vor allem in der Nacht und am frühen Morgen ist viel zu viel Strom im Markt. Bis 5:00 Uhr muss er mit Bonus verschenkt werden. Auch über Tag sind die Preise, die erzielt werden, nicht auskömmlich. 30 €/MWh werden nicht einmal erreicht. Und um es noch mal ausdrücklich zu sagen: Es ist kein „überschüssiger“ Windstrom, der verkauft wird. Es ist konventioneller Strom, der erzeugt werden muss, um die Versorgungssicherheit Deutschlands in jedem Fall aufrechtzuerhalten. Ein kurzfristiges Herunter- und Herauffahren von konventionellen Kraftwerken ist technisch aufwendig und teuer. Ausnahme: Pumpspeicherkraftwerke. Diese werden entsprechend eingesetzt.

Dienstag, 11.2.2020: Anteil erneuerbare Energieträger an der Gesamtstromerzeugung 72,63%, davon Windstrom 59,22%, Sonnenstrom 3,35%, Strom Biomasse/Wasserkraft 10,06%. Die Agora-Chartmatrix: Hier klicken.

Heute nur 2 Stunden (3:00 und 4:00 Uhr) negative Strompreise. Mehr als knapp 25 €/MWh werden aber auch tagsüber nicht erzielt. Windstrom kostet richtig Geld. Garantierte Einspeisevergütung. Kaum Ertrag an der Strombörse. Der Stromkunde zahlt. Und zahlt … siehe unten

Mittwoch, 12.2.2020: Anteil erneuerbare Energieträger an der Gesamtstromerzeugung 68,75%, davon Windstrom 55,68%, Sonnenstrom 3,41%, Strom Biomasse/Wasserkraft 9,66%. Die Agora-Chartmatrix: Hier klicken.

Die Windstromerzeugung lässt langsam, aber sicher nach. Die konventionelle Stromerzeugung passt sich immer mehr der Bedarfslinie an. Die Strompreise steigen, sind aber bei weitem noch nicht auskömmlich.

Donnerstag, 13.2.2020: Anteil erneuerbare Energieträger an der Gesamtstromerzeugung 53,21%, davon Windstrom 39,10%, Sonnenstrom 3,21%, Strom Biomasse/Wasserkraft 10,90%. Die Agora-Chartmatrix: Hier klicken & Freitag, 14.2.2020: Anteil erneuerbare Energieträger an der Gesamtstromerzeugung 36,76%, davon Windstrom 20,59%, Sonnenstrom 2,94%, Strom Biomasse/Wasserkraft 13,24%. Die Agora-Chartmatrix: Hier klicken & Samstag, 15.2.2020: Anteil Erneuerbare an der Gesamtstromerzeugung 68,79%, davon Windstrom 48,94%, Sonnenstrom 7,8%, Strom Biomasse/Wasserkraft 12,06%. Die Agora-Chartmatrix: Hier klicken

An diesen drei Tagen ist die Unberechenbarkeit, die Volatilität der Windkraft schön zu erkennen. Ein weiterer Ausbau Windkraft wird die Problematik noch verschärfen. Eine solch kurzfristige Verschiebung von Windstromerzeugung hin zu konventioneller Stromerzeugung und zurück ist technisch und wirtschaftlich kaum sinnvoll zu bewerkstelligen. Das belegt die tatsächliche konventionelle Stromerzeugung, das belegt die Strompreisentwicklung.

Wenn wir einen Vorgriff auf den 16.2.2020 machen, wird erkennbar, dass die zum Teil moderaten Importpreise am 14.2.2020 beim Export am 16.2.2020 – neuer Rekord!! – durch Rekordboni? – aufgefressen werden. Deutschland zahlt richtig drauf. Nächste Woche mehr.

„Irgendwie auch nur Panikmache“

Zum Artikel der 6. Woche kommentierte Achse-Leser Rick Sanchez:

Also kann man davon ausgehen das es zu keinem Blackout kommt? Eine oder sogar 2 Wochen Strom weg, das verstehe ich unter Blackout. Das Netz zuckt aber nicht mal, keine Minute Ausfall. Da es ja eben den Stromimport/Export gibt. Klar, Teuer und Unsinnig, aber das führt offensichtlich nicht zu einem Blackout. Ja, ich kenne sämtliche Artikel zu dem Thema, ob hier auf der Achse, bei TE, JF, Welt, zeit, hab zig Vorträge gesehen (Prof. Sinn usw.) ich kenne die Warnungen von offizieller Seite, die es schon immer gab, usw. Bei jeder Abschaltung eines Kraftwerks heißt es dann, jetzt isses vorbei, jetzt gehen die Lichter aus, und? Genau! Alles gut, nichts ist passiert. Mein Problem ist, man erzählt sowas ja auch im Umfeld, wie schlimm sich die Energiewende auswirken wird, das es in absehbarer Zeit eben zu diesem ominösen Blackout kommt, das man Vorsorgen treffen sollte (Essen, Trinken, Batterien, usw.) mittlerweile stehen Leute wie ich ziemlich blöd da, das Thema wird ja seit langer Zeit negativ beschrieben, zumindest auf den genannten Seiten. Deshalb lasse ich das Thema auch stecken, irgendwie auch nur Panikmache.

Immerhin bezahlt der Verbraucher in Deutschland schon mal die höchsten Preise europaweit für den täglichen Strom aus der Steckdose (Abbildung). Der hohe Strompreis resultiert aus zweierlei. Zum einen wird der Strom, der mittels erneuerbarer Energieträger Wind- und Sonne, aber auch aus Biomasse (bis 20 MW) und Wasserkraft (nur Neubauten) erzeugt wird, unabhängig vom Börsenstrompreis hoch vergütet. Grundlage ist das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) (Abbildung 1). Die Förderung ist auf 20 Jahre begrenzt. Darüber hinaus zahlt der Stromkunde noch diverse Zuschläge. Abbildung 2 informiert über die Zusammensetzung des Strompreises. Lediglich 7,61 Cent fallen für den eigentlichen Strom und den Gewinn des Unternehmens an. Der Rest der 30,85 Cent/kWh sind Abgaben und Steuern.

Hinzu kommt die Tatsache, dass aktuell noch ein gewaltiger konventioneller Kraftwerkspark bevorratet und bewirtschaftet wird. Der ist notwendig, weil eben auch dann Strom benötigt wird, wenn kein/kaum Wind weht, wenn keine/wenig Sonne scheint. Dieser konventionelle Kraftwerkspark wird in nächster, mittlerer und weiterer Zukunft reduziert. Ende 2022 wird, wenn es nach Grün-Plan läuft – und davon ist auszugehen – die Stromerzeugung aus Kernenergie in Deutschland komplett wegfallen sein. Gut 60 TWh Strom von benötigten 600 TWh – geschätzt und gerundet –, kurz und gut zehn Prozent sichere und verlässliche Stromerzeugung werden fehlen. Selbstverständlich gehen dann nicht die Lichter aus. Nicht, weil diese zehn Prozent von Wind und Sonne erzeugt würden – vor allem fossile Stromerzeugung, nicht Stromimport aus dem Ausland, wird den Ausgleich bringen. So wie fossile Energieträger bereits heute über den ganzen Tag die Differenz abdecken, wenn Wind- und Sonnenstrom nicht ausreichen. Ausgereicht hat er, der Wind- und Sonnenstrom plus Strom aus Biomasse und Wasserkraft, ausgereicht hat er noch nie (Abbildung 3). Nicht einen Tag, nicht eine Stunde.

