Der wahre Grund, warum die Linken nur Wind- und Solarenergie wollen
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Der Fehler, den diejenigen von uns machen, die etwas mehr von Energiephysik verstehen, ist zu denken, dass die Führung unserer zunehmend sozialistischen politischen Elite dumm genug ist zu glauben, dass ihr Plan funktionieren wird, um Amerikas Lebensstandard zu erhalten. In Wirklichkeit wissen sie und ihre radikalen Umweltschützer sehr wohl, dass ihr Plan nicht funktionieren kann. Sie wissen ganz genau, dass ALLE ENERGIE VON DER REGIERUNG RATIONIERT WERDEN MUSS. Das ist genau das, was sie wollen. Wie könnte man die Gesellschaft besser kontrollieren als durch die Kontrolle der Energie, der Elektrizität und des Treibstoffs, den sie uns zugestehen. Sie wollen unsere gesamte Bevölkerung in die Knie zwingen und uns von den Diktaten der Regierung abhängig machen. Wenn ihre Lichter aus sind, ihre Geräte nicht funktionieren, ihre Autos nicht laufen, ihre Häuser im Winter kühl und im Sommer warm sind und die Preise für ihre Lebensmittel durch die Decke gehen, müssen sie sich an die Regierung wenden, um Hilfe zu bekommen. Ihre neuen Führer sind definitiv nicht dumm, aber sie sind sicherlich böse.
Am 27. Januar schrieb ich hier auf CFACT.org über das mysteriöse Stromnetz, das unseren Lebensstil in den Vereinigten Staaten unterstützt. Dieses Netz zu schwächen, bis wir alle „Uncle Sam“ um Hilfe bei der Energieversorgung anschreien, ist die Absicht unserer neuen Regierung.
Die meisten von uns sind froh, sich auf eine Uhr zum Ablesen der Zeit, ein Auto für den Transport und einen Fernseher für die Unterhaltung verlassen zu können, ohne genau verstehen zu müssen oder zu wollen, wie sie funktionieren. Das Gleiche gilt für die Elemente unseres Stromnetzes. Da es jedoch so aussieht, als ob der Energieplan unserer neuen Regierung uns zu Stromausfällen und Blackouts zwingen wird, sollte man wissen, was hinter dem Vorhang unserer Versorgungsunternehmen vor sich geht, um den Schaden zu minimieren.
Ein Aspekt des Netzes, den die meisten von uns nicht kennen ist, dass das Angebot an Strom jederzeit der Nachfrage entsprechen muss. An jedem Punkt, an dem dies nicht der Fall ist, bricht das Netz zusammen. Es ist nicht möglich, dass das Angebot nur annähernd der Nachfrage entspricht. Die universellen Gesetze der Elektrotechnik machen dies zu einer Realität, die die meisten von uns nur schwer begreifen werden. Es gibt jedoch eine Analogie in der Medizin, mit der sich der Leser leichter identifizieren kann, die mein Kollege Terigi Ciccone geliefert hat.
Stellen Sie sich einen Patienten vor, der permanent an einen IV-Schlauch angeschlossen ist, 24-7-365, der die richtige Menge an Medikamenten erhalten muss, um am Leben zu bleiben. Aber der Zeitplan für die Medikamentenabgabe ändert sich mit jeder Stunde, wie im folgenden Diagramm dargestellt. Sie muss langsam um 6:00 Uhr morgens ansteigen, beginnt dann um 9:00 Uhr abzunehmen, pendelt sich für viele Stunden ein und beginnt dann um 16:00 Uhr wieder anzusteigen, um nach 20:00 Uhr wieder abzufallen und dann wieder ein langes niedriges Niveau zu erreichen. Nun muss auch die abgegebene Medikamentenmenge sehr genau dosiert werden, etwa plus/minus 0,001 ML. Falls sie über oder unter diesem engen Bereich liegt, kann der Patient in ein Koma fallen (Brownout), oder falls sie weit außerhalb des Bereichs liegt, kann der Patient sterben (Blackout).
In einem großen Stromnetz kann das Fehlen einer kleinen Menge an Sonnen- oder Windenergie zum Zusammenbruch des Netzes führen, genauso wie eine ungenaue Medikation schlimme Folgen nach sich ziehen kann. Falls die gesamte verfügbare Versorgung aus Erdgas, Kohle, Kernkraft oder Wasserkraft maximal verfügbar ist, aber nur ein Prozent oder weniger der Online-Versorgung aus Wind oder Sonne nicht mehr verfügbar ist, weil der Wind nicht mehr weht oder die Sonne nicht mehr scheint, bricht das Netz zusammen. Kein Batterie-Backup-System ist jemals wirtschaftlich oder gar praktisch geworden.
Genau diese Situation trat kürzlich in Südaustralien ein, wo das letzte Kohlekraftwerk geschlossen wurde. Ein Sturm sorgte dafür, dass die Stromzufuhr durch Wind plötzlich ausfiel. Der gesamte Bundesstaat erlitt einen 24-stündigen Blackout.
Stromausfälle über weite Gebiete für längere Zeiträume sollten nicht mit kurzen Unterbrechungen verwechselt werden, die durch den Ausfall von Geräten verursacht werden. Ein unterirdisches Kabel kann in einer Gemeinde ausfallen, wodurch der Strom für eine Gemeinschaft von Häusern in einem Gebiet innerhalb einer Stadt abgeschaltet wird. Viele von uns haben dies über einen kurzen oder längeren Zeitraum erlebt, aber dies ist nicht der Ausfall der Stromversorgung für Millionen von Haushalten und Unternehmen, die das Stromnetz bereitstellt.
