Archiv der Kategorie: Erde, Klima, Umweltschutz

Große Gefahren für die Infrastruktur: Strom, Wasser, Internet

(KIT) – Ob bei der Versorgung mit Elektrizität, Wasser oder Lebensmitteln, beim Transport oder im Gesundheitswesen: Die Funktionsfähigkeit kritischer Infrastrukturen entscheidet über die Verfügbarkeit von ebenso alltäglichen wie lebenswichtigen Gütern und Dienstleistungen. Innovative technologische Entwicklungen, wie die zunehmende Digitalisierung, ermöglichen eine flexible und dezentrale Steuerung der Versorgungssysteme und eröffnen gerade für die Energie- und Mobilitätswende neue Chancen. Sie erhöhen aber auch die Anfälligkeit für Störungen und Angriffe von außen. So steigt seit einigen Jahren die Gefahr von Cyberattacken, bei denen nicht nur Daten missbraucht, sondern ganze Systeme lahmgelegt werden können. In einem dezentralen Energiesystem, das vor allem regenerative Quellen nutzt, können zudem der Ausfall einzelner Komponenten sowie die zeit- und witterungsbedingt schwankende Einspeisung die Versorgungssicherheit gefährden.

Wie sich Energiesysteme und andere kritische Infrastrukturen nachhaltig und zugleich widerstandsfähig gestalten lassen, erforscht die Arbeitsgruppe Resiliente und Smarte Infrastruktursysteme – RESIS unter Leitung von Dr. Sadeeb Simon Ottenburger und Wolfgang Raskob am Institut für Thermische Energietechnik und Sicherheit des KIT. Zudem ist RESIS Mitglied des CEDIM – Center for Disaster Management and Risk Reduction Technology des KIT. Bei der Hannover Messe 2022 vom 30. Mai bis 2. Juni ist das Team am Stand des KIT im „Future Hub“ (Halle 2, Stand B40) vertreten. Auf technische Systeme bezogen bezeichnet Resilienz die Eigenschaft, auch unter hohen Belastungen oder trotz Störungen nicht vollständig zu versagen, sondern wesentliche Funktionen aufrechtzuerhalten und bald wieder voll einsatzfähig zu sein.

Umgang mit Unsicherheit gehört dazu

„Die bereits stattfindende Planung zukünftiger kritischer Infrastrukturen muss neue systemische Risiken und große Unsicherheiten systematisch berücksichtigen und insbesondere negative Auswirkungen einzelner oder mehrerer Ereignisse auf die Gesellschaft verstehen“, sagt Ottenburger. Bezogen auf die Energieversorgung bedeutet dies beispielsweise, dass mit der Energie- und Mobilitätswende das Stromnetz immer wichtiger wird. Dieses wiederum hängt von Informations- und Kommunikationsnetzen ab. Wie sich die aus neuen Netzstrukturen erwachsenden Gefahren sowie Randbedingungen, beispielsweise die Folgen der Erderwärmung, die Bevölkerungsstruktur oder die Nachfrage nach Strom, Wärme und Verkehr, in Zukunft entwickeln werden, lässt sich jedoch schwer vorhersagen. Wie robuste Lösungen unter großen Unsicherheiten aussehen können, damit beschäftigen sich die Forschenden um Ottenburger und Raskob mithilfe von Simulationsmodellen, Künstlicher Intelligenz (KI), Mathematik und Erkenntnissen aus den Sozial- und Wirtschaftswissenschaften.

Die Arbeitsgruppe RESIS entwickelt Konzepte und Methoden zur Gestaltung und zum Betrieb smarter und anpassungsfähiger kritischer Infrastrukturen, besonders Energie-, Wasserversorgungsnetze sowie Verkehrsstrukturen. Zentral ist dabei eine Plattform, die Belastungsszenarien unter verschiedenen Randbedingungen simuliert und dadurch erlaubt, Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Teilsystemen und damit systemischen Risiken zu analysieren.

Microgrids sichern Stromversorgung für lebenswichtige Einrichtungen

Um die Resilienz der Energieversorgung zu erhöhen, lassen sich beispielsweise Microgrids integrieren, das heißt, viele kleine intelligente Energiezellen, die nicht nur eine netzstabilisierende Funktion erfüllen, sondern auch vorübergehend autonom funktionieren. So lassen sich kritische Infrastrukturen, wie Krankenhäuser, Apotheken und Feuerwehren, auf verschiedene Microgrids verteilen. Standorte und Auslegung von Speicher- und Verteilinfrastrukturen sind mit entscheidend, um in kritischen Phasen eine autarke Versorgung zu gewährleisten. „Diese präventiven Designstrategien greifen bereits bei einem Brownout, also einem Spannungsabfall, beispielsweise aufgrund eines Strommangels auf der Übertragungsnetzebene, um einen Blackout zu verhindern“, erklärt Sadeeb Simon Ottenburger.

Neben den technischen Faktoren binden die Forschenden um Ottenburger und Raskob zunehmend auch soziale Aspekte in ihre Resilienzforschung ein. Kritische Infrastrukturen sind auf das Vertrauen der Bevölkerung angewiesen; präventive Strategien bedürfen der gesellschaftlichen Akzeptanz. Wenn Ressourcen knapp werden, ist von Verbraucherinnen und Verbrauchern Flexibilität gefordert, beispielsweise während einer langanhaltenden europäischen Dunkelflaute, wenn weniger Strom aus regenerativen Quellen bereitgestellt werden kann, sich Energiespeicher leeren, oder Ressourcen aufgrund von Cyberattacken nicht mehr verfügbar sind.

Center for Disaster Management and Risk Reduction Technology (CEDIM)

Das CEDIM, eine interdisziplinäre Einrichtung des KIT, forscht zu Katastrophen, Risiken und Sicherheit. Ziel ist, natürliche und menschengemachte Risiken in einer sich rasch verändernden, von Bevölkerungswachstum, Urbanisierung und Klimawandel geprägten Welt genauer zu verstehen, früher zu erkennen und besser zu bewältigen. Dazu verbinden die Forschenden Risikoerfassung, Risikoanalyse, Risikomanagement und Risikokommunikation und entwickeln darauf aufbauend Konzepte zur Verbesserung der Resilienz von Infrastrukturen und Versorgung.

Wunschdenken erfasst Wissenschaft – Utopie der zukünftigen Energieversorgung Deutschlands

Die Wissenschaftler sind zuversichtlich, dass der Kohleausstieg auch im Falle eines Gas-Exportstopps aus Russland möglich bleibt. Erneuerbare Energien sollen die fehlende Leistung kompensieren.

Sollte bald kein russisches Gas mehr nach Deutschland fließen, müssten laut DIW im extremsten Szenario rund 43 Terawattstunden ersetzt werden.

Selbst im Falle eines russischen Gas-Exportstopps bleibt der in Deutschland angestrebte Kohleausstieg bis 2030 laut einer Studie des Deutschen Instituts für Wirtschaftsforschung (DIW) möglich.

Zwar müssten Kohlekraftwerke ohne russisches Gas kurzfristig länger am Netz oder in Bereitschaft bleiben. „Aufgrund des zu erwartenden starken Zubaus an Erneuerbaren kann jedoch die Stein- und Braunkohleverstromung bereits ab dem Jahr 2024 wieder deutlich absinken“, schreiben die Forscherinnen und Forscher des DIW.