Gaskraftwerke müssen zugebaut werden

Nehmen wir mal den Zeitraum vom 15.1 2020 bis zum 15.2.2020 (Abbildung 4). Der zweite Chart unter Abbildung 4 enthält keine Stromerzeugung durch Kernenergie. Bis 2038 fallen Braun- und Steinkohlekraftwerke weg. Das wäre dann der dritte Chart unter Abbildung 2. Welche Energieträger übernehmen die Stromversorgung? Klar, das kann nur Strom aus Gas sein. Denn die zugebauten Wind- und Sonnenkraftwerke bringen auch bei einer angenommenen Verdoppelung oder gar Verfünffachung der installierten Leistung Wind- und Sonnenenergie zeitweise nicht genügend Strom, um den Bedarf zu decken (Abbildung 5). Den heutigen Bedarf. Im ausgewählten Zeitraum hätte es 17-mal bei einer Verdoppelung und immer noch fünfmal bei einer Verfünffachung nicht gereicht, um Deutschland komplett durchschnittlich mit Stromerzeugung mittels erneuerbarer Energieträger zu versorgen. Von Strom, der zukünftig notwendig wird, um E-Mobilität, Wärmepumpen und etliches mehr zu bedienen, rede ich hier nicht. Was allein die Stahlindustrie an Strom benötigt, wenn Kokskohle nicht mehr verbrannt werden darf: Es sind Unmengen.

Dafür wäre an anderen Tagen zeitweise so viel Strom erzeugt worden, dass man nicht gewusst hätte, was man damit tun soll. Bereits heute wird Strom verschenkt. Und nicht nur verschenkt. Es wird auch noch draufgezahlt. Wie oben eindrucksvoll belegt.

Meine Hoffnung ist, dass die Bürger, wenn sie denn erst mal erkennen, dass es Unsummen Geld kostet, sehr viel mehr Geld als heute kostet, einen Blackout in Deutschland zu vermeiden, dass die Bürger diesen Schwachsinn nicht mehr mitmachen werden. Gaskraftwerke müssen zugebaut werden. Eine Verdreifachung der installierten Leistung Gas ist nötig (Abbildung 6). Das kostet. Die  Verdoppelung der heutigen installierten Leistung Windkraft, eine Verdreifachung der installierten Leistung Photovoltaik, welche das DIW (Abbildung 7) zwecks Einhaltung der Klimaziele vorschlägt, auch das kostet. Vom Ausbau der Strom- und Gasnetze ganz zu schweigen. Das kostet noch mal richtig.

Zumindest im Bereich Wind stockt es erheblich. Kernkraft-, Kohlekraftwerke stilllegen, das wollen und werden unsere Energiewender trotzdem. Ohne zu wissen, woher der Strom in Zukunft kommen soll. Aber Abschalten, das macht man schon mal. Bleibt zu hoffen, dass es dennoch nicht zu einem ein-, oder zweiwöchigen Blackout kommt.

Einen Blackout braucht es nicht, um zu beweisen, dass die Energiewende Unfug ist. Da reicht es, dass das Milliardengrab, welches der Bürger füllt und füllt, dass dieses Grab ohne Boden, immer größer, immer gieriger wird. Dass der Bürger merkt, dass der CO₂-Ausstoß global dennoch steigt (Abbildung 9). Trotz einer wahnwitzigen Energiewende, die eben nur kostet. Eine Energiewende, die keinerlei Nutzen für das „Klima“ oder die Bevölkerung hat. Lediglich die Energiewendeindustrie stopft sich die Taschen voll, verschandelt die Landschaft, schadet der Umwelt und der Natur sowie vielen Menschen, vor allem auch Kindern in aller Welt (Abbildung 10).

Ordnen Sie Deutschlands CO₂-Ausstoß in den Weltmaßstab ein. Zum interaktiven CO₂-Rechner: Hier klicken. Noch Fragen? Ergänzungen? Fehler entdeckt? Bitte Leserpost schreiben! Oder direkt an mich persönlich: stromwoher@mediagnose.de. Alle Berechnungen und Schätzungen durch Rüdiger Stobbe nach bestem Wissen und Gewissen, aber ohne Gewähr.

Die bisherigen Artikel der Kolumne Woher kommt der Strom? mit jeweils einer kurzen Inhaltserläuterung finden Sie hier.

Zuerst erschienen bei der Achse des Guten; mit freundlicher Genehmigung.

Rüdiger Stobbe betreibt seit vier Jahren den Politikblog www.mediagnose.de.

Woche vom 20. bis 26.1.2019

Diesmal war es nicht ganz so arg. Dennoch hätte auch eine theoretisch angenommene Verfünffachung der installierten Leistung Wind- und Sonnenkraft an fünf von sieben Tagen der 4. Woche nicht ausgereicht, um Deutschland mit Strom aus erneuerbaren Energieträgern komplett zu versorgen. 0,75 TWh – immerhin mehr als die Hälfte des durchschnittlichen Strombedarfs eines Tages in Deutschland – hätten Backup-Kraftwerke zum Beispiel am 25.1.2020 zusätzlich erzeugen müssen, um die Stromversorgung sicherzustellen. Nun gibt es realiter keine Verfünffachung installierter Leistung von Wind- und Sonnenkraft, dafür gibt es zur Zeit noch eine auskömmliche konventionelle Stromerzeugung.

In einem hochinteressanten Gespräch mit einem Energie-Experten habe ich erfahren, dass die Abschaltung der letzten Kernkraftwerke in Deutschland praktisch nicht mehr ohne weiteres aufgehalten werden kann. Die entsprechenden Vorbereitungen, vor allem auch bürokratisch-juristischer Natur, seien so weit fortgeschritten, dass ein gewünschter Weiterbetrieb ein neues Genehmigungsverfahren für jedes Kernkraftwerk erfordern würde. Das würde dauern. Klimawandel hin, Weltklimauntergang her.

Die Detailtabelle mit den Werten der Energy-Charts, sowie der daraus generierte Chart, und der Im-/Exportchart mit den saldierten Werten seit Jahresbeginn. Grundlage hierfür sind ebenfalls die Werte der Energy-Charts des Fraunhofer ISE. Der Im-/Exportchart belegt: Ohne Frankreichs Strom aus Kernkraft hätte Baden-Württemberg enorme Versorgungsprobleme. Mal schauen, was wird, wenn das Kernkraftwerk Fessenheim/Frankreich abgeschaltet wird. Im Sommer dieses Jahres ist es soweit.

Die Tagesanalysen

Sonntag, 19.1.2020: Anteil erneuerbare Energieträger an der Gesamtstromerzeugung 38,10%, davon Windstrom 23,02%, Sonnenstrom 2,38%, Strom Biomasse/Wasserkraft 12,70 %. Die Agora-Chartmatrix: Hier klicken

Gleichmäßig wenig Wind, die Sonne scheint schwach. Nach Sonnenuntergang geht die Windstromerzeugung weiter zurück. Die Stromversorgung Deutschlands ist auf Kante genäht. Aufgemerkt: Nicht, weil die konventionellen Stromerzeuger nicht könnten. Sie wollen nicht. Die Strompreise, die bisher erzielt wurden. lagen immer unter 40 €/MWh. Da lohnt das Hochfahren eines Kohlekraftwerks nicht. Auch gibt es da noch den Strom aus dem Ausland. Zur Not. Doch wehe, die Abschaltorgie Kernkraft plus Ausstieg Kohle in Deutschland greift. Das ist nicht mehr lange hin. Dann ist Holland in Not. Nicht Holland, nein: Deutschland. Wetten? Weil Holland seinen Strom selbst benötigt. Und Frankreich, und, und, und. Wenn es kalt und dunkel, wenn es windstill ist.

