Archiv der Kategorie: Erde, Klima, Umweltschutz

Habeck: Angeblich 80% regenerative Energie zur Versorgung möglich – ein Plan aus dem Wolkenkuckucksheim

(Morning Briefing) – In der kommenden Woche hat der neue Wirtschafts- und Klimaminister Robert Habeck seinen ersten großen Auftritt vor den Hauptstadtjournalisten. Im Gepäck: Sein Sofortprogramm zum grünen Umbau des Landes.

Fest steht: Habeck will die Öko-Energien bis 2030 zur Hauptenergiequelle des Landes machen, 80 Prozent des Strombedarfs sollen dann aus Wind, Solar & Co. gespeist werden. Dazu muss er rund 16.000 neue Windräder im Land aufstellen und acht Millionen neue Photovoltaik-Anlagen bauen.

In einem 20-seitigen Maßnahmenplan haben die Beamten des Ministeriums dem Minister aufgeschrieben, wie es gehen könnte. Unser Hauptstadt-Team kennt exklusiv Details aus dem Programm:

  • Eine Solarpflicht für die Dächer von neuen Gewerbebauten ist demnach geplant.
  • Im Planungs- und Genehmigungsrecht soll künftig der Vorrang für Anlagen der Erneuerbaren Energien gelten.
  • Auch die Reduzierung der Artenschutz-Klagemöglichkeiten wird empfohlen. Das wäre neu: Kröten und Wandervögel müssen zurückstehen vor dem Ausbau-Interesse der Grünen.
  • Geplant sind Steuererleichterungen für ökologische Dachsanierungen, zahlbar an den Eigentümer.
  • Großzügige Genehmigung und Förderung von Solardächern auf Parkplätzen und Supermarktdächern.
  • Die Reduzierung der Abstandsregeln zwischen Windkraftanlagen und Wohnbebauung, die bisher vor allem von grünen Bürgerinitiativen abgelehnt wird.

Das Maßnahmenpaket von Robert Habeck lesen Sie im Newsletter Hauptstadt Das Briefing, der werktäglich ab sechs Uhr verschickt wird, und den Sie hier bestellen können.

Es klingt wie Reklame und ist doch mittlerweile die Realität: Mit dem, was die Pioneer-Redaktion täglich zusammenträgt, sind Sie schneller, tiefer und präziser informiert als mit jeder Tageszeitung.

 

Aus klimaschädlichem CO2 werden nützliche Chemikalien

(Fraunhofer) – Aus Kohlenstoffdioxid wichtige Ausgangsmaterialien für Feinchemikalien machen – das funktioniert tatsächlich: Einem Forscherteam des Fraunhofer IGB ist es im Max-Planck-Kooperationsprojekt eBioCO2n erstmals gelungen, CO2 in einer auf dem Transfer von Elektronen basierenden Enzymkaskade zu fixieren und in einen festen Ausgangsstoff für die chemische Industrie umzuwandeln. Das Verfahren zur elektrobiokatalytischen CO2-Fixierung wurde bereits publiziert und gilt als »Hot Paper«.

Durch die Verbrennung von fossilen Rohstoffen entsteht klimaschädliches Kohlenstoffdioxid, das als Treibhausgas eine große Rolle bei der Erderwärmung spielt. Dennoch ist Erdöl aktuell immer noch einer der wichtigsten Rohstoffe – nicht nur als Energieträger, sondern auch als Ausgangsmaterial für die chemische Industrie und damit für zahlreiche Dinge unseres Alltags, wie Medikamente, Verpackungen, Textilien, Reinigungsmittel und mehr. An verschiedenen Alternativen für fossile Quellen wird daher intensiv geforscht.

Nachwachsende Rohstoffe sind eine zukunftsträchtige Möglichkeit, aber nicht die einzige alternative Rohstoffbasis, um die Verfügbarkeit von grünen Syntheseprodukten in den nächsten Jahren abdecken zu können. Eine nachhaltige Ergänzung hierzu im Sinne einer kreislauforientierten Kohlenstoffwirtschaft ist die Möglichkeit, CO2 gezielt und unter milden.

Abscheidung aus der Luft für weniger CO2-Emissionen

Einem Forscherteam am Straubinger Institutsteil des Fraunhofer-Instituts für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB ist es nun gemeinsam mit Kolleginnen und Kollegen des Max-Planck-Instituts für terrestrische Mikrobiologie in Marburg und der TU München erstmals gelungen, CO2 elektrobiokatalytisch in wertvolle Substanzen für die chemische Industrie umzuwandeln. Durch Kombination verschiedener Ansätze aus Bioelektrochemie, Enzymbiologie und synthetischer Biologie wurden hierfür spezielle Bioelektroden entwickelt, um mit Strom aus erneuerbarer Energie Enzyme anzutreiben, die in einer gekoppelten Reaktion ähnlich der Photosynthese feste organische Moleküle aus dem Treibhausgas herstellen.

Ziel ist es, damit CO2 direkt aus der Luft abzuscheiden: »Das Verfahren könnte dann nicht nur dazu beitragen, dass die Industrie auf fossile Rohstoffe verzichten kann, sondern durch die CO2-Reduktion die Klimawende außerdem aktiv vorantreiben«, erklärt Dr. Michael Richter, Leiter des Innovationsfelds Bioinspirierte Chemie am Fraunhofer IGB. »Zunächst ging es uns jedoch darum zu zeigen, dass unsere Idee überhaupt funktioniert, eine solch komplexe biokatalytische Multienzym-Reaktion auf diese Art mit Strom anzutreiben.«

Hydrogel transportiert Elektronen für CO2-fixierende Enzyme

Mit Erfolg: Die Forschenden haben sich vom Stoffwechsel der Mikroorganismen inspirieren lassen und ein strombasiertes Verfahren für die CO2-Fixierung entwickelt. Hauptakteure sind CO2 fixierende Enzyme, die von den Kollegen Dr. David Adam und Prof. Tobias Erb, Direktor am MPI in Marburg, entwickelt wurden. Eine Herausforderung bestand nun darin, die CO2-fixierenden Enzyme kontinuierlich mit den für die Reduktion von CO2 benötigten Elektronen zu versorgen, die regenerativer Strom liefern kann. Dies gelang durch Einbettung der Enzyme in ein redoxaktives Hydrogel, wodurch sie elektrochemisch so angetrieben werden können, dass sie Kohlenstoffdioxid an ein Substrat binden und damit in einen wertvollen Zwischenstoff umwandeln. »Das Verfahren ist ein sehr effizienter Reaktionsweg, eine reduktive Carboxylierung, die sehr ökonomisch und sauber abläuft, weil man keine weiteren Substanzen im System braucht – lediglich Kohlenstoffdioxid, Substrat und Elektronen, bevorzugt aus erneuerbaren Quellen«, erläutert Dr. Leonardo Castañeda-Losada, der in seiner Doktorarbeit auf dem Gebiet der Elektrobiokatalyse forschte und nun am Fraunhofer IGB gemeinsam mit Dr. Melanie Iwanow und Dr. Steffen Roth im Projekt arbeitet.