Ihr Strom von einem Versorgungsunternehmen in einem staatlich regulierten Markt hat nur vier Möglichkeiten, um einen Zusammenbruch zu vermeiden, falls Strom aus Wind oder Sonne plötzlich nicht mehr verfügbar ist.
1. Sie können die Last abwerfen, indem sie die Spannung im gesamten System absenken und so weit verbreitete Stromausfälle verursachen oder rollende Stromausfälle in ihrem Versorgungsgebiet verursachen. Dies wäre eine kurzfristige Lösung.
2. Für den Fall, dass die Nachfrage das Angebot über einen längeren Zeitraum deutlich übersteigt, haben die Versorgungsunternehmen Vereinbarungen mit Kunden getroffen, die ihre Last abstellen können, ohne ihren Betrieb zu beeinträchtigen. Beispiele hierfür wären eine Ladenkette, die einen günstigen Stromtarif erhält, wenn sie im Gegenzug eine kurzfristige Abschaltung erlaubt. Es könnte ein Supermarkt sein, der bereit ist, einige Lichter abzuschalten, oder ein Hersteller, der bereit ist, nicht benötigte Beleuchtung zu reduzieren.
3. Eine drastischere langfristige Reaktion ist der rollende Stromausfall, bei dem Bereiche einer Stadt für eine gewisse Zeit komplett abgeschaltet werden, dann wieder ans Netz gehen und der Stromausfall auf einen anderen Bereich verlagert wird. Dies ist in Ländern der Dritten Welt üblich – und genau die Richtung, in die uns unsere neue Regierung führen will.
4. Die letzte Option ist diejenige, die derzeit von fast allen Energieversorgern verwendet wird, die Wind- oder Solarenergie als Teil ihres Energieportfolios nutzen. Sie haben Gasturbinen in Reserve, die bereit sind, in Sekundenschnelle in Betrieb zu gehen, wenn der Wind nicht weht oder die Sonne nicht scheint, und die unzuverlässige Last abzunehmen. Natürlich will die neue Regierung alle fossilen Brennstoffe in Amerika abschaffen, also werden wir sehen, wie das funktioniert.
Unter dem Strich: Was sich in den kommenden zwei Jahren abspielen wird, ist ein komplettes Scheitern aller ihrer Pläne und eine Bestrafung des durchschnittlichen amerikanischen Bürgers, was ihre Amtszeit sehr kurz machen könnte.
Wesentliche Teile dieses Artikels wurden aus dem 2020 erschienenen Buch THE LOOMING ENERGY CRISIS: Are Blackouts Inevitable, mit Genehmigung des Autors Donn Dears. Es wird von diesem Autor sehr empfohlen.
Autor: 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.
Das Konzept für erneuerbare Energien sollte aufgegeben werden – Teil 2 v. 2
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Das Konzept für erneuerbare Energien sollte aufgegeben werden – Teil 2 v. 2
Abandoning the concept of renewable energy
Energy Policy (127, pp.330-340)
Atte Harjanne und Janne Korhonen
April 2019
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4.3 Die Ergebnisse der auf erneuerbaren Energien basierenden Maßnahmen sind uneinheitlich
Die Konzeption bestimmter Energieformen als erneuerbar könnte gerechtfertigt sein, wenn dies zu günstigen politischen Ergebnissen führt. Was „günstig“ genau bedeutet, hängt natürlich von den festgelegten Zielen der Politik ab. Das Pariser Abkommen (Vereinte Nationen 2016) schreibt im Allgemeinen vor, dass die Unterzeichnerländer ausreichende Emissionsminderungen anstreben sollten, um die globale Erwärmung auf weit unter 2 ° C von dem vorindustriellen Niveau zu begrenzen. Gleichzeitig sind die Länder daran interessiert, eine sichere Energieversorgung aufrechtzuerhalten und ihre Wirtschaftsleistung und Wettbewerbsfähigkeit zu verbessern.
Der Weltenergierat stuft die energiepolitische Leistung nach dem sogenannten „Energietrilemma“ ein: der Fähigkeit, Energie, optimiert nach den drei Eckpunkten von Energiesicherheit, Energiegerechtigkeit und ökologischer Nachhaltigkeit bereitzustellen (World Energy Council 2017). Die Wirksamkeit der Politik bei der Bewältigung des Energietrilemmas ist ein anschaulicher Weg, um die Energiepolitik systematisch zu bewerten und zu bewerten. Abbildung 3 zeigt die Rangfolge des Energietrilemmas und den Anteil erneuerbarer Energien an der gesamten Primärenergieversorgung für 120 Länder, für die Daten für das Jahr 2017 verfügbar waren. Wie wir sehen können, besteht nur eine geringe Korrelation zwischen einem hohen Anteil erneuerbarer Energien und einer „guten“ Energiepolitik – und tatsächlich ist die beobachtbare Korrelation meistens negativ.
Es gibt hochrangige Länder mit einem geringen Anteil an erneuerbaren Energien und es gibt niedrigrangige Länder mit einem sehr hohen Anteil an erneuerbaren Energien. Natürlich sind die fraglichen erneuerbaren Energien sehr unterschiedlich. In Ländern mit schlechterer Leistung werden häufig manuell gesammeltes Brennholz und Gülle als erneuerbare Energien „realisiert“. Auch hier sagt das Label „erneuerbar“ nur sehr wenig über die genaue Art der genutzen Energie aus.