Montag, 20.1.2020: Anteil erneuerbare Energieträger an der Gesamtstromerzeugung 27,85%, davon Windstrom 13,92%, Sonnenstrom 3,16%, Strom Biomasse/Wasserkraft 10,76%. Die Agora-Chartmatrix: Hier klicken

Heute zeigt sich die Windstromerzeugung von der anderen Seite. Morgens wenig, nach Sonnenuntergang dann der Anstieg. Am frühen Morgen ist sie so gering, dass kurzzeitig Strom importiert werden muss. Der Preis ist niedrig. Nachts ist die Nachfrage, ist der Bedarf nicht groß. Über Tag steigert sich die Windstromerzeugung zum „Wochenbuckel“, der morgen seinen Höhepunkt erreichen wird.

Dienstag, 21.1.2020: Anteil erneuerbare Energieträger an der Gesamtstromerzeugung 35,23%, davon Windstrom 21,59%, Sonnenstrom 3,98%, Strom Biomasse/Wasserkraft 9,66%. Die Agora-Chartmatrix: Hier klicken.

Um 7:00 Uhr erreicht der Windstrombuckel mit insgesamt gut 20 GW seinen Höhepunkt. 20 GW von um 7:00 Uhr benötigten knapp 78 GW. Nach Sonnenuntergang verharrt die Windstromerzeugung um die 15 GW. Zuviel erzeugter konventioneller Strom wird bei stark schwankenden Preisen exportiert. Es ist die Ruhe vor dem Sturm. Nein, es ist umgekehrt. Die Windstromerzeugung sinkt …

Mittwoch, 22.1.2020: Anteil erneuerbare Energieträger an der Gesamtstromerzeugung 26,63, davon Windstrom 14,79%, Sonnenstrom 1,78%, Strom Biomasse/Wasserkraft 10,06%. Die Agora-Chartmatrix: Hier klicken.

Die bundesdeutsche Windstromerzeugung steuert auf einen Tiefpunkt, wenn nicht auf den Tiefpunkt des Jahres zu. In der Nacht zum Donnerstag wird es soweit sein. Bemerkenswert ist der Strompreis, der heute um 18.00 Uhr erzielt wurde. Deutschland exportierte im Saldo 3,463 GW für 65,09 €/MWh. Ist doch was, oder?

Donnerstag, 23.1.2020: Der Tiefpunkt der Wind- und Sonnenstromerzeugung 2020. Anteil erneuerbare Energieträger an der Gesamtstromerzeugung 19,14%, davon Windstrom 6,79%, Sonnenstrom 1,85%, Strom Biomasse/Wasserkraft 10,89%. Die Agora-Chartmatrix: Hier klicken

Um 1:00 Uhr lag die Windstromerzeugung bei gerade mal 2,21 GW. Still ruhte die See. An Land wehte kaum ein Lüftchen. Es war ein windstiller Tag. Auch die Sonne konnte nichts rausreißen. Tut sie im Winter ohnehin nicht. Das liegt an der Erdachse. Die konventionellen Kraftwerke bollern, was das Zeug hält. Noch. Als ich das schreibe, wird mir irgendwie ganz flau. Ich frage mich, ob unsere Politik- und Medieneliten noch ganz bei Trost sind. Ob die sogenannte Zivilgesellschaft einschließlich Friday für Alles weiß, was sie will, was sie fordert, welche Konsequenzen das hat? Es steht zu befürchten: Diese Leute haben keinen Schimmer. Oder sie wollen den Agrarstaat Deutschland. Vorbild: Das zentrale Afrika mit etlichen Ländern nahe Null CO₂-Erzeugung.

Stopp, es gibt auch Ausnahmen: Lesen Sie den neuesten Artikel von Stefan Aust zur Energiewende. Der bringt in aller Kürze das, was ich seit Jahr und Tag schreibe und mit dieser Kolumne detailliert belege.

Freitag, 24.1.2020: Anteil erneuerbare Energieträger an der Gesamtstromerzeugung 25,29%, davon Windstrom 12,35%, Sonnenstrom 2,94%, Strom Biomasse/Wasserkraft 10,00%. Die Agora-Chartmatrix: Hier klicken.

Heute sieht es etwas besser aus mit der Windstromerzeugung. Heute werden über Tag auskömmliche Preise beim Export es zu viel erzeugten konventionellen Strom erzielt. Die Stromversorgung Deutschlands ist zu keinem Zeitpunkt gefährdet. Nicht wegen der erneuerbaren Energieträger. Wegen der Zuverlässigkeit der konventionellen Stromerzeugung.

Samstag, 25.1.2020: Anteil Erneuerbare an der Gesamtstromerzeugung 26,57%, davon Windstrom 12,59%,Sonnenstrom 2,10%, Strom Biomasse/Wasserkraft 11,89%. Die Agora-Chartmatrix: Hier klicken

Der Windfehlalbtraum geht weiter. Dieser Samstag ist bereits der vierte aufeinander folgende Tag, an dem eine Verfünffachung der installierten Leistung Wind- und Sonnenkraft nicht ausgereicht hätte, um den Strombedarf Deutschlands zu decken. Glauben Sie bitte nicht, dass man nur den Strom aus irgendwelchen Speichern hätte nehmen müssen. Die gibt es nicht. Die wird es nicht geben. Mehr dazu ganz unten. Wieder mal. Denn die Mär von den Stromspeichern, welche die Energiewende retten, hält sich hartnäckig.

Erst ab dem 26.1.2020 nach Sonnenuntergang wird die Flaute nachlassen. Zum Glück ist es Wochenende. Der Strombedarf ist gering. Zum Glück? Die Strompreise fallen wieder. In der nächsten Woche liegen sie teilweise unter 20,- €/MWh. Immerhin besser, als Strom zu verschenken. Womöglich mit Bonus! Keine Bange. Kommt bestimmt noch.

Stromimport, Stromexport Deutschland 2019

In den vergangenen Wochen und Monaten habe ich bei meinen Analysen immer wieder geschrieben, dass Deutschland in aller Regel höhere Preise zahlt, wenn es Strom importiert, als es beim Export von Strom erzielt. Umso erstaunter war ich, dass die Stromaußenhandelsstatistik, die Energy-Charts liefert, auf den ersten Blick das Gegenteil belegt (Abbildung, bitte unbedingt anklicken, es werden alle Abbildungen und Mehr geöffnet).

Eine weitergehende Analyse ergab, dass meine Aussage im Hinblick auf die meisten Länder korrekt war. Lediglich Frankreich und die Niederlande fielen aus dem Rahmen und – man lese und staune – Polen.

Deutschland exportiert praktisch jeden Tag Strom nach Polen (Abbildung 1). Das Narrativ, Deutschland importiere bei Bedarf „dreckigen“ Kohlestrom aus Polen, bewahrheitet sich 2019 nicht. Stromimport aus Polen fand praktisch nicht statt. Während bei Frankreich und den Niederlanden die Exporterlöse lediglich geringfügig über den Kosten lagen, die für Stromimporte aus diesen Ländern gezahlt werden musste, fiel der Erlös mit 62,16 €/MWh für Strom-Exporte nach Polen erheblich aus dem Rahmen. Ich habe Professor Burger, der die Energy-Charts des Fraunhofer ISE betreut, eine Mail zugesandt, der ich dieses Schaubild (Abbildung 2) beigefügt habe. Die schwarze Linie habe ich bei 62,5 €/MWh gezogen. Es ist offensichtlich, dass der Preis, den Polen an Deutschland gezahlt hat, nicht mit den Börsenpreisen korreliert. Leider verwies mich Burger lediglich an das Statistische Bundesamt, von dem die Zahlen, die er verwertet habe, stammten.