Sollte bald kein russisches Gas mehr nach Deutschland fließen, müssten laut DIW im extremsten Szenario rund 43 Terawattstunden ersetzt werden. Hinzu käme der Wegfall der noch aktiven Atomkraftwerke Isar 2, Emsland und Neckarwestheim 2, die Ende des Jahres endgültig vom Netz gehen sollen. Dadurch fehlen den Angaben nach im kommenden Jahr im Vergleich zu 2020 weitere 64 Terawattstunden Stromerzeugung.

Ein Teil dieser fehlenden Leistungen könne zwar durch erneuerbare Energien kompensiert werden. „Zur Absicherung der Stromversorgung im Jahr 2023 sollten jedoch die in diesem Jahr zur Stilllegung vorgesehenen Steinkohlekraftwerke vorübergehend als Reserve vorgehalten werden sowie die sich schon in der Reserve befindlichen Steinkohleblöcke in dieser verbleiben“, schreiben die Autorinnen und Autoren des DIW.

Die zu erwartende zusätzliche Erzeugung aus Kohlekraftwerken bei maximalen Einsparungen von Erdgas liege im Jahr 2023 demnach ungefähr zwischen 41 Terawattstunden und 73 Terawattstunden.

Dennoch sind die Wissenschaftler zuversichtlich, dass der Kohleausstieg bis 2030 trotz der kurzfristig benötigten zusätzlichen Reserven machbar bleibt. „Mittelfristig ersetzen erneuerbare Energien einen Großteil der fossilen Stromerzeugung“, schreiben sie.

Trinkwasserversorgung: Autarke Membranfilter dank Sonnenenergie

(mhe) – Mehr als eine Milliarde Menschen weltweit haben keinen Zugang zu sauberem Trinkwasser – dies ist nach wie vor eine Ursache hoher Kindersterblichkeit. Als Antwort auf diese globale Herausforderung haben Forschende des KIT das Konzept einer mit erneuerbaren Energien betriebenen Membranfiltration entwickelt: Mit modularen Anlagen wird dabei salziges Brackwasser in Trinkwasser umgewandelt, das den Standards der Weltgesundheitsorganisation WHO genügt. Solche Anlagen eignen sich ideal für den Einsatz in ländlichen und trockenen Regionen, insbesondere in Entwicklungsländern, da sie unabhängig von zentraler Infrastruktur funktionieren.

„Die von uns entwickelten Systeme nutzen druckgetriebene Membranverfahren, das ist eine bewährte Filtrationstechnologie zur Ultra- und Nanofiltration“, sagt Professorin Andrea Schäfer vom Institute for Advanced Membrane Technology des KIT, die sich bei der Entwicklung um die Wasseraufbereitung kümmert. „Entfernt werden neben Salz auch organische Stoffe, Pestizide, Fluorid, Uran und Arsen sowie Bakterien und Viren.“ Professor Bryce Richards vom Institut für Mikrostrukturtechnik des KIT ist für die Energieversorgung zuständig und betont: „Trinkwassermangel und fehlender Zugang zur Stromversorgung treten oft gemeinsam auf. Deshalb war eine autarke Energieversorgung ein zentraler Teil der Entwicklung.“ Die beiden Forschenden haben das Projekt seit 2001 mit viel Eigeninitiative sowie mit Unterstützung durch ihre Forschungsgruppen und Sponsoren vorangetrieben. Für ihr Engagement wurden sie von der Josef Wund Stiftung jetzt mit dem Undine Award ausgezeichnet. Das Preisgeld wollen Schäfer und Richards direkt in die Umsetzung ihres Projekts investieren: Als nächstes ist ein Living Lab als Langzeitstudie mit zehn Anlagen in Afrika geplant.

Zisterne schont knappe Wasserreserven

Die Warnung in dieser Pressemitteilung kann ich nur unterstützen, allerdings frage ich mich, warum die Politik noch nicht auf eine naheliegende Lösung aufmerksam gemacht hat. Im Mittelalter und in der Neuzeit war es üblich, dass aus praktischen Gründen jedes Haus mit einer Zisterne ausgestattet wurde. Diese unselige Vermischung zwischen Abwasser und Regenwasser kann bei Stark-Regen ein großes Problem darstellen. eine Zisterne würde diesen Effekt vermindern. In Italien, selbst in extrem trockenen Gegenden, wurde fast alle Zisternen stillgelegt, als die zentrale Trinkwasser-Versorgung in der Infrastruktur üblich wurde. Das weiß ich aus persönlicher Erfahrung. Aber auch in Deutschland ließe sich enorme Wasserreserven sparen, wenn eine dritte Wasserleitung für Brauwasser z. B. für Toilettenspülung, Gartenbewässerung usw. üblich würde. Es verwundert einen schon, dass die grünen Politiker bisher nicht auf diese Idee gekommen sind, jedenfalls würde es sehr Schonung der knappen Wasserreserven dienen.

Jean Pütz

Grundwasser ist eine absolut lebensnotwendige Ressource, ein unsichtbarer Schatz, der auch langfristig qualitativ und mengenmäßig geschützt werden muss. Ein Paradigmenwechsel in der Landwirtschaft ist notwendig, um die wichtigste Trinkwasserressource in Deutschland vor zu hohen Einträgen von Nitrat und Pflanzenschutzmitteln zu bewahren. Der Klimawandel bedingt ein neues Grundwassermanagement, um auch langfristig Wasser in ausreichender Menge für Menschen, Landwirtschaft, Natur und Industrie zur Verfügung stellen zu können. „Für diesen Grundwasserschutz arbeitet die deutsche Wasserwirtschaft. Wir fordern das Düngerecht nachzubessern und den ökologischen Landbau weiter zu stärken. Wir stehen für zielführende Kooperationen mit der Landwirtschaft, eine hochwertige Abwasserbehandlung, ein intelligentes Regenwassermanagement und die technisch-wissenschaftliche Beratung der Politik“, betont Prof. Uli Paetzel, Präsident der Deutschen Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall (DWA), anlässlich des UN-Tags des Wassers am 22. März. Die Vereinten Nationen haben den Tag des Wassers in diesem Jahr unter das Motto „Grundwasser. Der unsichtbare Schatz“ gestellt.

(DWA) – Ohne Grundwasser ist alles Nichts. Grundwasser ist in Deutschland die mit Abstand wichtigste Säule der Wasserversorgung, knapp 70 Prozent des Wassers der öffentlichen Versorgung werden aus Grund- und Quellwasser gewonnen. Sinken die Grundwasserstände, vertrocknen Wälder und der Landwirtschaft fehlt das Wasser für das Pflanzenwachstum. Auch die Industrie ist auf eine ausreichende Wasserversorgung angewiesen, wie aktuell die Diskussion um den Tesla-Standort Grünheide zeigt. Viele Flüsse und Bäche werden zudem über Grundwasser gespeist. Es ist daher einer der wichtigsten Aufgaben der Gesellschaft, die lebenswichtige Ressource Grundwasser zu schützen, vor Schadstoffeinträgen, aber auch vor den Folgen des Klimawandels.

Paradigmenwechsel in der Landwirtschaft notwendig

Hierfür ist ein Paradigmenwechsel in der Landwirtschaft unabdingbar. Weg von der industriellen Massentierhaltung, hin zu einer an die Naturräume angepassten, ökologischen und umweltschonenden Landwirtschaft. Zentrales Problem bleibt der in vielen Regionen deutlich zu hohe Tierbesatz bei zu geringer landwirtschaftlicher Fläche, was zu einem Entsorgungsproblem für Jauche und Gülle und damit zu sehr hohen Nährstoffüberschüssen auf den damit gedüngten Flächen führt. Die Tierhaltung muss flächengebunden sein, hier ist der Gesetzgeber gefordert.