Atte Harjanne und Janne Korhonen_Energy Trilemma
Abbildung 3: Rangliste des Energietrilemmas und Anteil erneuerbarer Energien an der gesamten Primärenergieversorgung im Jahr 2017 für 120 Länder (Daten: World Energy Council 2017)
Die vielleicht bekannteste nationale Energiepolitik auf der Basis erneuerbarer Energien ist die Energiewende in Deutschland, die bis 2050 60 Prozent des Endenergieverbrauchs aus erneuerbaren Energien liefern soll, zusammen mit Zusagen zur Emissionsreduzierung im Einklang mit der EU-Politik und einem vollständigen Atomausstieg bis 2022 (Agora Energiewende 2017). Die Prämisse von der Energiewende hat in Deutschland eine lange Geschichte, und die derzeit festgelegten Richtlinien wurden in den Jahren 2010 und 2011 festgelegt (Agora Energiewende 2017; Beveridge und Kern 2013). Bis 2017 waren die deutschen CO2-Emissionen gegenüber 2010 um 4 Prozent gesunken (Umweltbundesamt 2018), und 2018 kündigte die neu gewählte Bundesregierung an, dass das Land die für 2020 festgelegten Emissionsminderungsziele nicht erreichen werde (Oroschakoff 2018). Obwohl es schwierig ist zu sagen, wie hoch die Emissionen ohne die Energiewende gewesen wären, doch diese Herausforderungen wurden erwartet. Mehrere Studien haben darauf hingewiesen, dass diese Politik zu Herausforderungen beim Netzmanagement und bei der Reduzierung der CO2-Intensität führen kann (Bruninx et al. 2013; Schroeder et al. 2013; Knopf et al. 2015; Sopher 2015).
Die Strompreise für Haushalte waren [damals] die zweithöchsten unter allen EU-Mitgliedstaaten (Eurostat 2017). Gleichzeitig war das Wirtschaftswachstum in Deutschland im Durchschnitt höher als in der EU oder im Euroraum im Allgemeinen (Europäische Kommission 2018; Eurostat 2018b), wobei Matthes et al. (2015) argumentieren, dass die deutsche Energiepolitik eine wichtige Rolle bei der Senkung der Preise für [den Bau in] Wind- und Sonnenenergie weltweit gespielt hat und möglicherweise eine vorteilhafte Rolle bei der Reduzierung der Treibhausgasemissionen über die deutschen politischen Grenzen hinaus spielt. Je nachdem, was und wie bewertet wird, kann die Energiewende entweder als Erfolg oder als Misserfolg beurteilt werden. In Bezug auf die Reduzierung der inländischen Treibhausgasemissionen in Deutschland und die Gewährleistung der Erschwinglichkeit für deutsche Verbraucher war dies jedoch nicht effektiv.
Während Energiesicherheit und Gerechtigkeit wichtig sind, kann angeführt werden, dass die Eindämmung der CO2-Emissionen derzeit die globale Priorität der Energiepolitik ist. Wie haben wir uns in einer Welt, in der erneuerbare Energien häufig als Schlüssellösung für den Klimawandel angesehen werden, bei der Reduzierung der Emissionen geschlagen? Die Antwort ist ziemlich schlecht. Nach drei unveränderten Jahren (IEA 2017b) sind die globalen CO2-Emissionen 2017 voraussichtlich um 2 Prozent gestiegen (Global Carbon Project 2018).
Selbst ein stehenbleiben unterhalb der 2 ° C-Schwelle ohne hohe Wahrscheinlichkeit eines Überschreitens würde erhebliche jährliche Reduzierungen erfordern. Die für das Pariser Abkommen festgelegten nationalen Zusagen reichen bei weitem nicht aus (Sanderson, O´Neill und Tebaldi 2016), und es besteht immer noch eine große Lücke zwischen diesen Zusagen und der tatsächlichen Politik (Victor et al. 2017). Natürlich kann die derzeitige Konzeptualisierung von Energie als erneuerbar oder nicht erneuerbar nicht als Grund für eine gescheiterte Klimapolitik angesehen werden. Aber unsere Konzeptualisierungen haben mit diesem Misserfolg koexistiert, und wir vermuten, dass dies unsere politischen Entscheidungen eingeschränkt hat.
Trotz der oben beschriebenen Kontroversen ist das Konzept der erneuerbaren Energien in der klimapolitischen Logik verankert. Die Klimapolitik kann als komplexes, themenbezogenes Feld angesehen werden (Schüssler et al. 2014), in dem die Aktivitäten der vielen beteiligten Akteure nicht mehr mit den zentralen Institutionen oder ihren Zielen verbunden sind. Dies kann das Ergebnis der Zieltransplantation sein (Grodal und O´Mahony 2017), bei der ein gemeinsames Ziel besteht, während potenziell unterschiedliche zugrunde liegende Interessen – wie die Förderung bestimmter Formen der Energieerzeugung – erhalten bleiben. Eine solche Zieltransplantation ermöglicht es den am Feld teilnehmenden Akteuren, das gemeinsame große Ziel rhetorisch zu unterstützen, ohne ihre zugrunde liegenden Interessen tatsächlich aufzugeben (Grodal und O´Mahony 2017).