Parallel zur Mail an den Professor der Energy-Charts habe ich bei der Bundesnetzagentur nachgefragt, warum diese im Datenportal www.smard.de überhaupt keine Preise zu Polen auswirft. Die wesentlichen Teile der Antwort:

[…] Die Plattform SMARD bezieht ihre Daten im Bereich „Marktdaten visualisieren“ direkt vom Verband der Europäischen Übertragungsnetzbetreiber (ENTSO-E) und fragt sie von dort automatisch ab. ENTSO-E bekommt die Daten gemäß der europäischen Transparenzverordnung (Verordnung (EU) Nr. 543/2013) gemeldet. Die gelieferten Daten von ENTSO-E werden von uns zunächst geprüft, anschließend weiterverarbeitet und auf SMARD übersichtlich aufbereitet und zum Download bereitgestellt. Polnische Großhandelspreise wurden für den Zeitraum vom 02.03.2017 bis 19.11.2019 in der Währung PLN/MWh veröffentlicht. Leider ist es uns aus technischen Gründen nicht möglich auf SMARD einen flexiblen Wechselkurs zu konfigurieren, um die Preise durchgehend in EUR/MWh anzeigen zu lassen. Sie können daher die polnischen Großhandelspreise für den fehlenden Zeitraum nur direkt auf der ENTSO-E Transparenzplattform einsehen: Hier klicken. […] (Abbildung 3)

Einen Schritt weiter ging die Antwort von Fabian Hein, Analyst und verantwortlich für das Agorameter bei Agora-Energiewende, der mir die polnische Webseite nannte, die Agora zur Datenermittlung verwendet. Abbildung 4 wirft für den Zeitraum von 2009 bis 2019 die Preise pro MWh Strom in polnischen Złoty aus. Tatsächlich sind in den vergangenen 1 1/2 Jahren die Importstrompreise angezogen. Der polnische Złoty hat einen Wert von aktuell etwa 0,23 Euro. Weshalb nun aber Polen so viel mehr Stromimportkosten als unsere übrigen Nachbarn an Deutschland zahlt, konnte mir niemand erklären. Und dies, obwohl ich konkret nach Sondereinflüssen gefragt habe.

Frankreich Stütze der bundesdeutschen Stromversorgung

Wie auch immer. Ich habe bei meiner Analyse  des bundesdeutschen Stromaußenhandels 2019 Polen einmal komplett außen vor gelassen (Abbildung 5). Damit stimmt meine Aussage für das Jahr 2019 auch im Mittel. Der Durchschnittspreis, den Deutschland für Stromimporte zahlen musste, lag bei 45,08 €/MWh. Beim Stromexport erlöste Deutschland pro MWh 44,42 €.

Wenn die Erlöse durch den Stromexport nach Polen berücksichtigt werden, dreht sich das Bild. Nun werden für Importe wiederum die 45,08 €/MWh bezahlt, Exporte hingegen bringen 46,89 €/MWh. Polen sei Dank. (Abbildung 6)

Wenn Sie sich den Chart unter Abbildung 6 genauer anschauen, erkennen Sie, dass Deutschland besonders viel Strom nach Österreich und in die Schweiz exportiert hat. Von dort wurde auch eine Menge Strom importiert. Für beide Länder ein gutes Geschäft, wenn man die Im-/Exportpreise jeweils vergleicht. Sie differieren wesentlich stärker als die oben genannten Durchschnittspreise.

Frankreich und die Niederlande exportieren ebenfalls Strom nach Deutschland. Wobei Frankreich praktisch eine der Stützen der bundesdeutschen Stromversorgung, vor allem Baden-Württembergs ist. Strom in einer Menge, welche praktisch von 1 1/2 Kernkraftwerken produziert wird, wurde aus Frankreich importiert. Deutschland zahlte dafür etwas weniger, als es für den – verhältnismäßig geringen – Export nach Frankreich erzielte. Aus den Niederlanden wurde mit über 5 TWh ebenfalls eine große Menge Strom importiert. Deutschland exportierte gleichwohl viel mehr Strom in die Niederlande. Und machte unter dem Strich damit Gewinn.

Abbildung 7 weist die Kosten und die Erträge aus, die im Jahr 2019 für die Stromerzeuger Deutschlands anfielen. Saldiert wurden 27,251 TWh Strom exportiert. Deutschland hat 49,37 €/MWh erhalten, wenn man die polnischen Importe und dessen Ertrag für Deutschland berücksichtigt. Rechnet man Polen heraus, sind es 42,80 €/MWh. Was bemerkenswerterweise annähernd dem Preis entspricht, den Abbildung 3 zum Ende des Jahres 2019 in Polen hergibt.

An dieser Stelle möchte ich noch mal ausdrücklich darauf hinweisen, dass Stromversorgung ein Gleichzeitigkeitsgeschäft (Abbildung 8) ist. Strom muss genau dann produziert werden, wenn er, wenn die zu transportierende Energie benötigt wird. Was in der einen Sekunde noch genau passend war, kann in der nächsten schon zu wenig oder zu viel sein. Deshalb kommt es bei einem Industrieland wie Deutschland mit hoher schwankender Stromerzeugung (Wind- und Sonnenkraft, Abbildung 9). Genau deshalb finden permanente Stromimporte, Stromexporte statt. Das Stromnetz muss zu jeder Zeit austariert, „ausgeregelt“ werden, damit die Netzfrequenz 50 Hertz exakt eingehalten wird. Zuviel Strom ist genauso gefährlich für die Versorgungssicherheit wie zu wenig Strom. Ein höchst komplexer, permanenter Vorgang, der den Ingenieuren und Mitarbeitern der Stromerzeuger und Netzübertragungsbetreiber höchste Konzentration und Unmengen Know-how abverlangt sowie eine Menge Erfahrung erfordert.

Stromspeicher

Nun meinen manche Zeitgenossen, die sich in aller Regel recht wenig mit der Materie beschäftigt haben, dass das Problem doch mit genügend Stromspeichern gelöst werden könne. Und in der Tat. Immer wieder wird von neuen Speichermöglichkeiten berichtet, die suggerieren, jetzt sei der „Durchbruch“ gelungen, die Energiewende, die faktisch nur eine Stromerzeugungswende ist, sei gerettet.

Aktuell wird über die Möglichkeit berichtet, mittels Luftverflüssigung, das Problem zu lösen. Lassen Sie sich nicht täuschen. Eine Pilotanlage ist „schnell“ aufgebaut. Funktionieren tut das Konzept auch. Was aber immer wieder vollkommen falsch eingeschätzt wird, sind die Strommengen, die im Falle eines Falles (Wind und Sonnenkraftwerke liefern viel zu wenig Strom wie zum Beispiel diese Woche) bereitgestellt werden müssten. Abbildung 10 stellt die neuartige Anlage aus England vor. Dort gibt es auch einen Link zu einem Artikel mit meiner Einschätzung und realistischen Zahlen.

Ordnen Sie Deutschlands CO₂-Ausstoß in den Weltmaßstab ein. Zum interaktiven CO₂-Rechner: Hier klicken. Noch Fragen?

Ergänzungen? Fehler entdeckt? Bitte Leserpost schreiben! Oder direkt an mich persönlich: stromwoher@mediagnose.de. Alle Berechnungen und Schätzungen durch Rüdiger Stobbe nach bestem Wissen und Gewissen, aber ohne Gewähr.

Die bisherigen Artikel der Kolumne Woher kommt der Strom? mit jeweils einer kurzen Inhaltserläuterung finden Sie hier.

Rüdiger Stobbe betreibt seit 4 Jahren den Politikblog  www.mediagnose.de.

Zuerst erschienen bei der Achse des Guten; mit freundlicher Genehmigung.

Zölle könnten Windenergie blockieren

Ein Report der Energie-Beraterfirma Wood Mackenzie prophezeit, dass die Windenergie-Kapazität in den USA während der Jahre 2019 und 2020 ihr stärkstes Wachstum denn je hinlegen. Die installierte Kapazität soll von 97 GW auf 121 GW anwachsen.