Bereits heute müssen viele Wasserversorger Grundwasser kostenintensiv aufbereiten oder mit Wasser aus anderen Quellen mischen, um die Grenzwerte der Trinkwasserverordnung einzuhalten. Ohne eine Verschärfung der Vorgaben der Düngeverordnung werden diese kostenintensiven Maßnahmen zukünftig deutlich zunehmen, insbesondere wenn das natürliche Nitratabbauvermögen im Boden aufgebraucht ist. Die Kosten dieser Maßnahmen trägt nicht der Verursacher, sondern der Endverbraucher über seine Wasserrechnung.

Klimawandel beeinflusst Grundwasserstände

Die trockenen Sommer 2018 bis 2020 haben bereits deutlich aufgezeigt, dass der Klimawandel erhebliche Auswirkungen auf das Grundwasser hat. Lokal mussten Wasserversorger zum Wassersparen aufrufen und Nutzungseinschränkungen durchsetzen. In Sachsen liegt noch heute der Grundwasserstand fast flächendeckend deutlich unter den normalen Monatswerten. Eine aktuelle Studie der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe warnt insbesondere für die nördlichen und östlichen Bundesländer vor problematischen Grundwasserständen im Zuge des Klimawandels.

Notwendig ist ein bewussterer Umgang mit der Ressource Grundwasser. Bewässerungen müssen grundwasserangepasst organisiert werden, die Entnahme auch mengenmäßig kontrolliert werden. Zur Schonung der Grundwasserressourcen sollte die Wiederverwendung von nach hohen hygienischen Standards aufbereitetem Abwasser entsprechend der EU-Vorgaben auch in Deutschland bundesweit ermöglicht werden. Zudem plädiert die DWA für ein intelligentes Regenwassermanagement. Flächen müssen entsiegelt, Regenwasser, wenn qualitativ möglich, ortsnah versickert werden. Ziel muss die Orientierung am natürlichen Wasserhaushalt sein. Auch in Deutschland muss jetzt ein Umdenken stattfinden, damit der Schatz Grundwasser zukünftigen Generationen zur Verfügung steht. Dafür arbeiten wir.

Zum Tag des Wassers veranstaltet die DWA am 22. März einen interaktiven LiveStream, Welche Gefahren drohen dem Grundwasser? Wir wirkt sich der Klimawandel auf das Grundwasser aus? Und welche Folgen hat der Braunkohleausstieg auf die regionalen Wasserhaushalte? Ihre Fragen, unsere Experten. Schalten Sie sich zu.

Energie aus Schurkenstaaten für Deutschland

(Tagesschau) – Die Reise nach Katar war für den Wirtschaftsminister ein erster Erfolg – das Emirat will Gas liefern. Die bittere Nachricht: Für den kommenden Winter sei man dennoch weiter auf russisches Gas angewiesen, so Habeck im Bericht aus Berlin.

Nach seiner ersten Station in den Golfstaaten kann Wirtschaftsminister Robert Habeck erste Fortschritte vermelden: Mit dem Emir von Katar, Tamim bin Hamad Al Thani, vereinbarte der Grünen-Politiker eine langfristige Energiepartnerschaft. Damit ist die Bundesregierung ihrem Ziel einen Schritt näher, sich von russischen Gaslieferungen unabhängig zu machen. Im Bericht aus Berlin stellte Habeck aber auch klar: „Die bittere Nachricht ist: Wir brauchen noch russisches Gas.“

Denn wie die Partnerschaft mit Katar im Detail aussehen soll, ist noch nicht klar. Laut Habeck waren einige deutsche Firmen schon vor der Reise mit katarischen Unternehmen in Verhandlungen, diese hätten aber noch einen „politischen Push gebraucht und den konnten wir heute erzielen“, sagte der Vizekanzler im Bericht aus Berlin.

Keine Gespräche über Waffenlieferungen

Im Interview betonte er, dass es keine Koppelgeschäfte gegeben habe – also keine Gespräche etwa über Waffenlieferungen für die Kataris im Gegenzug. An keiner Stelle sei das von katarischer Seite angesprochen worden.

Wichtig sei für Katar eine langfristige Strategie Deutschlands: „Sie wollen eben nicht nur Lückenbüßer sein für eine verfehlte Energiepolitik in der Vergangenheit“, so Habeck.

Katar gilt als ein Baustein in Habecks Strategie – die kurzfristige, mittelfristige und langfristige Ziele umfasst. Kurzfristig sollen Flüssiggas-(LNG)-Lieferungen auch aus Katar dabei helfen, für den kommenden Winter die Gasversorgung in Deutschland zu sichern. Mittelfristig soll auch LNG-Gas aus Katar an geplanten deutschen LNG-Terminals, etwa in Brunsbüttel, anlanden – dazu braucht es Lieferverträge mit deutschen Unternehmen.

Fehler der letzten Jahrzehnte zu beheben, braucht Zeit

Langfristig aber, und das ist das größte Ziel, will Deutschland komplett raus aus fossilen Energien. Auch das betonte der Wirtschaftsminister im Bericht aus Berlin noch einmal. Das bedeute kurzfristig: „Wir brauchen eine Gasreduktionsstrategie.“ So sollten zum Beispiel keine neuen Gasheizungen mehr gefördert werden und es müsse deutlich mehr in die Gebäudedämmung investiert werden.

„Es ist nichts, was ich gern sage – aber wir werden vorübergehend noch russisches Gas brauchen“, sagte Habeck. Trotz aller Bemühungen bräuchte die Bundesregierung ein bisschen länger, denn „die strategischen Fehler der letzten Jahrzehnte lassen sich nicht innerhalb von drei Wochen ungeschehen machen“.

Ein baldiges Embargo für russisches Gas kommt laut Wirtschaftsminister nicht in Frage – denn die Auswirkungen würden nicht alle Bürger gleich treffen: In einzelnen Regionen würde es kalt werden, bestimmte Arbeitsprozesse zusammenbrechen. Aber alle könnten dazu beitragen, den Bedarf zu reduzieren und politisch müssten entsprechende Regeln gesetzt werden. Etwa mit dem gerade debattierten Entlastungspaket.

Gespräche über Wasserstoff in VAE

Im Gespräch ist ein Energiegeld, dessen genaue Umsetzung noch nicht geklärt ist – etwa, auf welchem Weg jeder Bürger das Geld erhält. Flankiert sein müsse das Projekt allerdings mit Effizienzmaßnahmen, die den Bürgern einen Anreiz für eine weitere Reduktion des Energieverbrauchs böten. Dem von Finanzminister Christian Lindner vorgeschlagenen Tankrabatt für alle erteilte Habeck eine Absage.

Habeck will noch heute in die Vereinigten Arabischen Emirate weiterreisen. Dort sind morgen Gespräche über grünen Wasserstoff geplant, der ohne CO2-Emissionen auf Basis erneuerbarer Energien hergestellt wird.

 

Regenerative Energieversorgung in Deutschland und Europa

Eine regenerative Energieversorgung in Deutschland und Europa – ist das möglich?

Eine Pressemitteilung vom EU-Abgeordneten Dr. Christian Ehler, aktives Mitglied im Ausschuss für Industrie, Forschung und Energie, veranlasste mich, einen realistischen Vorschlag zur Lösung der Probleme zur Versorgung von Deutschland und Europa mit konkurrenzfähiger regenerativer Energie zu entwickeln, die ein Minimum an Investitionen in die Infrastruktur ermöglicht.