Im Kontext der Energiepolitik haben die lockere Definition von „erneuerbaren Energien“ aus den 1970er Jahren und ihre positiven Assoziationen es Politikern und Lobbyisten ermöglicht, mit Lockvogel- und Wechselprogrammen davonzukommen, die den Klimawandel anzugehen scheinen, aber in Wirklichkeit nur dazu dienen, das Image in der Öffentlichkeit zu verbessern oder ausgewählte Technologien oder Interessengruppen zu fördern – und dabei Emissionsminderungen zu behindern oder sogar zu erhöhen und andere unerwünschte Umweltauswirkungen zu verursachen.
Wie wir in Abschnitt 4.1 beschrieben haben, ist Bioenergie möglicherweise die problematischste aller Energiequellen, die dennoch allgemein als erneuerbar gelten. Trotz seiner Probleme besteht der größte Vorteil der Bioenergie aus innenpolitischer Sicht darin, dass sie Möglichkeiten für inländische Unternehmen bietet oder den ländlichen Gebieten Vorteile bringt (siehe z. B. BioPAD 2013; BioenNW 2015), die sich den Herausforderungen einer zunehmenden Verstädterung gegenüber sehen und einen Mangel an wirtschaftlichen Möglichkeiten haben.
Unter dem Dach der erneuerbaren Energien ist es möglich, diese potenzielle Probleme der Bioenergie herunterzuspielen und gleichzeitig verstärkt in Pläne oder Strategien einzubeziehen, die als klimafreundlich und fortschrittlich eingestuft werden. Ein aktuelles Beispiel ist das geplante nationale Kohleverbot in Finnland, das als entschlossene und beschleunigte Maßnahme zur Eindämmung des Klimawandels und zur Förderung erneuerbarer Energien (finnisches Ministerium für Wirtschaft und Beschäftigung 2018) kommuniziert wird. In Wirklichkeit wird auch in der EU offiziell projiziert, dass sich die Maßnahmen hauptsächlich auf Biomasse stützen, um Kohle zu ersetzen und auf europäischer Ebene nicht zu direkten Emissionsminderungen führen, da sie nur Emissionen betreffen, die bereits im Rahmen des EHS kontrolliert werden (Pöyry Management Consulting 2018).
Beispiele im Stadtmaßstab sind die Klimapläne von Kopenhagen (Stadt Kopenhagen 2012) und Stockholm (Stadt Stockholm 2016) sowie die Strategie für erneuerbare Energien in Vancouver (Stadt Vancouver 2015). Jeder dieser Pläne rühmt die betreffende Stadt als Vorreiter bei der Eindämmung des Klimawandels und betont die zunehmende Nutzung erneuerbarer Energien. Alle Pläne stützen sich jedoch stark auf Bioenergie, insbesondere beim Heizen und Transportieren.
Das Konzept der erneuerbaren Energien ermöglicht auch eine voreingenommene visuelle Kommunikation der Energiepolitik. Basierend auf unseren Erfahrungen zeigt die typische Abbildung einer Nachricht, Pressemitteilung oder Veröffentlichung über erneuerbare Energien Bilder von Windkraftanlagen oder Sonnenkollektoren, während Abbildungen der Verbrennung von Biomasse selten sind, selbst wenn in einem bestimmten Fall ein erheblicher Prozentsatz der erzeugten Energie aus Biomasse stammend vorhanden wäre (siehe z. B. WWF 2011; Stadt Kopenhagen 2012; Europäisches Parlament 2018; Stadt Stockholm 2016; Bundesministerium für Nachhaltigkeit und Tourismus Österreichs 2018). Eine kurze Suche unter drei großen Fotodiensten spiegelt diese Tendenz ebenfalls wider: Von den 300 beliebtesten Fotos zu erneuerbaren Energien, die wir durchsucht haben, zeigten nur 15 Bioenergie, wobei die Fotos von Windkraftanlagen und Sonnenkollektoren dominieren.
Eine weitere besorgniserregende Entwicklung, ist das Interesse der Industrie für fossile Brennstoffe, das Konzept der erneuerbaren Energien zu nutzen, um den verstärkten Einsatz von Erdgas zu fördern. Beispiele hierfür sind das norwegische Energieunternehmen Statoil (Equinor seit 2018), das eine internationale Werbung mit Erdgas als Partner für erneuerbare Energien betreibt, die Interstate Natural Gas Association of America, die Erdgas als ideale Ressource zur Ergänzung erneuerbarer Energien und als Verbündeter erneuerbarer Energien auszeichnet Energie (INGAA 2016) und der finnische Gas- und Dieselgeneratorhersteller Wärtsilä. Sie fordern alle eine vollständig erneuerbare Zukunft – ohne Zeitplan (Wärtsilä 2018). Das Corporate Europe Observatory, eine gemeinnützige Organisation, die sich auf die Verfolgung von Lobbying-Aktivitäten innerhalb der EU konzentriert, hat über systematische Lobby Bemühungen der Industrie für fossile Brennstoffe berichtet, die positiven Ansichten zu erneuerbaren Energien zu nutzen, um Maßnahmen zur Unterstützung von Erdgas zu fördern (Blanyà und Sabido 2017). Dies zeigt erneut, wie das vage Konzept der erneuerbaren Energien solche Lockvogel -Taktiken ermöglicht, die die Politik immer weiter von der zugrunde liegenden Frage zu Treibhausgasemissionen entfernen.