Trotz derartiger, bereits geplanter Zunahmen sind die längerfristigen Wachstums-Aussichten der Industrie düster, wie aus dem Mackenzie-Report hervorgeht.

Hersteller von Windturbinen in den USA haben eine Klage bei der International Trade Commission (ITC) der USA eingereicht des Inhalts, dass viele Länder Turbinen zu Dumping-Preisen an den US-Markt bringen, was die heimischen Hersteller schwer schädigt. Im Gegenzug überlegt man bei der ITC, Zölle auf importierte Windturbinen und Ersatzteile einzuführen, die aus Kanada, Indonesien, Korea und Vietnam stammen. Dort werden 84% der Teile hergestellt, welche bei in den USA errichteten Windturbinen eingebaut werden. Diese Zölle würden bestehenden Zöllen auf Masten und andere Ausrüstung bzgl. Windenergie aus China hinzugefügt und Windkraft-Projekte teurer machen.

Außerdem plant die [US-]Bundesregierung, Steuervorteile [Production Tax Credit PTC] für Wind Ende 2019 auslaufen zu lassen, was eine Reduktion der Subventionen für diese Industrie bedeutet.

Falls die Zölle eingeführt und die PTC nicht erneuert werden, dürften die Preise substantiell steigen und die Vollendung von Wind-Projekten sich dramatisch verlangsamen, sagt Wood Mackenzie.

Vetternwirtschaft zwischen Regierung und Unternehmen

Die Windindustrie ist entscheidend abhängig vom Wohlwollen der Regierung, sagt Rob Bradley Jr., Direktor des Institute for Energy Research. Und weiter:

„Kumpane leben und sterben durch das Schwert der Regierung. Alle Windprojekte sowie jedes einzelne derselben ist abhängig von umfangreichen Steuer-Subventionen ebenso wie von diese bevorzugenden Vorschriften. Es ist eine Ironie – und kommt selten vor – dass sich die Windindustrie auf der Verlierer-Seite der Regierungspolitik wiederfindet, aber Zölle auf importierte Teile bedeuten genau das. Was wäre, wenn man alle Subventionen zusammen mit den Zöllen eliminieren würde und man den Markt entscheiden lassen würde, welche Stromerzeugung die Beste ist?“ Soweit Bradley.

Windenergie ist derzeit nicht in der Lage, ganz oben zu stehen, sagt Jay Lehr, Ph.D., ein leitender politischer Analyst bei der International Climate Science Coalition und ein vieljähriger Kritiker von Energie-Subventionen.

Lehr weiter: „Was könnte besser sein als Zölle auf importierte Windturbinen, um eine Industrie abzuwürgen, welche nur auf dem Rücken des amerikanischen Steuerzahlers existiert und dessen Subventionen bis zu 50% ihrer Kosten betragen? Windturbinen am freien Markt können niemals in bedeutendem Umfang Energie liefern oder im Wettbewerb mit billiger Energie aus fossilen Treibstoffen mithalten. Keines dieser Kraftwerke kann durch Windenergie ersetzt werden, weil sie alle immer funktionieren müssen, auch wenn der Wind nicht mit der erforderlichen Geschwindigkeit oder überhaupt nicht weht“.

Erzwungene Windenergie

Die meiste Unterstützung der Industrie kommt durch staatliche Programme zustande, sagt John Droz, Gründer der Alliance for Wise Energy Decisions.

Er sagt: „In etwa 30 [US-]Staaten gibt es eine ganze Palette von Anreizen pro Windenergie. Am problematischsten dabei sind Vorschriften, die verlangen, dass seitens der Versorger eine bestimmte Menge Strom durch Windenergie erzeugt werden muss. Welchen Sinn würde es für einen Versorger jemals machen, vorgeschrieben zu bekommen, zunehmend irgendein bestimmtes Produkt herzustellen?

Das steht jedwedem Gedanken eines freien Marktes diametral entgegen, und doch haben diese Leute diesen gesamten Geschäftszweig aufgetakelt. Jeder einzelne Bereich davon ist korrupt“.

Netzkosten sind nicht abgedeckt

Ein weiterer Mangel der Windindustrie besteht darin, dass sie nicht den vollen Anteil der Kosten für den Erhalt der Netzstabilität trägt, sagt Droz. Und weiter:

„Jeder muss verstehen, dass es im Netz Windenergie aus sich selbst heraus nicht gibt. 100 Prozent der Windenergie muss zusammengeführt werden mit einer anderen Quelle der Stromerzeugung, zumeist Erdgas, und das die ganze Zeit.

Wenn die Windgeschwindigkeit auf Null im Energienetz geht, was häufig der Fall ist, erbringt Gas 100 Prozent des Stromes, und wenn Wind auf 100 Prozent geht, trägt Gas nichts bei – muss aber weiter bereit gehalten werden, um in der Lage zu sein, die Lücke zu füllen, wenn der Wind plötzlich abflaut. Folge: Ein Teil der Kosten für Windenergie wird nicht berücksichtigt, nämlich die Kosten, die anfallen, wenn Erdgas nur bereitstehen muss, um Flauten auszugleichen oder um die im Netz fließende Energie zu regeln, wenn das erforderlich ist“.

Zuverlässigkeit kommt ins Spiel*

[*Original: Reliability ‚Reckoning‘ Coming]

Windenergie frisst einen Teil des Sicherheits-Vorrates, der erforderlich ist, um auch in Zeiten extrem hoher Nachfrage zuverlässig Energie liefern zu können, sagt Droz. Weiter:

„Windenergie stiehlt einen Teil des Sicherheits-Vorrates, der von den Netzbetreibern bereit gehalten wird, um Brownouts und Blackouts zu verhindern bei seltenen Ausfällen der Quellen und unerwarteten Spitzen der Nachfrage. Die meisten Netze haben eine Sicherheit von 15% Kapazität über der erwarteten Grundlast-Nachfrage. Das bedeutet, dass die Windkraft-Betreiber bestraft werden sollten, wenn sie für eine Unterminierung des Sicherheits-Vorrates verantwortlich sind. Es gab nämlich schon einige Stromausfälle, wenn der Wind nichts erzeugte und kein ausreichender Backup zur Verfügung stand.

„Stromsysteme sind in der Lage, mit der Intermittenz von Windenergie fertig zu werden, wenn diese nur einen geringen Prozentsatz Energie in das System bringt. Aber wenn größere Anteile ins Spiel kommen wie etwa 20% oder mehr, wird der Sicherheits-Vorrat gefährlich verringert. Das bedeutet, wenn mehr Wind erzwungenermaßen in das Netz gespeist wird, dann muss man erwarten, dass die Anzahl von Stromausfällen steigt. Es läuft alles auf Berechnungen hinaus“.

Kenneth Artz writes from Dallas, Texas.

Link: https://www.heartland.org/news-opinion/news/wind-industry-poised-for-decline-report-states

Im Teil 3 war dargelegt worden, welche Anforderungen Technologien zur Stromerzeugung erfüllen sollten, wenn damit unsere heutige technische Zivilisation aufrechterhalten werden soll. Dazu wurde der aktuelle Strombedarf sowohl bezüglich des Jahresverlaufs als auch im Detail des Wochen- und Tagesverlauf analysiert und aufgezeigt, wie entscheidend die Frage sofortiger Verfügbarkeit bei Bedarf ist. Eine eingehende Betrachtung der Charakteristiken der Fotovoltaik zeigte bereits, dass diese in keiner Weise imstande ist, die sichere Versorgung einer modernen Industrienation mit elektrischer Energie zu gewährleisten. Werfen wir jetzt einen Blick auf das Potenzial der Windenergie – sowohl an Land als auch auf See.