Die an der TU München am Lehrstuhl von Prof. Nicolas Plumeré eigens entwickelten Hydrogele, in denen die Enzyme ihre Arbeit verrichten, sind so modifiziert, dass sie Elektronen gut leiten und den Biomolekülen gleichzeitig optimale Arbeitsbedingungen bieten. »So können wir nicht nur Monolagen an Enzymen einsetzen, sondern dies auch dreidimensional um ein Vielfaches erweitern, da die Elektronen im Gel an jeden Ort geleitet werden. Das sind gute Voraussetzungen für eine zukünftige Skalierung des Verfahrens für die chemische Industrie«, verdeutlicht Prof. Volker Sieber, der am Straubinger Institutsteil des Fraunhofer IGB schon lange Strategien zur CO2-Speicherung verfolgt.

Cofaktoren werden gleichzeitig permanent regeneriert

Der völlig neue Ansatz der Forschenden beruht aber nicht nur auf der Tatsache, dass eine enzymatische Reaktionssequenz erfolgreich mit Strom angetrieben werden kann, sondern beinhaltet auch ein weiteres äußerst innovatives Modul: Damit die Reaktionen wie gewünscht ablaufen und am Ende eine möglichst hohe Produktausbeute steht, braucht es in dem Fall eine kontinuierliche Zufuhr an »Doping« fürs Enzym: die passenden und funktionalen Cofaktoren. Diese kleinen, organischen Moleküle werden im Lauf jeder einzelnen Reaktion verbraucht und müssen regeneriert werden, um wieder einsatzfähig zu sein. Sie in großen Mengen neu bereitzustellen, ist sehr teuer und damit für die Industrie unwirtschaftlich. Deshalb haben die eBioCO2n-Experten eine Möglichkeit gefunden, um sie mithilfe von Strom innerhalb des gleichen Reaktionssystems in den Hydrogelen wieder erneuern zu können – theoretisch unendlich lange. »Eigentlich müsste man nur ein einziges Mal Cofaktor ins System geben, und dieser würde dann immer wieder automatisch regeneriert. Aber in der Praxis funktioniert das nur annähernd so gut, weil der Cofaktor nicht unendlich lange stabil bleibt – aber durchaus schon sehr lange«, sagt Richter.

Für den bioelektrokatalytischen Recyclingprozess der Cofaktoren steht den Forschenden sogar ein ganzer Werkzeugkasten an unterschiedlichen Enzymen zur Verfügung, die sie aus verschiedenen Organismen aufgespürt haben. So ist das Spektrum dieser Biomoleküle für weitere Arbeiten je nach Anwendung modulartig erweiterbar und als Plattformsystem verwendbar. »Man kann aus bioinformatischen Datenbanken praktisch beliebig Enzyme auswählen, diese biotechnologisch herstellen und in die Hydrogele einbauen«, sagt Richter. »So wäre die Herstellung verschiedener biobasierter Feinchemikalien denkbar, die man bei entsprechendem Ausbau über weitere Enzymkaskaden praktisch nach Bedarf diversifizieren könnte.“« Hier bringt inbesondere das Marburger MPI seine Expertise ein. Gelingt dies in einer entsprechenden Skalierung, könnte die Plattformtechnologie ein zukunftsträchtiges Geschäftsmodell für die chemische Industrie werden.

Plattformsystem soll beliebig erweiter- und skalierbar werden

Mithilfe der bioinspirierten CO2-Fixierung aus dem Labor konnte man am Fraunhofer IGB ein Coenzym-A-Derivat carboxylieren, ein für viele Stoffwechselvorgänge in Lebewesen wichtiges Biomolekül. »Hierbei handelt es sich um das bislang anspruchsvollste Molekül, an das auf biokatalytischem Weg CO2 fixiert werden konnte«, so Richter. »Das ist bei weitem nicht selbstverständlich, eine so große und strukturell anspruchsvolle Substanz mit dieser Technologie zu modifizieren.« Nun steht für die Forschenden die letzte Herausforderung an: zu beweisen, dass ihre Idee zuverlässig und skalierbar funktioniert sowie modular erweitert werden kann. Am IGB ist man jedoch optimistisch, vor allem auch vor dem Hintergrund eines gut funktionierenden interdisziplinären Teams, wie der Wissenschaftler betont. In Folgeprojekten sollen dann auch möglichst schnell Industriepartner mit einbezogen werden.

Gefahren für die Klimawende: Falsche einflussreiche Berater bestimmen politische Entscheidungen vorwiegend durch Wunschdenken

Dazu eine ausführliche Studie inkl. eines persönlichen Briefes an den Physiker Prof. Sigismund Kobe, der sie mir zugesendet hat

Lieber Sigismund,
diese Antistudie zu AGORA ist eine Sensation. Prof. Holger Watter hat alles zusammengetragen, was ich seit Jahren fordere. Doch es wurde sogar vom Öffentlich-Rechtlichen WDR, als ich die Redakteure auf diese notwendige physikalische und soziologische Einbindung dieses Wunschdenkens aufmerksam machte, völlig verworfen, denn die meisten Journalisten berufen sich auf die AGORA-Studien. Die AGORA-Vereinigung ist eine Katastrophe für Deutschland. Aus Political Correctness Gründen hat diese im wahren Sinne Wolkenkuckucksheime betätigt, die von der Grünen-Ideologie und vielen NGOs als unzulässige Einmischung stets gebrandmarkt wird. Damit räumt diese Anti-AGORA-Studie von Prof. Watter radikal auf. Ich bin glücklich, dass er sich diese Mühe gemacht, denn auch viele durch öffentliche Gelder finanzierte Forschungsinstitute haben populistisch diesen AGORA-Schwachsinn unterstützt, z. B. das Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE in Kassel. Meine kurze Anfrage, wo eigentlich die Speicher für Elektrizität sind, die die Phasen überbrücken, in denen Sonne, Wind und Wasserkraft nicht mitspielen. In der Öffentlichkeit wird immer  auf grünen Wasserstoff verwiesen, aber wie das umgesetzt werden soll, wird niemals präzisiert.