Sehr geehrter Dr. Ehler,

Wir kennen uns von einem Besuch in Brüssel mit der Delegation der Wissenschaftskonferenz – wpk.org. Dank für Ihre Überlegungen zur zukünftigen regenerativen Energieversorgung Europas. Da liegt vieles noch im Wolkenkuckucksheim, deshalb gestatten Sie mir einen konkreten Vorschlag zu machen.

Die wichtigste Basis-Energie für regenerative Versorgung der Zukunft ist tatsächlich der aus Sonne oder Wind gewonnene Wasserstoff. Aber in unseren Breiten ist zumindest der mit Fotovoltaik gewonnene nur ein Tropfen auf den heißen Stein. Außerdem ist H2 wegen der geringen Dimension seines Moleküls extrem flüchtig, lässt sich nur bei – 252°C verflüssigen, die Alternative der Speicherung unter hohem Druck ist im Alltagsgebrauch, z. B. der Verteilung über Tankstellen, wegen der Flüchtigkeit und dem hohen Druck sehr gefährlich. Außerdem bedarf es enormer Investitionen in die Infrastruktur. Deshalb habe ich ein Konzept entwickelt, welches diese Nachteile inkl. der extrem hohen Investitionen in die Bereitstellung des Wasserstoffs behebt. Die Wasserstoffproduktion über die Elektrolyse ist nur dann konkurrenzfähig, wenn der Strompreis nicht höher als 1 Cent/Dollar pro kWh beträgt. Das ist im Inland in unseren Breiten nicht erreichbar, egal wie kostengünstig Solarpaneele produziert werden können. Da sind einige Technologien, w. z. B. die Perkowskit-Solarzelle in der Pipeline.

Also Wunschdenken weg und dort riesige Wasserstoff-Produktionswerke errichten, wo die Sonne länger, intensiver und regelmäßiger scheint. Das ist in den Subtropen im Übergang zu den Tropen der Fall. Es betrifft also vorwiegend die ärmsten Länder auf diesem Globus, genannt die der 3. Welt, die außerdem besonders von den Folgen der Klimaänderung betroffen sind. Insbesondere am Rande von Wüsten gibt es genügend Nutzungsflächen für die Aufnahme von hunderten von Quadratkilometer-großen Fotovoltaik-Parks.

Soweit so gut, aber der Wasserstoff ist auch dort nicht der Weisheit letzter Schluss und generell händelbar oder nur unter großen Gefahren. Deshalb bitte ich inständig, an Ort und Stelle vorhandene Technologien zu nutzen ( von Deutschen Leibniz-Instituten  und vom MIT in den USA entwickelt), die dank genialer Katalyse-Filter unter geringem Einsatz elektrischer Energie und zu Hilfenahme von CO2 (Kohlensäure) in Methanol-Methyl-Alkohol umwandeln. Dieses grüne Methanol ist in der Lage, alle bisherigen fossilen Energieträger ohne große Investitionen in die Infrastruktur zu ersetzen. Die Zusatzkosten für seine Produktion an Ort und Stelle machen sich hundert Mal bezahlt, denn selbst für Transport und Verteilung von Methanol sind alle Voraussetzungen bereits vorhanden: Tankschiffe, Tanklaster, vorhandene Tankbehälter an Tankstellen. Aber auch zur Produktion von Elektrizität und Wärme zur Versorgung der Gebäude, in der chemischen Industrie und allen weiteren Industrie-Sparten, umgesetzt in lokalen Brennstoffzellen oder Kleinkraftwerken – alle Vorrichtungen sind weitgehend vorhanden und müssen nicht mit Milliarden-Investitionen neu errichtet werden – oder wenn, extrem Energie sparend.

Der größte Vorteil allerdings besteht auch darin, dass diese Produktionsstätten dezentral über den gesamten Globus verteilt werden können, was die heutige Monopolstellung der Länder, die derzeit fossile Energie liefern, auflöst. Im Nebeneffekt können überall dort, wo in Mitteleuropa und Amerika bisher die meisten Arbeitsplätze entstanden sind, Entwicklungshilfe auf Augenhöhe geleistet werden. Denn eins ist klar, der extreme Terrorismus hat nur dort eine Chance, wo die Familien nicht einmal ihre eigenen Kinder ernähren können. Also mehrere Fliegen mit einer Klappe.

Ein Kröte muss allerdings geschluckt werden: Woher soll  der für die Produktion aus Wasserstoff notwendige CO2 oder Kohlensäure kommen. Man könnte ihn aus der atmosphärischen Luft gewinnen, aber das ist sehr kostspielig, aber eine Alternative sozusagen CO2-reduzierende Senke aus der Lufthülle, die unseren Globus umschließt.

Viel rationaler wäre allerdings, ihn aus den noch in den nächsten 20 Jahren unentbehrlichen Kraftwerken abzusondern, am besten aus den mit Erdgas betriebenen Kraftwerken. Er könnte mit den gleichen Transportmöglichkeiten, die vorher Methanol geliefert haben, an die Produktionsstätten befördert werden. Das wäre ein intelligentes Recycling von CO2 und würde ein CO2-neutrales Handling mit allen Energieverbrauchern ermöglichen – wohlgemerkt, ohne enorme Investition in die Infrastruktur.

Dieses Konzept liegt so auf der Hand, dass es mich wundert, dass es bisher von den Wissenschaftlern der ganzen Welt noch nicht angedacht wurde.

Lieber Herr Ehlert, vielleicht machen Sie sich als einer der wenigen Politiker, die solche Systeme beurteilen können, die Mühe, dies einmal in Europa zur Diskussion zu stellen.

Übrigens auch eine Energie sparende Elektromobilität, die nicht nur auf mit schweren Batterien betriebene Autos beruht, ist  mit diesem Konzept möglich, alles greift ineinander.

Langfristig würde das auch die unsägliche Abhängigkeit von fossilen Energiequellen aus autoritären Staaten begrenzen und damit dem Frieden dienen.

Mit freundlichen Grüßen
Jean Pütz

Hier geht’s zur Pressemeldung zur Energieabhängigkeit

Legt Russland Nord Stream 1 trocken, droht Deutschland der „wirtschaftliche Super-GAU“

Erstmals seit dem Einmarsch russischer Truppen in die Ukraine droht Russland offen mit dem Stopp von Gaslieferungen über die Pipeline Nord Stream 1. Ein solcher Lieferstopp sei angesichts der „unbegründeten Anschuldigungen gegen Russland bezüglich der Energiekrise in Europa und des Verbots von Nord Stream 2“ gerechtfertigt, erklärte der russische Vize-Regierungschef Alexander Nowak im staatlichen Fernsehen. Russland habe daher „das volle Recht, eine spiegelgerechte Entscheidung zu treffen und ein Embargo zu verhängen.“ Was hieße ein möglicher Gas-Lieferstopp durch Nord Stream 1 für deutsche Verbraucher? FOCUS Online beantwortet die wichtigsten Fragen.

Was ist Nord Stream 1 überhaupt?

Nord Stream 1 ist eine über 1200 Kilometer lange Pipeline durch die Ostsee, die Erdgas aus Russland nach Deutschland transportiert. Abgesehen vom Start- und Endpunkt verläuft die Pipeline ausschließlich durch Seegebiete. Die im September 2011 in Betrieb genommene Pipeline besteht aus zwei Strängen. Das gesamte Investitionsvolumen beläuft sich auf 7,4 Milliarden Euro.