Windenergie an Land

In Deutschland standen im Jahr 2018 rund 29.000 Windenergieanlagen an Land (Onshore) mit einer (im Jahresmittel) nominellen Leistung von 52.014 MW. Im Verlauf des Jahres lieferten sie insgesamt 89.500.000 MWh (89,5 Terawattstunden) Strom ab. Hieraus ergibt sich ein mittlerer Jahres-Nutzungsgrad von lediglich 19,6 %. Anders ausgedrückt: Im Prinzip stehen diese Milliarden teuren Windräder zu mehr als 80 % des Jahres still und liefern keinen Strom. In der gewerblichen Wirtschaft könnten Kaufleute oder Ingenieure, die so etwas zu verantworten hätten, vermutlich ihre Papiere abholen. Politiker werden dagegen für solche Leistungen mit Wählerstimmen belohnt…

Zunächst interessiert natürlich die Frage, wie gut denn nun die tägliche Windstromerzeugung zum jeweiligen Tagesbedarf über das Gesamtjahr 2018 hinweg passt, Bild 2.

Bild 2 vermittelt auf den ersten Blick noch nicht allzu viele Erkenntnisse, abgesehen von der Tatsache, dass die Windstromproduktion von Tag zu Tag erheblichen Schwankungen unterliegt. Um die tatsächliche Bedeutung dieser Schwankungen besser einschätzen zu können, sollte man sich zunächst die absoluten Minimal- und Maximalwerte ansehen, da dies Informationen über die Zuverlässigkeit der Stromquelle „Windenergie“ liefert. Dass der Wind lokal starken Schwankungen unterliegt, ist ja bereits seit den Zeiten der ersten Segelschiffe bekannt. Wir erinnern uns auch, dass die Vertreter der Windkraftlobby in diesem Zusammenhang mit dem Spruch „irgendwo weht immer Wind“ auftraten und behaupteten, unterschiedliche Windstärken würden sich aufgrund der Größe Deutschlands mehr oder weniger ausgleichen. Da uns die Erzeugungsdaten von 29.000 über ganz Deutschland verteilten WEA-Anlagen zur Verfügung stehen, schauen wir uns einmal diese Min-Max-Werte genauer an, Bild 3.

Der in Bild 3 dargestellte Leistungsverlauf bei Schwachwind ist mit Blick auf die Versorgungssicherheit geradezu niederschmetternd. Entscheidend für die Netzversorgung ist nämlich die sogenannte gesicherte Leistung, d.h. diejenige Leistung, auf welche sich die Versorger auch im sogenannten „worst case“-Fall in jedem Fall verlassen können. Diese entspricht mit blamablen 179 MW gerade einmal 3,4 PROMILLE der installierten Gesamtleistung von 52.014 MW. Da der Sonnenstrom seinerseits trotz einer installierten Leistung von 43.036 MW überhaupt keine gesicherte Leistung liefern kann, sind Solar- und Onshore-Windstrom selbst zusammen trotz ihrer Gesamtkapazität von zusammen 95.050 MW bei ungünstiger Wetterkonstellation nicht imstande, zusammen auch nur 1,9 PROMILLE ihrer Nennleistung ins Netz zu liefern. Anders ausgedrückt: Zur Sicherstellung der Versorgung der Bevölkerung mit Strom muss zu allen Zeiten ein komplettes Ersatz-System mit der vollen Kapazität zur Deckung der Netzlast von bis zu 90.000 MW als Ersatz für die „klimarettenden“ Technologien bereitstehen und innerhalb kürzester Zeit in Aktion treten können. Das entspricht der Kapazität von mindestens 90 Steinkohlekraftwerken oder 64 Kernkraftwerken oder 105 Gas-und-Dampf-Kraftwerken des Typs Irsching 5. Diese Kraftwerke müssen wohlgemerkt rund um das Jahr mitsamt vierschichtiger Belegschaft im perfekt gewarteten und einsatzbereiten Zustand bereitstehen, um jederzeit einspringen zu können, wenn Wind und Sonne keine Lust haben, ihren Job zu erledigen. Das bedeutet, dass der komplette Kostenumfang (bis auf die Brennstoffkosten) das gesamte Jahr über anfällt und selbstverständlich vom Stromkunden zu bezahlen sein wird. Angesichts dieser Zahlen aus der Realität ist es nichts weiter als ein schlechter Witz, wenn die bundeseigene Deutsche Energie Agentur (DENA) für die Beurteilung der gesicherten Leistung des Windstroms bei der Kalkulation des sogenannten Leistungskredits von Windenergieanlagen einen Satz von vollen 6 Prozent in Ansatz bringt. Ein weiterer der zahllosen Tricks, mit denen sich die Politik ihr Ziehkind „Energiewende“ schönrechnet.

Um die Sache auf den Punkt zu bringen: Deutschland hätte von heute auf Morgen eine gesicherte Stromversorgung, einfach indem sämtliche Wind- und Solaranlagen sofort endgültig abgeschaltet würden. Und wir hätten uns eine Billion Euro an sinnlos aus dem Fenster geworfenem Geld erspart.

Und das „Wunderkind“ Offshore-Windenergie?

Da der Wind auf See bekanntlich stärker und gleichmäßiger weht als an Land, wurden bereits seit Jahrzehnten Planungen zur Errichtung von sogenannten Offshore-Windenergieanlagen vorangetrieben. Handicap waren die im Vergleich zu Installationen an Land erheblich höheren Anlagenkosten, die sehr rauen Einsatzbedingungen sowie die Kosten und Probleme der Stromübertragung von See an Land. Investoren mussten daher mit besonders hohen EEG-Zahlungen sowie der Übernahme der gesamten Anschlusskosten bis zum Land zusätzlich angelockt werden. Die ersten Stromlieferungen von Offshore-Windparks setzten daher erst im Jahre 2013 ein, mit Ende 2018 waren dann insgesamt rund 6400 MW Leistung vorhanden. Die mittlere Anlagenkapazität lag für 2018 bei 5730 MW, also etwas mehr als 10 % der Onshore-Kapazität. Im Bau sind inzwischen weitere Parks mit mehr als 3.000 MW.

Angesichts der erheblich besseren Windverhältnisse auf See gab es bei den entsprechenden Unternehmen hochfliegende Erwartungen bezüglich der zu erwartenden Nutzungsgrade, die bei deutlich über 40 % liegen sollten. Dem Verfasser ist noch eine Fernsehsendung erinnerlich, in der eine Ingenieurin davon schwärmte, mit den Offshore-Windparks sei man fast schon grundlastfähig. Diese Erwartungen scheinen sich allerdings nicht so recht zu erfüllen, denn der Nutzungsgrad der deutschen Offshore-Windstromproduktion lag für das Jahr 2018 bei lediglich 38 %, das ist nur etwa doppelt so hoch wie der an Land erzielte Wert.

Als nächstes ist anschließend von Interesse, wie sich die angeblich stabileren Windverhältnisse auf See auf die Mindest-Stromerzeugung auswirken, Bild 4.

Wie Bild 4 ausweist, erreichten die Offshore-WEA am besten Tag des Jahres geradezu phantastische Leistungsabgaben zwischen 59 und mehr als 90 % ihrer Nennleistung (Höchstwert 92,4 %). Doch wie sieht es am anderen Ende der Leistungsskala aus? Der Minimalwert am 26.3.2018 ist mit ganzen 2 MW bzw. 0,35 PROMILLE der Nennleistung sogar noch enttäuschender als derjenige der Onshore-Anlagen. Es kann daher festgehalten werden, dass weder Sonne noch Wind – egal ob Offshore oder Onshore – imstande wären, die für Deutschland unabdingbare kontinuierliche Versorgung mit elektrischem Strom sicherzustellen. Um eine komplette, ununterbrochen an 365 Tagen im Jahr rund um die Uhr einsatzbereite Phalanx einsatzbereiter Fossil- oder Kernkraftwerke kämen wir daher auch bei forciertem Ausbau der Offshore-Windenergieversorgung keinesfalls herum.