Leider habe ich keine Antwort bekommen. Als ich per Telefon nachharkte, war die einzige Ausrede, die sie finden konnten, das europäische Hochspannungsverbundnetz unter der Maßgabe, dass in Moldawien die Sonne etwa sechst Sunden früher aufgeht, als in Portugal unter. Einfach lächerlich. Alles das wird in der Watter-Studie ausgeräumt. In der Regel wird auch kaum unterschieden zwischen Primär-Energie für den Wärmebedarf von Gebäude und Industrie, soll das alles demnächst durch regenerative elektrische Energie gespeist werden?

Dann ist noch die wesentliche Gefahr des in der Studie angesprochenen elektrischen Blackouts, die Deutschland zu einem industriellen Entwicklungsland degradiert.

Dein Jean Pütz

 

Wer haftet für fehlerhafte oder unvollständige Energiewendestudien?

Klimawandel und Energiewende sind die bestimmenden Größen in der gesellschaftlichen Diskussion und stellen anerkanntermaßen eine nationale und internationale Herausforderung dar. Energiewendestudien geben für Medien, Wirtschaft und Politik wichtige Beratungs- und Unterstützungshilfestellungen. Die Coronakrise hat gezeigt, wie wichtig ein belastbares Erwartungsmanagement und der Umgang mit Zielkonflikten für gesellschaftliche Veränderungsprozesse und das Konfliktmanagement sind.

Die sog. „AGORA-Studie für ein Klimaneutrales Deutschland 2045“ wurde daher vom Arbeitskreis Energie und Naturschutz, der Bildungsinitiative Nachhaltigkeit sowie Professoren der Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg und der Hochschule Flensburg einem Evaluationsprozess nach wissenschaftlichen Standards unterzogen. Nachfolgend die Kommentierungen und Empfehlungen als Kurzfassung sowie der vollständige OFFENE BRIEF mit ausführlichen Begründungen zu diesem sog. „Peer-Review“. Im Nachgang sollten auch Haftungsfragen im Hinblick auf den politischen Beratungsprozess und den daraus resultierenden Schlussfolgerungen und Wirkungen geprüft werden.

1. Einladung zum wissenschaftlichen Diskurs

Die AGORA war bekanntermaßen im antiken Griechenland der zentrale Fest-, Versammlungs- und Marktplatz einer Stadt. Im Sinne eines “wissenschaftlichen Marktplatzes” soll auf die anliegenden Fragen und Unklarheiten hingewiesen und in einen wissenschaftlichen Dialog auf diesem „Marktplatz“ eingetreten werden.

„Wissenschaft“ ist die Suche nach der Wahrheit, der intellektuelle Exkurs in der Sache, das Abwägen und Hinterfragen von Argumenten von Pro und Contra, die Bewertung von Risiken und Nebenwirkungen … DIE WELT schreibt dazu am 10. August 2021: „Die Weisheit der Vielen funktioniert nur dann, wenn das Urteil der Einzelnen unabhängig voneinander getroffen wird. Diese Voraussetzung ist allerdings verletzt, wenn die Einzelnen einen Anreiz haben, bestimmte Urteile nicht zu äußern bzw. bestimmte Ergebnisse nicht zu publizieren.“….

1.2 Kurzfassung: AGORA – wir haben ein Problem ….

„Um sich ein umfassendes Bild über die Erfolgswahrscheinlichkeit der Energie-, Verkehrs- und Klimawende zu machen, müssen vier Bilanzen beachtet werden. Wieviel Energie, Kohlendioxid, Rohstoffe und Geld muss investiert werden, um das Ziel zu erreichen (vgl. Abschn. II.2)? Die Studie sagt hierzu nichts.  

Das ist wie bei einer Marsmission, in der eine Studie über den Treibstoffbedarf befriedigend gelöst ist, jedoch Aussagen zum Sauerstoffbedarf und zum Nahrungsbedarf fehlen – es droht das Scheitern der Mission.

Dies ist deswegen problematisch, weil sich die Politik darauf verlässt, dass ihre Zielvorgaben tatsächlich erreichbar sind. Fehlen Studien, die die Erreichbarkeit von Klimazielen auf methodisch belastbare Weise untersuchen, gerät die Politik in einen Blindflug. Im Ergebnis drohen volkswirtschaftlich extrem teure Fehlentscheidungen, die private und öffentliche Haushalte nachhaltig belasten, ohne dass Treibhausgasemissionen so stark absinken wie vom Gesetzgeber angestrebt. Ferner entstehen hohe Risiken für die Aufrechterhaltung der Versorgungssicherheit, der kritischen Infrastruktur, mit unabsehbaren Folgen bei einem langandauernden und großflächigen Stromausfall mit einer Gefährdung von Gesundheit und Leben der Bevölkerung.

Um die Orientierung darüber, welchen Mindestanspruch wissenschaftliche Institute anstreben sollten, zu erleichtern, haben wir in Abschnitt II einen Katalog von sieben Forderungen an Energiesystemstudien formuliert. Danach formulieren wir ausführliche Fragen, ….. Exemplarisch benennen wir hier einige offene Fragen, die Ihre Studie aufwerfen.

Es fehlen weitere, unabdingbare Gesichtspunkte zur ganzheitlichen Bewertung, ohne die eine derartige Studie zur Klimaneutralität leider nur ein Mosaikstein darstellt, anhand dessen das Gesamtbild bestenfalls erraten werden kann. Exemplarisch seien genannt: 

1. Die zugrunde gelegten Bedarfsprognosen an elektrischer Energie und Wasserstoff liegen deutlich unter den Prognosen anderer Institute und den Angaben der Chemie- und Stahl-Hersteller (vgl. Ziffern II.1 und III.1). Sie lässt keinen Raum für das Aufkommen neuer Technologien und deren potenziellen Energiebedarf. Von einer zu niedrigen Prognose gehen erhebliche Risiken für die Versorgungssicherheit und die Wirtschaft aus. Sensitivitäten werden nicht diskutiert.