Wie viel russisches Gas fließt durch die Pipeline?

Durch die Ostsee-Pipeline flossen 2020 um die 59 Milliarden Kubikmeter Gas. Damit lassen sich über 26 Millionen Haushalte versorgen – und somit mehr als die Hälfte aller deutschen Haushalte. Seit Inbetriebnahme wurden bereits über 440 Milliarden Kubikmeter Erdgas durch diese Pipeline transportiert. Das Erdgas ist aber nicht ausschließlich für den deutschen Markt bestimmt. Ein nennenswerter Anteil wird auch ins weitere europäische Ausland transportiert. Über den Neubau der Pipeline Nord Stream 2 sollten 90 Prozent des Erdgases nach Ost- und Südeuropa weitergeleitet werden.

Wie hängt die Pipeline mit dem Ukraine-Krieg zusammen?

Der mögliche Gas-Lieferstopp hängt unmittelbar mit dem Ukraine-Krieg und den Sanktionen der westlichen Staaten zusammen. Das für Russland strategisch wichtige Prestigeprojekt Nord Stream 2 legte die Bundesregierung als Reaktion auf den Einmarsch vorerst auf Eis. Die Betreibergesellschaft soll deshalb bereits Mitarbeiter entlassen und Insolvenz angemeldet haben. Da die westliche Reaktion in Moskau auf großen Unmut stößt, lotet Russland nun geeignete Gegensanktion aus. Da Europa ein großer Importeur russischen Erdgases ist, kann der Lieferstopp über Nord Stream 1 die europäischen Staaten erheblich treffen.

Wie abhängig sind Deutschland und Europa von Nord Stream 1?

Die Abhängigkeit von russischem Erdgas ist groß – in Deutschland sogar noch größer als in der Europäischen Union. Im Jahr 2020 lag der Erdgasverbrauch in Deutschland bei etwa 87 Milliarden Kubikmeter und in der EU bei etwa 380 Milliarden Kubikmeter Erdgas. Nach Angaben des Bundeswirtschaftsministeriums bezieht Deutschland derzeit rund 55 Prozent seines Erdgases aus Russland. Für 2019 beziffert die European Union Agency for the Cooperation of Energy Regulators (ACER) den deutschen Import von russischem Erdgas auf 49 Prozent. In Europa kommen hingegen „nur“ 40 Prozent der Erdgasimporte aus Russland.

Bislang droht Moskau nur mit dem Abdrehen von Nord Stream 1. Daneben gibt es aber noch andere Leitungen von Russland nach Europa. Die meisten werden unter dem Namen „Transgas-Trasse“ zusammengefasst. Durch dieses Pipelinesystem – mit einer jährlichen Transportkapazität von 120 Milliarden Kubikmetern – fließen etwa zwei Drittel des russischen Gases nach Westeuropa. Im Zuge einer Sanktionierung von Nord Stream 1 könnte Russland auch dieses Pipelinesystem schließen – und damit die Gasimporte auf Eis legen.

Allein der Wegfall der Ostsee-Pipeline würde Europa bereits massiv belasten. Zwar reichen die Speicherstände der Gastanks noch für die laufende Kälteperiode aus. Für den kommenden Winter 2023 ist die Gasversorgung aber noch nicht in ausreichendem Maße durch Alternativlieferanten gesichert.

Nach Einschätzung der EU-Kommission hat Europa jedoch das Potenzial, von den 155 Milliarden Kubikmetern aus Russland importierten Erdgases effektiv 112 Milliarden Kubikmeter zu ersetzen. Neben dem Ausbau der erneuerbaren Energien soll dabei insbesondere Flüssiggas (LNG) eine erhebliche Rolle spielen. Das Problem: Es fehlt kurzfristig an ausreichenden Transportkapazitäten – also an Tankern und Häfen. Daher plant die Bundesregierung bereits den Bau von mehreren Flüssiggasterminals, beispielsweise in Brunsbüttel und Stade. Der Bau solcher Terminals dauert in Deutschland jedoch mehrere Jahre. Kurzfristig bleiben Deutschland und Europa damit abhängig von russischem Erdgas – und so anfällig für Versorgungsengpässe im kommenden Winter.

Wird meine Gasrechnung noch teurer, wenn Nord Stream 1 gestoppt wird?

Davon ist auszugehen. Zum einen wird der in den letzten Tagen stark gestiegene Erdgaspreis die Verbraucher mittelbar treffen, da die Erdgaspreise in der Regel erst zeitlich versetzt an die Verbraucher weitergegeben werden. Zum anderen könnte es „erhebliche Fehlentwicklungen am Erdgasmarkt“ geben, wie die „Zeit“ die Wissenschaftler der Leopoldina in einer kürzlich veröffentlichten Kurzstudie zitiert.

Wenn die europäischen Staaten es nämlich über den Sommer schaffen, die Gasspeicher zu füllen, „könnte Russland den Markt mit billigem Erdgas fluten und so den europäischen Gasimporteuren einen erheblichen Schaden zufügen“. Denn diese könnten ihr teuer eingekauftes Erdgas nicht mehr an die Verbraucher verkaufen. Wenn die Staaten hingegen ihre Gasspeicher in der Hoffnung auf niedrigere Gaspreise nicht füllen, könnte Russland das Angebot künstlich verknappen, wodurch der Erdgaspreis noch weiter steigen könnte. Und das trifft dann mittelbar auch den Verbraucher.

Bereits Mitte Februar warnte DIW-Chef Marcel Fratzscher bei „ntv“ vor den Folgen eines Gas-Lieferstopps. So könne es sein, dass Unternehmen eine Zeitlang schließen müssten, da das Heizen von Wohnungen wichtiger als die Industrie sei. Dies könnte dann neben einem starken Anziehen der Inflation – die ohnehin schon bei 5,1 Prozent liegt – auch in einer Rezession münden. Das wäre wirtschaftlich gesehen „dann wirklich der Super-GAU“.

Wie hoch die Kosten eines Gas-Lieferstopps wären, berechneten jüngst Ökonomen der Universitäten Bonn und Köln. Demzufolge könnte das deutsche Bruttoinlandsprodukt (BIP) um 0,5 Prozent bis 3 Prozent zurückgehen. Das entspricht zwischen 100 bis 1000 Euro Kosten pro Einwohner. Zum Vergleich: Durch die Corona-Pandemie sank das BIP um 4,5 Prozent.

Wie geht es jetzt weiter?

Kurzfristig bleibt Europa von russischem Erdgas abhängig. Ein Gas-Lieferstopp durch die Pipeline Nord Stream 1 würde Europa – insbesondere Deutschland – nochmals hart treffen. Verbraucher müssen sich daher auf weiter steigende Gas- und Ölpreise einstellen.

Langfristig spielt die Zeit aber für Europa. Die europäischen Staaten werden sich aus der russischen Abhängigkeit lösen können. Dadurch sollten sich die Preise wieder auf einem etwas höherem Niveau als zuvor normalisieren können. Doch der daraus für Russland entstehende wirtschaftliche Schaden kann die Langfristwirkung der westlichen Sanktionen sogar noch übertreffen.