Auch zusammengeschirrt bilden drei tote Pferde kein brauchbares Gespann

Wie diese Beispiele deutlich zeigen, erfüllt keine der drei angesprochenen Stromerzeugungstechnologien auch nur annähernd die Anforderungen, die an die Stromversorgung Deutschlands zu stellen sind. Da jedoch Sonne und Wind sowie Onshore- und Offshorewind nicht unmittelbar voneinander abhängen, wird seitens der Profiteure dieser Energieformen immer wieder behauptet, die Schwächephasen träten nicht gleichzeitig auf und in der Kombination aller drei Quellen komme es zu einem Ausgleich. Was sagen hierzu die Daten des Jahres 2018, Bild 5 und Bild 6.

Zur besseren Vergleichbarkeit wurde die Kurve der Offshore-Windstromdaten in Bild 5 so gespreizt, dass die relativen Amplituden denen der Onshore-Windstromdaten entsprechen. Aus den Kurvenverläufen ist zu erkennen, dass Leistungsspitzen und -täler häufig zeitlich mehr oder weniger überlappend auftreten, auch wenn sich ihre relativen Amplituden teils deutlich unterscheiden. Das ist auch nicht weiter verwunderlich, da die Windfelder zwischen Land und See eine gewisse Zeit unterwegs sind, bevor sie Einfluss auf die jeweilige Stromproduktion haben. Eine nennenswerte gegenseitige Kompensation ist jedenfalls nicht erkennbar. Besonderes Augenmerk verdient in diesem Zusammenhang der Verlauf der drei „erneuerbaren“ Stromerzeuger am 19.2.2018, Bild 6.

Der 19.2.2018 war ein eisiger Tag mit Temperaturen bis teils in den tiefen Frostbereich. In Zeitschriften war von einer „Russenpeitsche“ die Rede, d.h. einer Ostströmung kalter Luft. Tagsüber lag der Strombedarf bei bis zu 77.000 MW und fiel auch in den Nachtstunden nicht unter ca. 60.000 MW. Die Kombination aus kalter Luft aus dem Osten bei niedrigen Windgeschwindigkeiten und geringer Sonneneinstrahlung aufgrund der kurzen Tageslichtzeit und des niedrigen Sonnenstandes ist in Fachkreisen auch als „Dunkelflaute“ bekannt. Gerade in dieser kritischen Lage zeigte sich, dass Deutschland nicht auf die „erneuerbaren“ zählen konnte. Die getrennte Darstellung der drei Erzeugervarianten zeigt, dass sowohl Onshore- als auch Offshore-Windenergie bereits ab ca. 07:00 Uhr auf katastrophal niedrige Werte einbrachen. Ab dieser Zeit hielt einzig die aufgrund des klaren Himmels einigermaßen ansteigende Solarstromproduktion die „EE“-Fahne noch hoch, während der Wind seinen Dienst um ca. 15:00 Uhr nahezu komplett einstellte. Nur Onshore-Wind frischte ab ca. 16.00 wieder etwas auf, so dass die Bilanz nicht ganz so katastrophal ausfiel, wie es hätte sein können. Immerhin lieferten Sonne und Windanlagen um 17:30 Uhr zusammen noch 563 MW ins Netz. Das waren stolze 5,6 PROMILLE der gesamten installierten 100.780 MW an installierter „EE“-Leistung. Bei den einzelnen Teilnehmern an diesem Wettbewerb brauchen wir nur die beiden Wind-Kategorien zu berücksichtigen, da Solarstrom aus den bekannten Gründen von vorherein keinerlei Versorgungssicherheit bieten kann. Bei Onshore-Wind lag das Leistungsminimum bei 179 MW (3,4 PROMILLE der installierten Leistung), während Offshore noch 42 MW ablieferte, was immerhin 7,3 PROMILLE der eigentlich installierten Kapazität ausmachte. Lediglich der Zeitversatz von etwa 75 Minuten zwischen den beiden Minima und die Tatsache, dass die Sonne noch etwa eine Stunde lang stützend zur Verfügung stand, verhinderte Schlimmeres. Selbst für jemanden ohne tiefer gehenden technischen Sachverstand ist es unbegreiflich, wie eine Regierung auf ein solches Gespann toter Pferde als entscheidende Stützen der künftigen Energieversorgung des Lands setzen kann.

Zusatzproblem: Prognoseabweichungen

Ein bisher in Veröffentlichungen zur Windenergie wenig berücksichtigtes Problem sind die sogenannten Prognoseabweichungen. In einem komplexen Hochleistungssystem wie unserer Stromversorgung ist die Planbarkeit von Leistung unabdingbar, und zwar sowohl bezüglich des Bedarfs als auch mit Blick auf die Produktion. Nur so ist es möglich, teure Kapazitäten und Ressourcen so kosteneffizient wie möglich bereitzustellen. Ja brutaler man anderenfalls Kraftwerke bei ungeplanten Laständerungen „mit quietschenden Reifen durch die Gänge jagen“ muss, desto höher ist der Verschleiß und desto häufiger sind Stillstände sowie vorzeitige (und oft sehr teure) Reparaturen. Dies wirkt sich auch unmittelbar auf die Beschaffungspreise für den Strom aus, denn je kurzfristiger ungeplante Beschaffungen oder Stornierungen anfallen, desto teurer dann an den Börsen. Deshalb haben die Erzeuger die voraussichtlichen Lastgänge schon seit Jahrzehnten sorgfältig abgeschätzt, um z.B. bei abendlichen Fußballereignissen bereit zu sein, wenn Millionen Sportfans nahezu gleichzeitig ihre Fernseher anknipsen. Allerdings hatte man damals zumindest Gewissheit darüber, dass die Kraftwerke dann das, was das Netz benötigte, auch würden liefern können.

Mit der Zunahme der wetterabhängigen Stromquellen Wind und Sonne wird diese Berechenbarkeit auf der Versorgungsseite ausgehebelt. Neben den bisherigen – und dank der Erfahrung der Versorger einigermaßen gut abschätzbaren – Störgrößen kommen jetzt auch noch diejenigen auf der Erzeugerseite hinzu, die in ganz anderen Größenordnungen auftreten. Hierfür gibt es mittlerweile spezialisierte Dienstleister, die mithilfe von Wetterdaten und ausgefeilten Programmen versuchen, die Auswirkung der jeweiligen Wetterkapriolen auf die Lieferung von Solar- und Windparks vorherzusagen. Schließlich müssen die Stromversorger alles, was Wind und Sonne zu liefern imstande sind, komplett abnehmen und den „fossilen“ dann eventuell kurzfristig mitteilen: „Nett, dass ihr euren Kessel auf Betriebstemperatur vorgeheizt habt, aber auf den entsprechenden Kosten bleibt ihr leider sitzen, wir brauchen euren Strom doch nicht, weil der Wind plötzlich aufgefrischt hat“. Auf den Kosten bleiben die „konventionellen“ Erzeuger dann sitzen bzw. müssen sie über ihre Preise letztlich an die Verbraucher weiterreichen.

Leider sind Wetterprognosen bekanntlich mit großen Ungenauigkeiten behaftet (es sei denn, sie betreffen die ferne Zukunft, dann erreichen sie als Klimaprognosen eine verblüffende Präzision). Beim Wind ist es besonders schwierig, und leider geht gerade die Windgeschwindigkeit mit der 3. Potenz in die Stromertragskalkulation der Windenergieanlagen ein. Schauen wir uns daher einmal an, wie weit manche Prognosen nach unten bzw. oben im Jahr 2018 an der Realität vorbeigingen, Bild 7 und Bild 8.