2. Der technologische Lösungsraum wird viel zu eng definiert. Bestimmte, international anerkannte Methoden zur Erreichung von Klimaneutralität werden nicht im Ansatz diskutiert. Betrachtungen zur Wirtschaftlichkeit, zu den sozialen Auswirkungen, zur Versorgungssicherheit und zum Risikomanagement werden daher nicht am Stand der Technik diskutiert oder fehlen völlig. Es fehlt eine Gesamtkostenanalyse der verschiedenen Szenarien. Damit bleibt Politik und Bürgern unklar, ob das vorgestellte Szenario überhaupt finanzierbar ist, oder ob es mit dem weitgehenden Verlust der Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Wirtschaft einherginge.

3. Die Autoren ignorieren vollständig, dass auch die Nutzung der Umgebungsenergien mit schädlichen Auswirkungen auf die Biosphäre und den Menschen verbunden sind. Die Gefahren für den Erhalt der Artenvielfalt und für die Gesundheit der Bevölkerung beispielsweise durch Infraschall aus Windkraftanlagen werden außer Acht gelassen und unzureichend erforscht (vgl. Abschn. II.4). Auch die ethische Dimension, dass eine Versorgung mit Solar- und Windenergie wesentlich von der Größe der verfügbaren Flächen abhängt, und Energieverbrauchswachstum dann künftig nicht mehr befriedigt werden kann, wird ignoriert. Der Staat übersieht eine Vorsorgepflicht und seine Berater müssen ihn darauf hinweisen!

4. Die Begriffe der Versorgungssicherheit und Netzstabilität, u.a. im Hinblick auf erhöhte Leistungsanforderungen, fallen nicht ein einziges Mal in der Studie. Nirgendwo wird erläutert, dass die Autoren sich umfassend mit den raum-zeitlichen Eigenschaften der witterungsbedingt stark schwankenden Solar- und Windeinspeisung beschäftigen. Dabei kommt es gerade bei Energiesystemen, die sich vorwiegend auf wetterabhängige Umgebungsenergien wie Solar- und Windenergie stützen, zum Erhalt der Versorgungssicherheit darauf empfindlich an, die Ränder der Häufigkeitsverteilung genauer zu kennen (vgl. Abschn. II.5).

5. Es fehlen auch grob fahrlässig eine ganzheitliche Risikobewertung und die Abschätzung von nicht beabsichtigten Nebeneffekten, beispielsweise durch globale Ausweichbewegungen (Produktionsverlagerungen, Firmenabwanderungen), Versorgungsengpässe, Black-Out-Ereignisse u.a., nach den DIN-Regeln 69901 zu einem probaten Projektmanagement oder nach DIN 31000 zum Risikomanagement. Belastbare physikalische Optionen und Perspektiven sind nicht erkennbar (vgl. Abschn. II.6). 

6. Die Studie setzt umfangreiche Verhaltensänderungen der Bevölkerung in Bezug auf Fleischkonsum und Mobilitätsverhalten voraus. Die Verknüpfung von Verhaltensänderungen in großem Umfang mit Bedarfsprognosen und Emissionen ist riskant, weil damit künftige Generationen in ihrem Verhalten eingeschränkt werden (vgl. Abschn. II.3).

7. Die aktuelle Corona-Krise zeigt die Bedeutung eines belastbaren Erwartungsmanagements und die Missachtung von europäischen Verträgen. Was bei Corona die geschlossenen Grenzen trotz Schengen-Abkommens war, könnte in der Energiewirtschaft das Aussetzen von grenzüberschreitenden Stromlieferungen in europäisch gleichzeitig stattfindenden Mangellagen sein. Auch in dieser Hinsicht fehlen probate Planungsgrundlagen und eine Risikoabschätzung, so dass Fehleinschätzungen und Enttäuschungen vorprogrammiert und angelegt erscheinen. 

8. Für das Gelingen der Transformation notwendige Fragestellungen, die über eine oberflächliche ingenieurmäßige Betrachtung hinausgehen, fehlen. Das sind beispielsweise: Wie muss der Ordnungsrahmen, wie muss das Marktdesign im Sinne des neuen Systems entwickelt werden? Wie lassen sich die Ziele unter den Bedingungen der deutschen Planungs- und Genehmigungspraxis zeitlich erreichen? Ist die Transformation im Rahmen der freiheitlich-demokratischen Grundordnung umsetzbar oder sind dafür Grundrechtseingriffe nötig bzw. ein Sozialpunktesystem nach chinesischem Vorbild?

1.3 Zusammenfassend wird empfohlen …

  • eine besondere Vorsicht bei der Verwendung der dort genannten qualitativen und quantitativen Prognosen und Aussagen walten zu lassen.
  • Die Inhalte der Studie sind u.E. nicht für ein probates und belastbares Erwartungsmanagement sowie zur Unterscheidung zwischen Wunsch und Wirklichkeit geeignet.
  • Es fehlt eine ganzheitliche Risikobewertung im Sinne der Qualitätsstandards zum Projekt- und Energiemanagement nach gängigen Standards und Regeln der Technik.
  • Insofern ergeben sich für Gesellschaft, Wirtschaft und Politik besondere Risiken durch potentielle und strukturelle Fehlentscheidungen.

Wissenschaftler, Medien und Politiker müssen besser zu unterscheiden lernen zwischen allgemeinen Veröffentlichungen und begutachteter Fachliteratur.  Gerade Medienvertreter müssen lernen, dass nur letztere durch einen Prozess gegangen ist, in dem die obigen Qualitätsmerkmale guter Energiewendestudien überprüft wurden.  Demgegenüber werden Veröffentlichung in hauseigenen Medien gerne von den PR-Abteilungen der Studien publizierenden Wissenschaftsinstitutionen beworben.  Leider ist auch festzustellen, dass eine von Wissenschaftlern verfasste Studie nicht notwendigerweise Wissenschaft bzw. wissenschaftlichen Kriterien genügt – sie kann auch Meinungen über wissenschaftliche Themen transportieren, ohne wissenschaftlichen Ansprüchen zu genügen.  Dies zu unterscheiden ist Aufgabe sowohl von Wissenschaftlern als auch von Journalisten und Politikern.