Ein Euro pro Kilowattstunde wird das neue Normal sein

(Wirtschaftswoche) – Wenn jemand viel Eisen und Energie braucht, dann die mittelständische Gießerei Siempelkamp. Sie stellt riesige Strukturbauteile für Schiffsmotoren, Pressen für die Elektromobilität und Mühlen für die Erzeugung von Kupfer, Nickel und Gold in Handarbeit her. Die Geschäftsführer Dirk Howe und Georg Geier berichten, wie sie die Arbeit an ihren Öfen trotz der Verwerfungen der Märkte durch den Krieg in der Ukraine am Laufen halten.

WirtschaftsWoche: Wie erleben Sie die Verwerfungen auf den Rohstoff- und Energiemärkten in Ihrem Unternehmen?
Dirk Howe: Wir sind systemrelevant für viele Bereiche der Realindustrie. Unsere Strukturbauteile werden dringend gebraucht, da gibt es bei den Aufträgen keinen Abriss. Internationale Kunden stehen zu uns – auch in diesen schwierigen Zeiten. Wir fahren zu 150 Prozent auf Krisenmodus, arbeiten seit Monaten schon täglich 14 Stunden und mehr. Das ist ein Ausnahmezustand, bei dem man an seine physischen Grenzen kommt.

Was ist am stressigsten?
Georg Geier: Oft gibt es beim Materialeinkauf nur ein Zeitfenster von einer Stunde, in der man eine sehr weitreichende Entscheidung treffen muss, zu der es dann am nächsten Tag schon neue Informationen gibt. Unser Schmelzprozess ist vom Strompreis abhängig. Was der in Zukunft kosten wird, weiß ich nicht. Es bleibt uns nur übrig, immer wieder mit unseren Kunden zu sprechen und herauszufinden, wer bei den Preiserhöhungen noch mitkommt. Es gibt aktuell einen Hyperbedarf an unseren Produkten. Weil wir nicht nach Russland liefern, merken wir von der Krise in der Ukraine in der Nachfrage bisher noch nichts.

Das ist vielleicht die Ruhe vor dem Sturm.
Howe: Die aktuelle Lage darf man nicht unterschätzen. Was jetzt am Energie- und Rohstoffmarkt passiert, hat erhebliche Auswirkungen auf unsere Gesellschaft und die deutsche Wirtschaft. Es wird einschneidende soziale Konsequenzen geben. Wenn ganze Unternehmen ihre Produktion abschalten müssten, würde es erneut Kurzarbeit geben, und das so kurz nach Corona. Das wäre eine extreme Herausforderung für die Gesellschaft.

Halten Sie die aktuelle Krise für schlimmer als die Weltfinanzkrise 2008?
Howe: Für uns ist diese Situation mit 2008 nicht vergleichbar. Das war eine Weltfinanzkrise nach bekanntem Muster. Zwar hatten die Verwerfungen in der Finanzwelt durch Liquiditätsengpässe Rückwirkungen auf die reale Wirtschaft. Aber die funktionierte damals noch.

Jetzt dagegen knirscht es in der realen Wirtschaft.
Geier: Heute machen viele Faktoren in der physischen Welt echte Probleme. Viel baut sich schon seit Monaten auf: Die Energieverteuerung, die Lieferkettenprobleme, die Frachtraten, die Chipkrise. Jetzt stößt die Kriegswirtschaft mit dem Sanktionsregime auf ein bereits fragiles, von der Pandemie geschwächtes System.

Die Energiepreise sind dramatisch gestiegen.
Howe: Aktuell machen uns die Rohstoffpreise sogar noch mehr zu schaffen. Wir brauchen die Metalle für unseren Geschäftsbetrieb. Der Markt ist seit drei bis vier Tagen schlichtweg außer Kontrolle. Vergangene Woche kostete die Tonne Nickel noch 25.000 Euro – das war bereits doppelt so viel wie üblich. Gestern erreichte der Preis 101.000 Euro, dann stoppte die LME den Handel und strich alle heutigen Orders – es gab Unregelmäßigkeiten bei einem chinesischen Großunternehmen.

Ein Hilfeschrei am ‚Runden Tisch‘ Erneuerbare Energien

Sehr geehrte Damen oder Herren oder sehr geehrte Frau Jung, sehr geehrter Herr Dr. Lenz, sehr geehrter Herr Herr Oberzig,

Als ehemals bekannter Wissenschaftsjournalist

engagiere ich mich seit 50 Jahren in vielen Sendungen schon damals für die Klimaziele, die später in Paris Weltweit postuliert wurden. Wenn die Möglichkeit besteht, würde ich gerne mitarbeiten.

Was mich allerdings extrem bedrückt, ist die Tatsache, dass man sich auf die notwendigen Klimaziele geeinigt hat, doch, wenn es darum geht, die technischen, physikalischen und soziologischen Voraussetzungen, den Weg dahin, zu bestimmen, kneift die gesamte Riga der Klimaschützer. Es wird zwar behauptet, dass wissenschaftliche Institute dies zum Zeitpunkt 2030 als möglich erachten, aber diese Institute entbehren jeglicher Glaubwürdigkeit, weil sie genau so dem Wunschdenken verhaftet sind: Was nicht sein darf, das nicht sein kann.

Als ehemaliger diplomierte Elektroingenieur, Physiker und studierter empirischer Soziologe beobachte ich mit großer Soge diese Entwicklung, denn diese Institute erhalten meist nicht geringe Summen und ermöglichen so ihre Existenz. In der Diskussion wird nie der enorme Wärmebedarf berücksichtigt, der neben dem steigenden Bedarf an elektrischer Energie für die Realisierung dieses Wunschdenkens entscheidend ist. Der Fokus liegt im Moment im Mainstreaming auf dem Verkehr, obwohl unsere privaten Autos bestenfalls 6-8% CO2 ausstoßen – gegenüber dem Energiebedarf in den Gebäuden von 35-40%.

Auf meine Frage, wie denn diese Hunderttausende von Terawatt-Stunden elektrisch gespeichert werden soll, habe ich keine konkrete Antwort bekommen. Ich brauche Sie nicht daran zu erinnern, dass die vorhandenen Pumpspeicherwerke in Deutschland ebenso wie Biogas, die Monokulturen in unserer Landwirtschaft produzieren, bei weitem nicht ausreichen. Auch die anderen europäischen Länder sind bereits heute nicht mehr bereit, dies im Hochspannungsverbund auszugleichen. Gerade heute hat Norwegen mit dem wir mit einem extrem teuren und fast 400 Kilometer Gleichstrom-Hochspannungskabel verbunden sind, auf Grund von Bürgerprotesten den Export von Strom nach Deutschland infrage gestellt. Nebenbei gesagt, aus topografischen, physikalischen und soziologischen Gründen wird die in Deutschland gewonnene regenerative Energie aus Wind und Sonne niemals ausreichen, um die notwendigen ökologischen Ziele zu erreichen.

Meine Idee, den Bezug regenerativer Energien nicht nur aus Deutschland zu befriedigen, sondern insbesondere die Länder mit einzubeziehen, in denen die Sonne und der Wind regelmäßiger und stärker geerntet werden können, und zwar auf dem Basisträger Wasserstoff. Das wird zwar andiskutiert, doch ich vermisse konkrete Planungen. Hinzu kommt, dass die zu schaffende Infrastruktur der immer knapper werdenden finanziellen Ressourcen praktisch nicht realisiert werden kann. Diesem Wolkenkuckucksheim setze ich mein Methanol-Konzept entgegen. Aus Wasserstoff lässt sich mit wenig Energie-Einsatz und vorhandenen Katalysatoren problemlos Methanol an Ort und Stelle dort produzieren, wo er kostengünstig hergestellt werden kann. Die dafür notwendige Infrastruktur, bzw. den notwendigen Kohlenstoff in Form von CO2 lässt sich entweder aus der Atmosphäre gewinnen oder durch ein weltweites Recycling-Konzept, welches dem bei intelligenter Verbrennung von Erdgas als flüssige Kohlensäure herausgefiltert wird. Methanol kann alle fossilen Energieträger ohne besondere Investitionen ersetzen und im Verbrennungsmotor schafft es den bestmöglichen thermischen Wirkungsgrad von nachweislich über 56%.