Der Autor hatte bereits im Jahr 2014 Untersuchungen zu Prognoseabweichungen bei der Windstromerzeugung durchgeführt. Damals erreichte der größte positive Prognosefehler 7.800 MW bei rund 34.000 MW an installierter Leistung. Zu den 2018 in Bild 7 ausgewiesenen mehr als 11.000 MW ist anzumerken, dass hierzu im Prinzip noch die am gleichen Tag aufgetretene Negativabweichung von -1.269 MW hinzuzurechnen ist. Deswegen hatten die Stromversorger innerhalb von nur 19 Stunden diese Gesamt-Prognosedifferenz von 12.463 MW zu bewältigen. Da beide Peaks – der positive wie auch der negative – außerhalb des Zeitfensters starker Solarleistung auftraten, sind die Abweichungen nahezu ausschließlich dem Konto der damals installierten Windkapazität von rund 57.740 MW zuzurechnen. Der Fehler lag in beiden Jahren mit jeweils 21,6 bzw. 22,9 % der installierten Gesamtleistung erstaunlich gut in der gleichen Größenordnung. Dies weist darauf hin, dass die Zuverlässigkeit der Prognosen in den fünf Jahren seither trotz aller Fortschritte der Computer- und Messtechnik nicht verbessert werden konnte.

Wesentlich kritischer sind allerdings die negativen Prognoseabweichungen, die bei der damaligen Untersuchung noch bei der Hälfte dessen lagen, was in positiver Richtung auftrat. Wie Bild 8 zeigt, liegen sie inzwischen in der gleichen Größenordnung wie die positiven (-9.247 -1.102 = -10.349). Für die Versorgungssicherheit sind negative Abweichungen viel kritischer als positive. Wenn weniger Leistung benötigt wird als prognostiziert, kann man den Überschuss wenigstens noch mit negativen Preisen ins Ausland verhökern, wie es ja heute immer mehr zur Regel wird, denn der Schaden ist dann zumindest nur rein finanzieller Art. Anders ist es jedoch bei größeren Defiziten, denn dann drohen irgendwo die Lichter auszugehen. Mehr als 10.000 MW an Leistungs-Unterdeckung bedeutet, dass mal eben auf die Schnelle rund 10 Großkraftwerke von Null auf volle Leistung hochgefahren werden müssen. Und in wenigen Jahren sollen ja genau diese Kraftwerke nicht mehr zur Verfügung stehen.

Zusatzproblem: Die Gradienten von Sonnen- und Windstrom

Ein weiteres Handicap der „EE“-Stromerzeugung resultiert aus der Kombination der Willkürlichkeit der Schwankungen der jeweils angebotenen Leistung mit den ständig gesteigerten Kapazitäten, was sich in den nächsten Jahren weiter verschärfen wird. Bereits Anfang 2019 lag die nominell installierte Kapazität von Onshore- und Offshore-Windanlagen sowie Fotovoltaik bei insgesamt rund 104.000 MW (6.393 MW Offshore-Wind, 52.700MW Onshore-Wind und 44.905 Solar). Bei entsprechender Wetterlage könnten diese Anlagen bereits nahezu den gesamten Strombedarf decken, insbesondere an Feiertagen in der warmen Jahreszeit. Das Problem: Damit würden nicht nur sämtliche fossilen und kerntechnischen Kraftwerke faktisch zum Stillstand gezwungen, sondern es käme auch zu Konflikten mit den anderen „EE“-Erzeugern wie Wasserkraft, Biomasse oder Müllverbrennung sowie der Kraft-Wärmekopplung. Über diese mit dem weiteren Zubau zunehmend drohenden Probleme hört man jedoch kaum etwas. Auf der anderen Seite müssen immer ausreichend Kraftwerkskapazitäten bereitstehen, damit bei schwächelnder „EE“-Stromerzeugung die Versorgung des Landes nicht zusammenbricht. Das stellt sowohl die Besitzer konventioneller Kraftwerke als auch die Betreiber der Übertragungsnetze vor Aufgaben, die mit jeder zusätzlichen Windmühle sowie jedem zusätzlichen Solarpaneel schwieriger bis unlösbarer werden. Schauen wir uns einmal an, welche Folgen es für die anderen Stromversorger hat, wenn die Stromproduktion aus Wind und Sonne wetterbedingt massive Schwankungen hinlegt, Bild 9.

Aus Bild 9 geht hervor, dass die kombinierte Leistung der Wind- und Solarstromerzeuger am 21.6.2018 ab 5:00 Uhr innerhalb von nur 8 Stunden um gut 42.500 MW nach oben schoss, um danach wieder auf rund 24.300 MW abzusacken. Das entspräche dem gestaffelten Zuschalten von 42 Kohlekraftwerken oder fast 50 Gaskraftwerken des Irsching-5-Typs innerhalb einer einzigen Schicht. Und kurz danach hätte man 26 dieser Kohlekraftwerke bzw. 31 Gaskraftwerke wieder auf Null herunterfahren müssen, nur um diese wetterbedingte Leistungsschwankung wieder aufzufangen. Die konventionellen Erzeuger werden nicht nur immer stärker zu reinen Lückenbüßern der „erneuerbaren“ degradiert. Diese brutalen Schwenks verursachen zudem immer höhere Kosten. Andererseits erlauben die Behörden den Betreibern häufig nicht, ihre ins Defizit getriebenen Erzeugungseinheiten abzuschalten und vom Markt zu nehmen. Derzeit sind von den Betreibern 45 Kraftwerke mit einer Gesamtleistung von 11.179 MW zur Stilllegung angemeldet. Hiervon wurden 23 mit einer Gesamtkapazität von ca. 6.800 MW als „systemrelevant“ eingestuft, was bedeutet, dass die Betreiber gezwungen werden, ihre nicht mehr rentablen Einheiten weiterhin betriebsbereit zu erhalten.

Ebenso bedeutsam, aber in der Regel kaum irgendwo erwähnt ist die Frage des Ausgleichs der kurzfristigeren Schwankungen zwischen dem Netzbedarf und der Erzeugung von Sonnen- und Windstrom. Hierzu wurden die viertelstündlichen Messdaten von Erzeugung und Verbrauch miteinander verglichen und die Veränderungen herausgefiltert. Es geht also nur um die innerhalb der jeweiligen Viertelstunde erkennbaren Unterschiede, die selbstverständlich von den (noch) vorhandenen regelbaren Kraftwerken sekundengenau ausgeglichen werden müssen, Bild 10.

Die grafische Auftragung zeigt ein wildes Zackenmuster mit Amplituden von bis zu mehr als ± 1.500 MW. Jede dieser Zacken erfordert also die sehr kurzfristige Bereitstellung von Ausgleichsleistung – teils negativ, teils positiv – in einer Größenordnung, die der Leistung von 1-2 Kohle- oder Gaskraftwerken entspricht. Ohne dieses ständige Ausbügeln der Schwankungen der „erneuerbaren“ Stromerzeuger würde das Netz innerhalb kürzester Zeit instabil werden. Je mehr dieser „Zappelstromquellen“ die Bundesregierung jetzt mit der Brechstange ans Netz bringen will, desto schlimmer wird es. Mit der weiter voranschreitenden Stilllegung zuverlässig regelbarer Kraftwerke wird irgendwann ein Kipppunkt unterschritten werden, ab dem die Netzstabilität nicht mehr gewährleistet werden kann.

Hintergrundliteratur

Limburg, M.; Mueller, F.: Strom ist nicht gleich Strom TvR Medienverlag, Jena, ISBN 978-3-940431-54-7