Prof. Dr.-Ing. Holger Watter

Morning Briefing und Atom

(Morning Briefing) – Die schicksalhaften Ereignisse im Leben einer politischen Partei sind immer die mit vollem Risiko vollzogenen Richtungsänderungen. Das gilt auch für die Grünen:

  • Die hessischen Grünen brachen zuerst mit dem von Petra Kelly stammenden Selbstverständnis von den Grünen als „Anti-Parteien-Partei“. Mit dem ersten rot-grünen Regierungsbündnis und der Minister-Werdung von Joschka Fischer endete Mitte der Neunzigerjahre die Phase als Systemopposition.
  • Mit dem Bekenntnis zur NATO und der Befürwortung des Kriegseinsatzes im Kosovo 1998 in der von Gerhard Schröder geführten rot-grünen Regierung wurde ebenfalls ein neues Kapitel aufgeschlagen. Der Pazifismus war nicht länger der die Partei strukturierende und damit auch limitierende Faktor.
  • Die Lösung aus der Umklammerung der SPD brachte den nächsten Modernisierungsschub. Schwarz-grün erweiterte die Machtoptionen der Grünen. Im Stammland der Konservativen, in Baden-Württemberg, stellen die Ökologen seit mehr als zehn Jahren den Ministerpräsidenten.
  • Eine ähnlich bedeutsame Zäsur wäre in diesen Tagen erneut geboten. Die Grünen, die ihre Wurzeln der Anti-Atomkraft-Bewegung verdanken, haben sich mit ihrer rigorosen Absage an die friedliche Nutzung der Kernenergie international isoliert. Sechs Gründe sprechen für eine Richtungsänderung, auch wenn bei den tonangebenden Grünen sich derzeit niemand diesen Tabubruch zutraut:

    1. Entgegen der grünen Ursprungserwartung ist die Welt ihrem Anti-AKW-Kurs nicht gefolgt. Die Öko-Partei war nicht vor, sondern hinter der Welle. Nahezu überall (siehe unten den Twitter-Post von Ian Bremmer) setzen Regierungen und Wirtschaft auf die Nutzung der Kernenergie, die den Vorteil hat, dass sie nahezu CO2-frei Strom produzieren kann und von Wind und Sonne unabhängig funktioniert. Frankreich führt mit 56 Reaktoren die europäische Liste an und übertrifft damit die Chinesen.

  • 2. Die Horrorszenarien vom Atomtod sind bisher nicht eingetreten. Enorme Sicherheitsauflagen der Staaten und Milliardeninvestitionen der Industrie in die Sicherheitstechnologie haben zu verhindern gewusst, dass nach Harrisburg, Tschernobyl und Fukushima weitere Unfälle passierten. Allerdings: An den direkten Früh-und Spätfolgen des Reaktorunglücks von Tschernobyl starben nach Schätzungen der WHO rund 4000 Menschen, viele an Leukämie oder Schilddrüsenkrebs.

    3. Ausgerechnet unser wichtigster europäischer Verbündeter, Frankreich, unter Führung des ehemaligen Sozialisten Emmanuel Macron, setzt auf neue Miniatur-Reaktoren, sogenannte „Small Modular Reactors“. In Ermangelung von grundlastfähigen Energiearten – Sonne und Wind sind unsichere Kantonisten – muss Deutschland den französischen Atomstrom nicht permanent, aber immer wieder importieren.

  • 4. Die EU-Kommission hat eine Neubewertung der Kernkraft vorgenommen. Aufgrund ihrer erwiesenen Klimafreundlichkeit sollen Investitionen in die Atomenergie mit einem grünen Label geadelt werden. Das hilft beim Verkauf von Aktien und Anleihen an die wachsende Zahl der Nachhaltigkeitsfonds.

    5. Die deutsche Klimapolitik, die den Atomstrom zum Ende 2022 endgültig abschaltet, trägt so zur Verschlechterung der hiesigen CO2-Bilanz bei. Und: Da alle CO2-haltigen Energiearten mit der neuen, weiter steigenden CO2-Steuer belegt wurden, führt der Verzicht auf die Kernenergie zur Inflation. Der Haupttreiber: Die Verteuerung der Energiepreise.

    6. Last but not least: Die große Mehrheit in Deutschland, die einst den Atomausstieg befürwortet hatte, ist dahin. Laut einer Umfrage des Allensbach-Instituts aus dem Sommer 2021 geht der Anteil der Ausstiegs-Befürworter seit Jahren zurück. Stimmten im Jahr 2012 noch 73 Prozent für den Atomausstieg wurde zuletzt nur noch eine Zustimmungsrate von 56 Prozent gemessen.

    Fazit: Wir müssen die Atomenergie nicht bejubeln, aber wir sollten sie zumindest neu denken. Der Bruch mit dem dogmatischen Anti-AKW-Glaubensbekenntnis der 80er und 90er Jahre setzt eine kritische Selbstbefragung voraus, die freilich nicht ohne Risiko für die Grünen sein kann.

Ein bedeutender Professor der Physik kritisiert die derzeit existieren Pläne die deutsche Energieversorgung auf ausschließliche umzustellen

Lieber Jean,

danke, dass Du wieder aktiv wirst.

Das Grundproblem ist doch der Glaube (das Wunschdenken, die Vision), dass es physikalisch und ingenieurwissenschaftlich möglich sei, die Bereitstellung von Elektroenergie, die bisher durch Kohle und Kern-KW garantiert wurde, in Zukunft ausschließlich durch volatile Erzeuger (Wind und PV) zu sichern.

Auf diesem Glauben beruht „der deutsche Weg“ zur global erforderlichen Lösung der Klimaproblematik.

Wir wollen zeigen, dass es geht und dass dann die ganze Welt Deutschland folgen wird. Am deutschen Wesen soll die Welt genesen-

Wenn man sich aber als Vorreiter aufspielt, sollte man sich ab und zu mal umdrehen, um sich zu überzeugen, ob überhaupt jemand dem Vorreiter folgt.