Gerne bin ich bereit, den Beweis dafür zu erstellen. Die weltweiten Transportmittel, das  heißt Tanklaster und Tankschiffe sind vorhanden, ebenso wie die Tankstellen und Tanksäulen. Dafür braucht es also keine Investitionen.

Stellen Sie sich einmal vor, der unter einem Druck von über 700 bis 800 bar gespeicherte reine Wasserstoff H2 würde dort gezapft. H2 ist so flüchtig, dass Explosionsgefahren nicht zu vermeiden sind.

Dieses gesamte Energiekonzept basiert auf dezentralen in der ganzen Welt verteilten Wasserstoff/Methanol-Fabriken und gibt auch den Ländern in der Welt eine große Chance, Arbeitsplätze zu schaffen, was auch historisch überall dort in den Industrieländern geschah, wo Energie gefördert werden konnte.

Bitte beantworten Sie mir die Frage, warum ich als unbedeutender Bürger mit diesen Ideen weltweit keinen Widerhall finde. Auf Anhieb würde es die extreme Armut in den sonnen- und windverwöhnten Ländern beseitigen, und zwar auf Augenhöhe und unabhängig von Monopolen der derzeitigen Erdgas, Erdöl und Kohle produzierenden Länder.

Ich bitte Sie, diesen Beitrag an Fachleute zu verteilen und mir ggfs. eine unabhängige Antwort zu geben.

Mit freundlichen Grüßen

Jean Pütz

Wissenschaftsjournalist

Dies ist ein Positionspapier des Runden Tisches Erneuerbare Energien (RT EE). Dieser dient als gemeinsame Plattform von Energiewende- und Klimaschutzorganisationen und hat zu der von Minister Habeck angekündigten gesetzgeberischen Initiative, dem sogenannten Osterpaket [1], die folgenden energie- und klimapolitischen Forderungen und Vorschläge erarbeitet. Sie orientieren sich am konkreten Ziel einer vollständigen Energiewende mit Erneuerbaren Energie bis 2030 [2]. Wir gehen dabei davon aus, dass der EEE-Dreiklang weiterhin als Leitbild dienen muss: Energie einsparen, effizient nutzen und jeglichen Verbrauch aus erneuerbaren Quellen decken – gerade auch dezentral mit Bürgerenergie.

Unsere Forderungen zur Neufassung eines EEG 2.0
1. Zielsetzung des neuen EEG bzw. der EEG-Überarbeitung
Die Bundesregierung strebt bis 2030 einen Grünstromanteil von 80% an und eine Steigerung des Bruttostrombedarfs von bisher 580 auf 715 TWh. Wir gehen von einem deutlich höheren Bruttostrombedarf bis 2030 aus, unter Beachtung der Strombedarfe aus den Sektoren Wärme und Verkehr. Es existieren dazu wissenschaftliche Studien, die sich am Pariser Klimaabkommen orientieren [3] Wir präferieren den in der Studie der Energy Watch Group (EWG) „100 % Erneuerbare Energien für Deutschland bis 2030“ vorgeschlagenen Weg [4]. Er ist mit dem Zieldatum 2030 der Einzige, der die Einhaltung der Pariser Beschlüsse realisieren würde. Als Leitwert für den Ausbau der Erneuerbaren Energie, an dem sich auch die Bundesregierung orientieren sollte, wird dort ein Endenergiebedarf von 2.069 TWh im Jahr 2030 prognostiziert. Die Konkretisierung entsprechend den jeweiligen Gegebenheiten vor Ort sollte den regionalen und kommunalen Gebietskörperschaften überlassen bleiben.

2. Umfassende inhaltliche „Reformation“ des EEG

Nach langem Missbrauch als „Energiewende-Behinderungsgesetz“ muss das EEG wieder für seine Aufgabe, die EE optimal voranzubringen, ertüchtigt werden. Insbesondere sind hierfür nötig:

2.1 Bürokratie-Abbau
Die EEG-Regelungen müssen rechtssicher und so gestaltet werden, um Investitionen anzuregen, statt abzuschrecken. Hemmnisse sehen wir u.a. in:

  • unklaren, zeitlich ausgedehnten Antragsverfahren zum Netzanschluss
  • pauschalen Pflichten zur Abregelung der EE-Anlage statt Speicherung vor Ort
  • restriktiven Unzumutbarkeitsregeln für einen zwingenden Netzausbau zum Anschluss von Anlagen (25%-Regel)
  • umfassenden Abrechnungs- und Messpflichten zur Abrechnung von EEG-Umlagen und minimalen Wechselrichter-Strombedarfen
  • Personenidentität für und „Sonnensteuern“ auf die Eigen- und Drittversorgung (sollte die EEG-Umlage entfallen, würde sich die „Sonnensteuer“ erübrigen)
  • Festlegung und Abrechnung von Mischvergütungen beim Ersatz und Zubau von EE-Anlagen auf einem Grundstück
  • Komplexe Meldepflichten bei der Bundesnetzagentur, bei den Gewerbeämtern, sowie für die Stromsteuer bei den Zollämtern und daran anschließende Vergütungskürzungen und sonstige Restriktionen bei nicht fristgerechter Erfüllung
2.2 Beseitigung aller Ausbaudeckel und Ersetzung durch Vorgaben zum Mindestausbau
Der monatlich jeweils neu festzusetzende „atmende Deckel“ zur Berechnung der Einspeisevergütungen muss abgeschafft und durch jährliche Vergütungsfestlegung im Konsens von Regierung und Branche (analog zur Regelung im EEG 2004) ersetzt werden. Werden die jährlich notwendigen Ausbaupfade für 100% EE bis 2030 nicht erreicht, müssen die Vergütungen angehoben werden.

2.3 Gewinnbringende Einspeisevergütung für alle EE-Arten
Die Vergütungen für sämtliche Arten der EE müssen so bemessen werden, dass sich Investitionen – auch unabhängig von den durch Eigenversorgung vor Ort gegebenen Vorteilen – lohnen und somit dazu führen, dass sämtliche Ausbaupotentiale – insbesondere alle solargeeigneten Dächer – vollständig genutzt werden. Die Orientierung sollte 5-7% jährliche Rendite sein. Überhöhte Renditen sollen genauso verhindert werden, wie ein Absinken unter die Renditeschwelle.

2.4. Finanzierung der Förderung Erneuerbarer Energien
Der Vorschlag zur „Abschaffung“ der EEG-Umlage für bestehende Anlagen ist gut, da er zur finanziellen Entlastung der Stromkunden beiträgt. Vor dem Hintergrund einer EU-beihilferechtlich konformen Finanzierung empfehlen wir allerdings die Beibehaltung einer Umlagefinanzierung für Neuanlagen aller EE-Erzeugungsarten.