Es scheint, dass die Anbieter von fossilem Gas und verwandten Technologien die Volatilität [~Unbestimmbarkeit] der meisten erneuerbaren Energiequellen als Geschäftsmöglichkeit betrachten, die die Relevanz ihres Produkts angesichts von Richtlinien beibehält, die theoretisch gegen ihr Produkt wirken sollen. Obwohl Gas in technischer Hinsicht in der Tat ein guter Partner für variable erneuerbare Energien ist, ist Gas immer noch eine bedeutende Quelle für Treibhausgasemissionen. nicht nur beim Verbrennen zu Kohlendioxid, sondern auch, wenn Methan unweigerlich aus Bohrlöchern und Rohrleitungen austritt (Howarth 2014; Schwietzke et al. 2016).
Es besteht Grund zur Befürchtung, dass die gemeinsame Promotion von Gas und erneuerbaren Energien zu einer Bindung an ein Energiesystem führen wird, das einen erheblichen Anteil erneuerbarer Energien umfasst, jedoch keine ehrgeizigeren Klimaziele erreichen wird, da billiges fossiles Gas in Nicht-Fossile Alternativen zu investieren weniger ansprechend ist.
Die Beurteilung der Wirksamkeit und der breiteren Wirkung dieser Lockvogel-Taktik würde detailliertere Untersuchungen erfordern. Es scheint jedoch klar zu sein, dass die Mehrdeutigkeit und die positiven Konnotationen des Konzepts der erneuerbaren Energien diese Taktik zumindest teilweise ermöglicht haben.
4.5 Es gibt keine erneuerbaren Energien
Schließlich ist erneuerbare Energie als Begriff eine Art Oxymoron.[Zusammenstellung zweier sich widersprechender Begriffe in einem Kompositum] Die Erhaltung der Massenenergie garantiert, dass Energie niemals verschwindet, aber der zweite Hauptsatz der Thermodynamik schreibt vor, dass die Gesamtentropie in einem isolierten System niemals abnehmen kann. Energie kann in verschiedenen Prozessen umgewandelt werden, aber die gesamte Exergie – die verfügbare, nützliche Arbeit – nimmt irreversibel ab. Energie selbst, kann im engeren Sinne nicht erneuert werden.
Dies mag natürlich spitzfindig sein; Erneuerbare Energie bedeutet, dass die Produktion irgendeine Form von Energie- oder Materialfluss erntet, die durch planetare oder stellare Prozesse schneller erneuert wird, als sie durch ihre Nutzung erschöpft wird. Erneuerbarkeit ist jedoch ein Thema, das nicht als selbstverständlich angesehen werden sollte. Zumindest mit den gegenwärtigen Technologien beruhen alle Formen der Erzeugung erneuerbarer Energie auf Maschinen, die mit / aus nicht erneuerbaren Energien gebaut sind. Wenn die variable Energieerzeugung durch chemische Batterien ausgeglichen wird, wird dieses Problem noch stärker betont. Bioenergie ist auf erneuerte Biomasse angewiesen. Während das Biomassevolumen erneuert werden kann, ist der durch Landnutzungsänderungen verursachte Verlust der biologischen Vielfalt irreversibel. Wasserkraft hat ähnliche Kompromissprobleme.
Es ist auch erwähnenswert, dass die Nicht-Erneuerbarkeit nicht die hauptsächlichen Bedenken für jede Form von Energie ist, die derzeit weit verbreitet sind. Natürlich könnte die Erschöpfung auf lange Sicht zu einem Problem werden, aber als Hauptgrund für die drastische Reduzierung des Einsatzes fossiler Brennstoffe wird der Klimawandel genannt, den die Treibhausgasemissionen verursachen sollen.
Das Konzept für erneuerbare Energien sollte aufgegeben werden – Teil 1 v. 2
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Abgesehen von ihrer chaotischen Intermittenz, der erstaunlichen Menge an Ressourcen, die für den Bau von Windkraftanlagen und Sonnenkollektoren erforderlich sind, sind Wind und Solarenergie von Natur aus diffus. Die Landnutzung ist nur ein weiteres Thema, auf das die Profiteure der erneuerbaren Energien nur mit einem Achselzucken eingehen.
Atte Harjanne [Doktorand Aalto Universität, Abteilung für Managementstudien Helsinki, Finnland und Dr. Janne Korhonen [University of Technology LUT in Lappeenranta, Finnland] sehen das anders und analysieren detailliert, warum Wind und Sonne schlimmer als sinnlos sind.
Das Konzept für erneuerbare Energien sollte aufgegeben werden
Abandoning the concept of renewable energy
Energy Policy (127, pp.330-340)
Atte Harjanne und Janne Korhonen
April 2019
Zusammenfassung
Erneuerbare Energien sind ein weit verbreiteter Begriff, der bestimmte Arten der Energieerzeugung beschreibt. In Politik, Wirtschaft und Wissenschaft werden erneuerbare Energien häufig als Schlüssellösung für die globale Klimaherausforderung angesehen. Wir argumentieren jedoch, dass das Konzept der erneuerbaren Energien problematisch ist und zugunsten einer eindeutigeren Konzeptualisierung aufgegeben werden sollte.