Und genau das passiert jetzt mit der Taxiometrie der EU. Niemand folgt! Man prüft weltweit  technologieoffen, ob es andere Wege gibt, Elektroenergie CO2-frei herzustellen, die nicht die Nachteile der bisherigen KKW (Kernschmelze, radioaktive Rückstände) aufweisen. Macron legt ein Programm mit 1 Mrd. EUR auf dafür.

Und was macht Deutschland? Beharrt auf einem Weg, der weder physikalisch, noch ingenieurwissenschaftlich, noch ökonomisch evaluiert wurden, setzt ausschließlich auf ein falsches Pferd und lässt noch nicht einmal zu, nachzudenken und nachzuprüfen. Die Offentlich-Rechtlichen folgen brav und verbreiten FAKE News, tagesschau und Prof. Lesch.

Ich habe die meisten Studien und Szenarien, auf die sich die Regierung und die GRÜNEN berufen (je Hunderte von Seiten, die meist blabla sind und bei denen die entscheidenden Punkte erst z.B. ab S. 121 und später sichtbar werden oder noch tiefer in „Simulationen“ versteckt werden) auf Konsistenz mit physikalischen Gesetzen geprüft.

Sie können alle in die Tonne. A l l e  verletzen ein einfaches physikalisches Gesetz: Erster Kirchhoffscher Satz

(Knotensatz) der Elektrodynamik oder allgemeiner: Die Kontinuitätsgleichung bei Strömen aller Art.

Stattdessen rechnet man mit Mittelwerten und gaukelt den Auftraggebern der Studien vor:

100 % Erneuerbare seinen möglich.

Weil der Knotensatz verletzt wird, ist es eben nicht möglich, unbegrenzt volatile EE in das Netz einzuspeichern.

Denn es gibt instantan keine Verbraucher! Selbst bisherige Speichertechnologien (das sind in diesem Sinn auch Verbraucher) sind nicht in der Lage, den enormen Leistungsschwankungen volatiler EE instantan zu folgen.

Meine Suche nach Erzeugern von grünem Wasserstoff in Deutschland blieb bisher erfolglos. Ich behaupte, es gibt keine Anlagen zur Erzeugung von grünem Wasserstoff mit Leistungen über 1 Megawatt.

Fragt man die Produzenten nach den Details, erhält man keine Antwort.

Wie grüner Wasserstoff in Deutschland produziert wird, ist eines der bestgehütetsten Geheimnisse der Produzenten. Sie benutzen m.E. „grünen Bilanzstrom“ aus dem Netz und verschweigen dies.

Greenwashing sagt man dazu.

Das nur prinzipiell:

Zur Frage „Endlager“ noch eine kleine Bemerkung. Dieser Begriff wurde von Ideologen erfunden.

Wir brauchen keine Endlager für Millionen Jahren. Die Rückstände sind wertvolle Rohstoffe. In ihnen sind

gigantische Mengen von Energie gespeichert, nur wenige Prozent  wurden in de Brennstäben der alten KKW umgesetzt. Der Rest ist noch drin. Und weltweit werden Technologien entwickelt, diesen Schatz zu bergen.

Herzlich
Dein Sigismund

Prof. em. Dr. rer. nat. habil. Sigismund Kobe

  • 1971                  Dr. rer. nat. (TU Dresden)
  • 1988                  Dr. sc. nat. (TU Dresden)
  • 1991                  Dr. rer. nat. habil. (TU Dresden)
  • 1992                  Professor für Theorie ungeordneter Festkörper am Institut für                                            Theoretische Physik, TU Dresden
  • 2006                  Emeritierung

 

Wird Deutschland in der Stromversorgung zum Entwicklungsland?

Prof. Dr.-Ing. Harald Schwarz ist Lehrstuhlinhaber an der BTU Cottbus-Senftenberg und einer der profiliertesten Fachleute und Spezialisten für die sichere Versorgung und Verteilung ganz Europas mit elektrischer Energie. Er hat der Deutschen Welle ein beachtenswertes Interview zu den Gefahren gegeben, die dem deutschen  Verteilungsnetz zur Versorgung mit Elektrizität drohen – insbesondere, wenn jetzt alle Kern- und Kohlekraftwerke abgeschaltet werden. Selbst im Status quo sind wir in der letzten Zeit ganz nah an einem gefährlichen Black out vorbeigeschrammt, denn bei Übernahme der Versorgungslücken durch regeneratives Fotovoltaik-Strom und Wind-Energie gibt es ein physikalisches und nicht wegzudiskutierendes Problem, es fehlen effiziente Stromspeicher-Anlagen. Derzeit verfügt Deutschland über eine Speicherreserve, die höchstens für eine Stunde Stromversorgung erreicht.

Dieses Interview sollten sich alle verantwortliche Politiker anhören, die geschworen haben, Unheil vom Deutschen Volk abzuwenden. Es enthüllt alle, die wider besseres Wissen auf Wolkenkuckucksheime setzen. Auch das engverzweigte europäische Hochspannungsnetzt – und das ist einer seiner Hauptaussagen am Beispiel konkreter Ereignisse – kann das Problem nicht lösen. Später kann niemand mehr sagen, er hätte es nicht gewusst. Wo bleibt da die Verantwortung der Politik für das Ganze? Es geht dabei nicht um ein Glack out um ein oder zwei Stunden, sondern um mehrere Tage, wenn das Kind in den Brunnen gefallen ist. Wer weiß, welch große Bedeutung die Kontinuität der Stromversorgung für unsere Volkswirtschaft ist, kann sich den teilweise nicht reparierbaren Schaden für unsere gesamte Gesellschaft nicht vorstellen.