2.5. Abschaffung der Restriktionen und erhöhte Vergütung für Synergie-PV-Anlagen
Die Flächenkulisse für Solarenergie muss erweitert werden. Hierzu zählen

  • Agri-PV
  • Parkplätze
  • Fassaden
  • Floating-PV
  • Biodiversitäts-PV
  • Hierzu zählen folgende Mehrnutzungsstrategien: Lärmschutzwände bei Autobahnen, Fahrradwegeüberdachungen.
Investitionen in diese neuen und mit zahlreichen Synergieeffekten verbundenen Solarmöglichkeiten müssen gefördert werden: durch lohnende Vergütung und durch Regelungen, die statt der bisherigen restriktiven gesetzlichen Vorschriften Ideenreichtum und Kreativität ermöglichen und anregen.

2.6. Entfesselung der Bürgerenergie
Die Bürgerenergie muss als tragende Säule der dezentralen Energieversorgung erkannt und gestärkt werden. Ihr Potential: Resilienz und Akzeptanz, gemeinschaftliche, verbrauchsnahe Erzeugungs- und Versorgungskonzepte (Energiegemeinschaften, Mieterstrom), einfache Verfahren zur regionalen Direktvermarktung (Energy Sharing) und Bürgerenergiefonds muss befreit werden [5]. Für Bürgerenergieprojekte muss die Befreiung von Ausschreibungen im Rahmen der EU-De-Minimis-Regel [6] bürokratiearm umgesetzt werden.

2.7. Langzeitspeicher-Förderung nach dem SMARD-Modell
Ein Umstieg auf 100% Erneuerbaren Energien kann nur mit Langzeitspeichern gelingen. Damit möglichst bald entsprechende Techniken kostengünstig zur Verfügung stehen, müssen wir jetzt mit deren Markteinführung beginnen und für ihre Verbreitung sorgen. Mit der Umsetzung der EU-Vorschriften im Energiewirtschaftsgesetz muss der Elektrizitätsmarkt flexibler gestaltet und neue Energiedienstleistungsunternehmen, einschließlich  Energiespeicherbetreiber und Lastmanager eingebunden werden [7].

2.8 Kurzzeitspeicher und bidirektionales Laden
Auch bidirektionales Laden spielt eine entscheidende Rolle bei der Kurzzeitspeicherung und sollte ermöglicht, sowie von bürokratischen und finanziellen Auflagen befreit werden.

Regenerative Stromversorgung: Professor Kobe und das grüne Wunschdenken

Brief eines fachkundigen Physik-Professors, Prof. Dr. Sigismund Kobe aus Dresden an seinen ehemaligen Lehrer.

Professor Kobe sorgt sich um die für unsere Volkswirtschaft so wichtige Stabilität der kontinuierlichen Versorgung mit elektrischer Energie. er belegt mathematisch warum eine Einspeisung ausschließlich mit regenerativen Energien in unser Stromnetz nicht möglich ist – vor allen Dingen, weil die Einrichtungen von Tausenden Terawatt-Stunden zur Zwischenspeicherung elektrischer Energie fehlen und daher die Mär dieser Energiequelle aus Sonne und Wind – ausschließlich in Deutschland gewonnen – in die Katastrophe führt. Seit Jahren bin ich mit Professor Kobe befreundet. Wir tauschen uns über Möglichkeiten und Unmöglichkeiten auf dem Weg zur Klimarettung regelmäßig aus.

Jean Pütz

Lieber Helmut,

Eigentlich hätte ich Dir auch handschriftlich antworten müssen, denn Du hast dies ja
auch getan. Ich erinnerte mich sofort an Dein exaktes und sehr vertrautes Tafelbild,
als ich die Karte las.
Mit Exaktheit von Mathematik und Physik, für die Du mich begeistert hast, beschäftige ich mich auch im Moment. Es gibt ja Leute, die meinen, es reicht aus, wenn Zwei mal Zwei so ungefähr Vier ist oder mit hoher Wahrscheinlichkeit Vier zu sein scheint. Nach den Plänen der neuen Regierung soll innerhalb weniger Jahre Klimaneutralität erreicht werden. Als Weg zu diesem Ziel wird der Ausbau von Windenergie- und PVAnlagen vorgeschrieben.

Nun habe ich mir sehr viele der Studien und Szenarien etwas genauer angesehen. Es
zeigt sich, dass darin physikalische Gesetze verletzt werden. Die Politik benutzt also
sogenannte „wissenschaftliche“ Analysen, die diese Bezeichnung nicht verdienen. Dabei geht es um Stoff des Physik-Unterrichts der 8. Klasse: Knotensatz der Elektrizitätslehre:
„Die Summe der Stromstärken der zufließenden ist gleich der Summe der
abfließenden Ströme.“

Das öffentliche Stromnetz dient der „leitenden Verbindung“ zwischen Erzeuger und
Verbraucher. Von außen betrachtet ist es ein Knoten. Die Summe der Ströme aller
Erzeuger muss in jedem Augenblick gleich sein der Summe der Ströme zu allen
Endverbrauchern. Das ist das physikalische Gesetz (Gesetz 1). So weit so gut. Über die letzten hundert Jahre war es nicht besonders schwierig, dieses „Gleichgewicht“ in jedem Augenblick aufrecht zu erhalten, denn die Kraftwerke lieferten gleichmäßig Strom und ihre Einspeisung konnte dem augenblicklichen Bedarf der Verbraucher problemlos angepasst werden.
Als Folge der Gültigkeit des Knotensatzes in jedem Augenblick ist dann die Summe der im ganzen Jahr von den Kraftwerken eingespeisten auch gleich der Summe der in dieser Zeit von allen Stromabnehmern verbrauchten Elektroenergie. Diese Aussage (Aussage 2) ist kein physikalisches Gesetz, sondern ergibt sich aus Gesetz 1.

In der „neuen Zeit“ werden konventionelle Kraftwerke durch Erzeuger wie Windenergie- und Photovoltaikanlagen ersetzt. Diese stellen Energie stochastisch nach Wetterlage bereit. Bisher konnte trotzdem die zweite Bedingung (Gleichheit der jahreskumulierten Energien von Erzeugung und Verbrauch) und meistens auch das Gesetz 1 erfüllt werden.

Für alle Prognosen, Szenarien etc., z.B. Klimaneutralität für 2045, genügt den
Autoren allerdings die Einhaltung der „Aussage 2“, also die Jahresbilanz der Energie.
Sie unlassen es, nachtraglich zu prüfen, ob ihre Ergebnisse auch mit „Gesetz 1“, dem
Knotensatz, kompatibel ist.

Dies ist ein schwerer Fehler und wird uns Milliarden Euro kosten. Warum? Ist nämlich der stochastische Anteil der Erzegung durch Wind und Sonne hinreichend groß, so gibt es extrem starke Schwankungen. Die Einspeisung kann NULL sein (nachts, Windstille). Anderseits gibt es den Fall, dass mehr Wind- und Sonnenstrom eingespeist werden muss als in diesem Moment Verbraucher am Netz sind: (Verletzung des Knotensatzes 1).

Fazit: Der Zubau von Wind- und PV-Anlagen ist begrenzt (60…80 Prozent Erneuerbare gehen physikalisch nicht, stehen aber im Koalitionsvertrag). Bei all diesen Überlegungen musste ich immer wieder an meinen Mathematikunterricht als Oberschüler der Schiller-Schule denken. Zum ersten Mal habe ich von Dir erfahren und auch verstanden, wie wichtig der Unterschied zwischen „notwendigen Bedingungen“ und „notwendigen und hinreichenden Bedingungen“ ist.