Aufbauend auf der theoretischen Literatur zum Thema Framing und basierend auf Dokumentenanalyse, Fallbeispielen und statistischen Daten diskutieren wir, wie erneuerbare Energien gestaltet werden und zu einem zentralen energiepolitischen Konzept geworden sind. Wir analysieren, wie sich ihre Nutzung auf die Art und Weise ausgewirkt hat, wie die Energiepolitik diskutiert und geführt wird. Wir zeigen die Hauptprobleme auf, die das Konzept der erneuerbaren Energien in Bezug auf Nachhaltigkeit, Inkohärenz, politische Auswirkungen, Lockvogel-Taktiken (bait-and switch tactics) und allgemein irreführende Natur hat. Nach der Analyse dieser Probleme diskutieren wir alternative Konzepte und präsentieren unser Modell zur Kategorisierung der Energieerzeugung nach Kohlenstoffgehalt und Verbrennung.
Die Studie beabsichtigt nicht, eine bestimmte Form der Energieerzeugung zu kritisieren oder zu fördern, sondern erörtert stattdessen die Rolle der institutionellen Konzeptualisierung in der Energiepolitik.
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4. Probleme mit dem Konzept
Wie oben beschrieben, ist erneuerbare Energie ein Konzept, das im gesamten Bereich der Energiepolitik weit verbreitet ist. Es stellte sich als Alternative zu fossilen und nuklearen Energiequellen heraus, wurde später bei der Konzeptualisierung einer geplanten harmonischen Gesellschaft verwendet und ist nun zu einem zentralen konzeptionellen Baustein der Theorie und Praxis der Energiepolitik geworden. Es ist ein klar definiertes Konzept in dem Sinne, dass weitgehend Einigkeit darüber herrscht, welche Energiequellen erneuerbar sind und welche nicht. Wie wir als nächstes zeigen, könnte das derzeitige Konzept sogar die Bemühungen zur Bekämpfung des Klimawandels oder die Förderung einer nachhaltigen Entwicklung beeinträchtigen.
4.1 Erneuerbare bedeuten nicht automatisch nachhaltig
Erneuerbare Energien werden oft stark mit Nachhaltigkeit verbunden. Um zu prüfen, ob erneuerbare Energien nachhaltig sind, müssen wir zunächst definieren, was wir als Nachhaltigkeit verstehen. Die ursprüngliche Definition des Brundtland-Berichts von 1987 definierte nachhaltige Entwicklung als Entwicklung, die den Bedürfnissen der Gegenwart entspricht, ohne die Fähigkeit künftiger Generationen zu beeinträchtigen, ihre eigenen Bedürfnisse zu befriedigen (Vereinte Nationen 1987). Seitdem sind weitere Definitionen gefolgt, die in der Regel eine Form des Triple-Bottom-Line-Denkens hervorheben (siehe z. B. Slaper und Hall 2011), bei der Nachhaltigkeit [die drei…] soziale, ökologische und wirtschaftliche Bereiche umfasst. Da keine Energieerzeugung ohne gesellschaftliche und ökologische Auswirkungen auskommt, erweitern wir unsere Definition von Nachhaltigkeit pragmatisch. Nachhaltige Energie ermöglicht eine gesellschaftliche Entwicklung, die auf absehbare Zeit weitgehend, wenn auch nicht vollständig, von zunehmender Umweltzerstörung entkoppelt ist.
Biomasse
Unter den erneuerbaren Energien sind die Nachhaltigkeitsherausforderungen der Verbrennung von Biomasse vielleicht die am besten anerkannten. Dennoch spielt Biomasse eine unersetzliche Rolle in vielen ehrgeizigen Strategien und Szenarien für erneuerbare Energien, die von verschiedenen Organisationen veröffentlicht wurden (siehe z. B. Europäische Kommission 2011; Teske et al. 2012; Nordic Energy Research 2016; WWF 2011). Biomasse hat drei Haupt-Umweltprobleme und ein wichtiges gesellschaftliches Problem. Erstens kann die Produktion von Biokraftstoffen in großem Maßstab die biologische Vielfalt aufgrund der benötigten Landfläche und des benötigten Wassers gefährden (Gerbens-Leenes et al. 2009; Erb, Haberl und Plutzar 2012; Pedroli et al. 2013; Immerzee et al. 2014).
Ein effizienter Anbau und eine effiziente Ernte von Biomasse stellen einen schwierigen Kompromiss bei der Erhaltung verschiedener Ökosysteme in demselben Gebiet dar (Erb et al. 2012). Zweitens verursacht der Energieverbrauch von Biomasse kurzfristig erhebliche Nettoemissionen (Cherubini et al. 2011; Zanchi, Pena und Bird 2011; Stand 2018), was seine Nützlichkeit bei der Eindämmung der Kohlenstoffemissionen einschränkt. Drittens verursacht die Verbrennung von Biomasse eine Partikelverschmutzung, die sich nachteilig auf Gesundheit und Klima auswirkt (Sigsgaard et al. 2015; Chen et al. 2017). Was die gesellschaftlichen Auswirkungen betrifft, so konkurriert die auf Biomasse basierende Energieerzeugung weltweit mit der Nahrungsmittelproduktion für landwirtschaftliche Flächen und Wasser (Gerbens-Leenes et al. 2009; Dornburg et al. 2010), was zu erhöhten Lebensmittelpreisen führen und große Probleme für die ärmsten Menschen verursachen könnte und möglicherweise zu gesellschaftlichen Unruhen führen (Bellemare 2014). In der intensiven Landwirtschaft besteht im Allgemeinen das Risiko von Bodendegradation, Grundwasserverschmutzung und Verlust des Erholungswerts (Tilman et al. 2002).