Hier nun der Link zu dem empfehlenswerten Video, welches wegen der Komplexität des Themas ca. 1 Stunde dauert. Doch es kann jeden Politiker und interessierten Bürger die Notwendigkeit und bei Nichtbeachtung die drohenden Gefahren plastisch vor Augen führen:

Hier geht’s zum Youtube-Video

Jean Pütz

Richtigstellung eines Berichtes in der Tagesschau zur Einstellung von drei der letzten sechs Kernkraftwerke in Deutschland zum Jahresende 2021

Meine persönliche Bemerkung:

Professor Dr. Sigismund Kobe ist als Professor der Physik einer der führenden Fachleute auf dem Gebiet der Versorgung Deutschlands mit sicherer Energie. Prof. Kobe hat mich auf ein fundamentalen Fehler aufmerksam gemacht, der sogar in der renommierten Tagesschau der ARD  am 26.12.2021 zunächst ohne Widerspruch und Korrektur ausgestrahlt. Offenbar ist das von den Fernseh-Publikum geglaubt worden, sonst wären sie auf die Barrikaden gestiegen. Das ist das große Problem der heutigen Energiepolitik, ein Populismus mit unerträglichem Wunschdenken hat in Deutschland die öffentliche Meinung erfasst. Weil nur wenige Menschen die Zusammenhänge naturwissenschaftlicher Gesetze deuten können, entstehen große Gefahren für die deutsche technische Kultur, auf der unser Wohlstand beruht.

‚Denke ich an Deutschland in der Nacht, so werde ich um den Schlaf gebracht‘ (Heinrich Heine). Gott sei Dank gibt es einige warnende Fachleute, die noch den Überblick bewahren, aber derzeit wenig Resonanz bei Politikern finden.

Der erste langfristige Blackout in Versorgung mit elektrischer Energie steht bevor, weil sich die Politik im Wunschdenken verloren hat. Das sagen nicht nur Pessimisten.

Ich weiß, längere Texte werden heute nicht mehr gelesen, aber diesmal lohnt es sich besonders, um Unheil vom deutschen Volk abzuwenden:

Jean Pütz

(Sigismund Kobe) – In dem Beitrag stellt tagesschau folgende Behauptung auf:

„Rein rechnerisch entspricht die installierte Leistung der jetzt abzuschaltenden Blöcke der von 1000 Windrädern.“

Mit dem Vergleich von Äpfeln mit Birnen, hier der installierten Leistung von Kernkraftwerken mit der installierten Leistung von WEA, soll offenbar  dem Leser/Zuhörer vermittelt werden, man könne die Abschaltung von drei KKW zum Jahresende durch die Errichtung von nur 1000 Windräder kompensieren.

Die Wahrheit sieht aber so aus:

Die Grafik vom ISE Fraunhofer-Institut Freiburg zeigt den Jahresertrag 2021 (bis zum 28.12.) von Elektroenergie:

6 KKW (links, rot)                  = 64,83 TWh
ca. 30 000 WEA onshore (rechts) = 87,63 TWh

 

Damit ergibt sich folgende Abschätzung

Jahresertrag von drei KKW:         ca. 30 TWh

Jahresertrag von 1000 WEA:       ca.    3 TWh

Rein rechnerisch benötigt man also nicht 1000, sondern 10 000 WEA.

Dieser Vergleich bezieht sich allerdings nur auf die Jahresbilanz, d.h. auf die jeweils jahreskumulierten Stromerträge.

Um die volatile Erzeugung der WEA zu kompensieren, benötigt man zusätzlich Großspeicher.

Wir haben als Großspeicher in Deutschland nur Pumpspeicherwerke zur Verfügung. Sämtliche Pumpspeicherwerke

lieferten 2021 ca. 10 TWh. Dies entspricht auch etwa der benötigten Speicherkapazität, um die durch 10 000 WEA  erzeugte Elektroenergie verbrauchergerecht (so wie die KKW es bisher geschafft habe) bereitzustellen.

Fazit:  Um allein drei KKW durch onshore-WEA zu substituieren, werden zu den 30 000 vorhandenen noch weitere 10 000 WEA benötigt. Dies ALLEIN reicht aber nicht aus: Zusätzlich müsste nur für diese 3 KKW auch der Gesamtbestand an PSW in Deutschland verdoppelt werden.

Mit freundlichen Grüßen

Sigismund Kobe
(Prof. em. S. Kobe, TU Dresden)

Überfordert die technische Entwicklung den Bürger?

In letzter Zeit habe ich immer mehr den Eindruck. als wenn der rasante technische Fortschritt, getriggert durch das digitale Zeitalter, viele Menschen überfordert. Kein Wunder, dass manche Bürger immer ängstlicher werden und vor allen Dingen Scharlatane und sogenannte Querdenker mit ihren Fake News den sozialen Zusammenhalt der Gesellschaft immer mehr beeinträchtigen. Eines der Kredos der freien Demokratie ist der „mündige Bürger“.  Doch wie soll der eine Chance haben, wenn kaum jemand mehr bereit ist, längere Texte oder Feature bzw. Podcasts in Fernsehen und Rundfunk zu nutzen. Auch die Schulen, insbesondere die Gymnasien, und deren didaktische Qualitäten nehmen immer mehr ab in Bezug auf Naturwissenschaft. Anstelle von Verständnis und Motivation werden den Schülern seelenlose Formeln eingepaukt. Eins der wichtigsten physikalischen Gesetze ist der 2. Hauptsatz der Thermodynamik. Mental geht es darin um die Wechselwirkung zwischen Ordnung und Unordnung zu beschreiben. Aber der wo wichtige Begriff der Entropie wird für viele Schüler zum roten Tuch. Wie kann Unordnung zu Ordnung werden, welche Selbstorganisationskräfte sind dabei beteiligt, bzw. wie kann aus unordentlicher Wärme ordentliche Bewegung und ordentlich strömende elektrische Energie entstehen?

Die Folgen dieses Missverstehens erleben wir täglich in der Lösung notwendiger Klimawandel-Probleme. Auf Schöngeist getrimmte Klimaschützer nutzen das populistisch, um durch Wunschdenken Wolkenkuckucksheime zu bauen. Das grenzt an gefährliche Realitätsverweigerung. Dem Populismus sind Tür und Tor geöffnet.

„I’ve a Dream“, dass unsere freie Demokratie noch in der Lage ist, fundamentale Probleme, z. B. den Klimawandel mit rationalen Methoden zu lösen. Die Idee des mündigen Bürgers beruht auf einem Mindestmaß an naturwissenschaftlicher Schwarmintelligenz und minimale Verständnis für die Gesetzmäßigkeiten der Naturphänomene.

Die folgende Meta-Studie macht nicht gerade Hoffnung für Vernunft betonte Entwicklungen in Sachen Assimilierung moderner Technologie.