Detaillierte Nachhaltigkeitskriterien können helfen, die oben genannten Probleme anzusprechen, aber solche Kriterien können die Skalierbarkeit von Biomasse erheblich einschränken. Skalierbarkeit ist möglicherweise kein Problem, wenn das Ziel darin besteht, lokale Probleme zu beheben. Für die Entwicklung und den Einfluss einer Politik mit nationalen und globalen Auswirkungen und Anwendungen müssen wir jedoch prüfen, ob eine Energiequelle skaliert werden kann, um einen wesentlichen Teil des gesamten Energieverbrauchs zu decken, und welche Auswirkungen diese Skalierung auf die Nachhaltigkeit hat.
Nutzung von Biomasselösung kann relativ nachhaltig sein, wenn sie lokal und in kleinem Maßstab eingesetzt wird – ist jedoch in Bezug auf Landnutzung, Verlust der biologischen Vielfalt und Kohlenstoffemissionen nicht nachhaltig, wenn sie zur Stromversorgung ganzer Städte verwendet wird. Schließlich kann die Nachhaltigkeit der Biomassenutzung durch Technologien wie Kohlenstoffabscheidung und -speicherung (CCS) in Kombination mit Bioenergie (BECCS) verändert werden. Vorgeschlagene BECCS-Anlagen wären emissionsfrei, jedoch mit dem Nachteil der verringerten Gesamtenergieeffizienz. Berücksichtigt man den Energieverbrauch für Anbau, Ernte, Raffination und Kraftstofflogistik, bleibt insbesondere der Energieertrag aus der investierten Energie (EROEI) für BECCS-Anlagen gering, möglicherweise sogar negativ (Fajardy und Mac Dowell 2018).
Wasserkraft
Die Nachhaltigkeitsthemen erneuerbarer Energien beschränken sich nicht nur auf Bioenergie. Wasserkraft kann schwerwiegende negative Auswirkungen auf die Umwelt haben, Insbesonders – aber nicht ausschließlich – auf Fischpopulationen und hat ähnliche Auswirkungen auf die Süßwasserhydrologie (Chen et al. 2015, Zarfl et al. 2015). Wasserkraftprojekte können auch große Mengen an Treibhausgasen freisetzen, da die ursprüngliche Biomasse unter den Stauseen verrottet, wenn die Schwankungen des Wasserstands zunehmen und sie zu großen Einzugsgebieten organischer Stoffe und Nährstoffe werden (Deemer et al. 2016). Wasserkraftprojekte führen häufig auch zu einer Verdrängung der lokalen Bevölkerung und sind daher unter dem Gesichtspunkt der gesellschaftlichen Nachhaltigkeit problematisch, insbesondere wenn die negativen Folgen arme indigene Bevölkerungsgruppen treffen, während die wirtschaftlichen Vorteile anderswo genutzt werden (Zarfl et al. 2015).
Geothermie
Geothermie hat nur wenige nachteilige Auswirkungen außer einer möglichen lokalen Beeinträchtigung und potenziell zunehmenden Erdbeben (Moriarty und Honnery 2012). Um jedoch die allgemeine Definition der Erneuerbarkeit zu erfüllen, darf sie nur in dem Maße genutzt werden, in dem sich der Energiefluss selbst wieder auffüllen kann, was nicht immer der Fall ist (Stefansson 2000; Rybach 2007). Die bewerteten Angaben für das globale technische Potenzial der Geothermie variieren um Größenordnungen (Moriarty und Honnery 2012), aber außerhalb vulkanischer Gebiete beschränken sich ihre Anwendungen im Allgemeinen auf die Bereitstellung von Niedertemperaturheizung.
Wind- und Sonne
Die Herausforderungen bezüglich Nachhaltigkeit von Wind- und Sonnenenergie, hängen mit der geringen Energiedichte der Energieflüsse, die sie ernten, und deren variabler Natur zusammen. Eine niedrige Energiedichte führt zu einem hohen Material- und Landflächenbedarf (Vidal, Goffe und Arndt 2013; Brook 2014) und der Notwendigkeit, große Mengen potenziell knapper Rohstoffe wie Tellur und Indium für die solare Photovoltaik abzubauen (Feltrin und Freundlich 2008; Tao et al. 2011; Grandell und Höök 2015) und Seltene Erden für Windkraftanlagen (Alonso et al. 2012; Habib und Wenzel 2014). Eine variable [Elektrizitäts-] Produktion mit diesen Quellen bedeutet, dass das System als Ganzes eine Kombination aus i) großen Energiespeichersystemen, ii) überdimensionierter Erzeugungs- und Übertragungskapazität oder iii) Akzeptanz eines verringerten „Angebotsniveaus“ – benötigt.
Energiesicherheit ist ein Schlüsselfaktor zur Armutsbekämpfung (OECD / IEA 2010). Unter dem Gesichtspunkt der gesellschaftlichen Nachhaltigkeit scheint die Verteilung von Wind- und Sonnenenergie positiv zu sein. Theoretisch ermöglichen sie den lokalen Gemeinschaften, Energieversorger zu werden, die Stromversorgung zentraler großer Energieversorger zu kappen und eine lokale Einkommensquelle bereitzustellen. Empirische Erkenntnisse legen jedoch nahe, dass die Frage, ob die erneuerbare Energien diese Planziele erreichen, [ausschließlich] von bestimmten politischen Maßnahmen abhängt. In Deutschland beispielsweise haben die weniger Wohlhabenden die wirtschaftlichen Vorteile der Politik für erneuerbare Energien nicht gespürt, sondern diejenigen, die über ein beträchtliches verfügbares Einkommen und Möglichkeiten verfügen, in die [subventionierte] dezentrale Stromerzeugung zu investieren und diese zu betreiben (Stefes 2016).