Jean Pütz

(DAH) – Braucht es eine Datenschutz-Ampel? Wie schätzen die Menschen in Deutschland ihre digitale Kompetenz ein? Und welche Sorgen haben sie in Bezug auf ihre Privatsphäre? Die heute veröffentlichte Publikation „Mensch und Technik in Interaktion. Wie gelingt individuelle digitale Souveränität?“ zeigt in einer umfangreichen repräsentativen Umfrage die persönlichen Einstellungen, Sorgen und Hoffnungen der Menschen in Deutschland in Bezug auf die eigene Techniknutzung auf. Die Umfrage wurde gemeinsam mit dem Forschungsinstitut Ipsos durchgeführt und wird durch zahlreiche Beiträge von Fachleuten eingeordnet.

Elisabeth Schauermann, Projektleiterin des Digital Autonomy Hubs: „Datenmündigkeit in der Techniknutzung ist ein zunehmend relevantes und herausforderndes Thema. Mit der Studie, die Perspektiven der Informatik, Pädagogik, Ethik sowie der Rechts- und Wirtschaftswissenschaften vereint, hoffen wir einen Einstieg in den Themenkomplex rund um individuelle digitale Souveränität zu bieten. Die Publikation geht sowohl auf Sorgen und Risiken in der Mensch-Technik-Interaktion ein, als auch auf individuelle und gesellschaftliche Möglichkeiten für einen mündigen Umgang mit Daten. Dabei wollen wir konkrete Ansatzpunkte für Innovationen aufzeigen.“

Die Publikation, die unter Einbeziehung zahlreicher Fachleute aus unterschiedlichen Disziplinen entstanden ist, stellt neben Einblicken in die Techniknutzung auch Erfolgsfaktoren für eine Steigerung der individuellen digitalen Souveränität vor. So geben die zehn Forschungsvorhaben des Digital Autonomy Hubs, die im Programm „Mensch-Technik-Interaktion für digitale Souveränität“ durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert werden, einen Einblick in ihre Arbeit zu nutzerzentrierten Lösungen.

Die Veröffentlichung der Publikation findet eingebettet in die heute stattfindende virtuelle Forschungstour „Ich, Zukunft und digitale Souveränität“ des BMBF statt.

Die Publikation steht auf der Webseite des Digital Autonomy Hubs zum Download zur Verfügung

 

Verkehr und Klimaschutz – die fahrleistungsbezogene Pkw-Maut

Neben den Kosten für den Erhalt und Ausbau der Infrastruktur verursacht der Verkehrssektor auch erhebliche externe Kosten: Für das Jahr 2017 belaufen sich diese auf rund 150 Mrd. €, davon entfallen nahezu 95% (141 Mrd. €) auf den Straßenverkehr (Allianz pro Schiene 2019). Im Personenverkehr entfallen mit 104 Mrd. € die höchsten Kosten auf die Pkw-Nutzung. So verursachen Pkw-Nutzende pro Kilometer mit rund elf Cent pro Kilometer mehr als dreimal so hohe externe Kosten wie Bahnfahrende.
Trotz steigender Verkehrsleistung und wachsendem Pkw-Bestand stagniert das Aufkommen de verkehrsbezogenen Steuern und Abgaben. Die Einnahmen aus Energiesteuer, Kfz-Steuer und LkwMaut betrugen im Jahr 2020 etwa 50 Mrd. € (2019 etwa 53 Mrd. €) und decken damit bei weitem nicht die externen Kosten des Autoverkehrs. Die größte Einnahmequelle sind die Steuern auf Benzin und Diesel. Elektroautos sind sowohl von der Energiesteuer wie auch der Kfz-Steuer befreit. Mit zunehmendem Anteil an Elektroautos werden die Einnahmen sinken.
Um die notwendige Infrastruktur in eine klimaverträgliche Verkehrswende zu steuern, braucht es Instrumente, die einfach, transparent, lenkend, zügig und wirksam die Verkehrswende einleiten, beschleunigen und finanzieren.
Eine fahrleistungsbezogene Pkw-Maut würde jeden auf dem Straßennetz zurückgelegten Kilometer verursachergerecht mit einer Gebühr belegen. Der häufig erhobene Einwand, die Erfassungskoste wären zu hoch, bezieht sich auf die Umsetzungsvariante mit externen Kameras wie z.B. bei der CityMaut in London. Inzwischen gibt es aber einen deutlich kostengünstigeren Weg, um die zurückgelegte Strecke zu erfassen. Mit sogenannten On-Board-Units im Zusammenspiel mit Global Navigation Satellite Systems (GNSS) liegen die Erfassungskosten bei etwa 0,6 c/km (Rapp 2019). Dies
ist eine erprobte Technik, die so auch bei der deutschen Lkw-Maut zum Einsatz kommt (BMVI 2021).
Die Frage nach dem Datenschutz ist berechtigt, kann mittels verschlüsselter Übertragung und einer strengen Regulierung der Datenströme aber als gelöst betrachtet werden. So hat auch der Bundesbeauftragte für Datenschutz Ulrich Kelber bestätigt, dass eine fahrleistungsabhängige PkwMaut prinzipiell mit den deutschen Datenschutzgrundsätzen vereinbar ist (ZDF 2019).
Die Einführung der fahrleistungsbezogenen Pkw-Maut wird von kommunaler Seite schon seit 2014 gefordert. Die Kommunen haben mit 500.000 km das größte Straßennetz zu unterhalten und leiden seit Jahren unter klammen Finanzen. Darüber hinaus plädieren sie für eine intelligente Ausgestaltung der Pkw-Maut, um Probleme wie Lärm-Emissionen und Überlastung der Straßen zu Stoßzeiten einzudämmen (DStGB 2014).
Die Transformation des Verkehrssektors ist längst überfällig und muss deswegen nun umso entschlossener angegangen werden. Ein Bundesmobilitätsgesetz würde den beteiligten Akteur*innen eine solide Rechtsgrundlage bieten und den nötigen Freiraum schaffen. Kombiniert mit einer fahrleistungsbezogenen Pkw-Maut kann dieses Unterfangen nicht nur auf der planerischtheoretischen Ebene, sondern auch auf der Umsetzungsebene gelingen.