Keines der oben genannten Argumente bedeutet, dass Technologien für erneuerbare Energien keine Anbieter nachhaltiger Energie sein können. Wie bei jeder Form der Energieerzeugung haben die als erneuerbar gekennzeichneten Energiequellen Vor- und Nachteile, die von ihrer Größe und ihrer Rolle im Energiesystem abhängen.
4.2 Erneuerbare Energien unterscheiden sich stark voneinander
Ein weiteres Problem des Konzepts der erneuerbaren Energien besteht darin, dass es sich um ein Dachkonstrukt handelt, das sehr unterschiedliche Arten von Energiequellen umfasst. Die Energiedichten, praktischen Standortanforderungen und physikalischen Prozesse verschiedener Formen erneuerbarer Energien variieren stark.
Tabelle 1 zeigt die Verschiedenartigkeit erneuerbarer Energiequellen. Die verschiedenen erneuerbaren Energien werden anhand ihrer Leistungsdichte, ihrer primären Energieform, ihrer Landnutzung, ihrer Kapazität und der Art der [Angebots-] Schwankungen verglichen. Die Leistungsdichte wird hier anhand der geschätzten Landnutzungsintensität gemessen. Diese Zahl hängt stark von den zugrunde liegenden Annahmen ab, was darin enthalten ist, aber die Verschiedenartigkeit der erneuerbaren Energien selbst, erschwert den direkten Vergleich.
Wie Tabelle 1 zeigt, unterscheiden sich die erneuerbaren Energieformen in fast allen Aspekten voneinander. Eines ist jedoch üblich; Alle diese Energiequellen weisen eine relativ geringe Leistungsdichte pro Fläche auf (zum Vergleich liegen diese bei etwa 0,2 bzw. 0,1 für Kohle und Kernenergie; Fritsche et al. 2017), obwohl auch in diesem Aspekt ein Größenordnungsunterschied besteht. Unterschiedliche erneuerbare Energien nutzen unterschiedliche Energieformen, was dann unterschiedliche Prozesse erfordert, um die Energie in nützlichen Strom oder Wärme umzuwandeln. Schließlich ist anzumerken, dass die meisten dieser erneuerbaren Energien nicht in der Lage sind, die für viele industrielle Prozesse erforderlichen hohen Temperaturen direkt zu erzeugen (Naegler et al. 2015).
Die Variabilität der Energieerzeugung ist eine bekannte Herausforderung vieler Formen erneuerbarer Energien. Alle diese Quellen mit Ausnahme von Biomasse hängen von den örtlichen Bedingungen ab, was zu einer gewissen Variabilität führt. Die Zeitskalen und die Vorhersagbarkeit dieser Variabilität unterscheiden sich jedoch stark voneinander. Wind- und Sonnenenergie sind direkt von den Wetterbedingungen abhängig, wodurch die Stromerzeugung innerhalb von Sekunden schwankt (Anvari et al. 2016). Die Verfügbarkeit von Wasserkraft hängt vom Wasserstand und den Zeitabläufen ab, die von stündlichen und täglichen Schwankungen der Laufwasserkraftwerke bis zu saisonalen und jährlichen Schwankungen der Speicherwasserkraft mit großen Stauseen reichen (Kumar et al. 2011; Gaudard und Romerio 2014). Es ist zu beachten, dass technologische Innovationen in Zukunft die Zahlen in Tabelle 1 verändern können. Die grundlegenden physikalischen Einschränkungen wie Sonneneinstrahlung, Windeinzugsgebiet oder biologische Primärproduktion pro Flächeneinheit bleiben jedoch bestehen und begrenzen wesentliche Verschiebungen der Leistungsdichte oder der Art der Variabilität.
Atte Harjanne und Janne Korhonen_Vergleich Energiearten, S. 12
Tabelle 1: Die unterschiedlichen Eigenschaften verschiedener Formen erneuerbarer Energien. Kohle und Kernenergie zum Vergleich aufgeführt.
Die Inkohärenz eines Konzepts ist nicht unbedingt ein Problem. Es gibt viele mehrdeutige Konzepte, die trotzdem immer noch eine signifikante/große Aussagekraft und praktischen Nutzen haben. Bei der Gestaltung und dem Diskurs der Energiepolitik kann eine solche Inkohärenz jedoch zu Verwirrung führen. Unternehmen, Städte, Bundesstaaten und Länder verpflichten sich, zu 100% mit erneuerbarer Energie oder Elektrizität zu arbeiten, und diese Zusagen werden miteinander verglichen. Sie beschreiben jedoch sehr unterschiedliche Energiesysteme in Bezug auf Infrastruktur, Materialflüsse sowie gesellschaftliche, ökologische und wirtschaftliche Auswirkungen. Die Tatsache, dass Island, Norwegen und Costa Rica über reichlich Wasserkraft oder geothermische Ressourcen verfügen und praktisch ihren gesamten Strom aus erneuerbaren Quellen erzeugen können, sagt wenig über die politischen Optionen in Ländern aus, die nicht so gut ausgestattet sind. Dennoch ist es üblich, diese Länder als Beispiele für eine erfolgreiche Politik für erneuerbare Energien zu betrachten, und selbst akademische Veröffentlichungen verwenden diese Beispiele häufig, um für 100% erneuerbare Energien einzutreten (z. B. Brown et al. 2018).
