Energiekonzept & Klimaschutz? Passt das zusammen? Michael Limburg EIKE 4.12.10 Strategiekonferenz 20.10.10
Das Energiekonzept % Klimaschutzziele Aufgabe des Energiekonzepts Mit dem Energiekonzept formuliert die Bundesregierung Leitlinien für eine umweltschonende, zuverlässige und bezahlbare Energieversorgung und beschreibt erstmalig den Weg in das Zeitalter der erneuerbaren Energien. Klimaschutzziele (S.28 ff) Damit die oben skizzierte langfristige Strategie umge setzt und die Ziele der Bundesregierung realisiert wer den, braucht es einen Entwicklungspfad, an dem sich alle Beteiligten orientieren können Entsprechend der Koalitionsvereinbarung sollen bis 2020 die Treibhausgasemissionen um 40 % und entsprechend der Zielformulierung der Industrie staaten bis 2050 um mindestens 80 % – jeweils gegen über 1990 – reduziert werden. Dies bedeutet folgen den Entwicklungspfad bei der Minderung der Treibhausgasemission bis 2050: minus 55 % bis 2030, minus 70 % bis 2040, minus 80 % bis 95 % bis 2050. Strategiekonferenz 20.10.10
Frau Merkel Drittes Versprechen: Wir sichern die Energieversorgung. Sie soll zuverlässig, bezahlbar und umweltfreundlich sein. Dafür haben wir als erste Regierung ein langfristiges Energiekonzept vorgelegt. Das Zeitalter von Kohle und Öl geht zu Ende. Bis 2050 sollen 80 Prozent des Stroms aus erneuerbarer Energie stammen – das wäre Weltrekord. Strategiekonferenz 20.10.10
Versprechungen*: Ein hohes Maß an Versorgungssicherheit, ein wirksamer Klima und Umweltschutz sowie eine wirtschaftlich tragfähige Energieversorgung sind zugleich zentrale Voraussetzungen, dass Deutschland auch langfristig ein wettbewerbsfähiger Industriestandort bleibt Deutschland soll in Zukunft bei wettbewerbsfähigen Energiepreisen und hohem Wohlstandsniveau eine der energieeffizientesten und umweltschonendsten Volkswirtschaften der Welt werden. Mit dem Energiekonzept formuliert die Bundesregierung Leitlinien für eine umweltschonende, zuverlässige und bezahlbare Energieversorgung und beschreibt erstmalig den Weg in das Zeitalter der erneuerbaren Energien * Energiekonzept S3 Strategiekonferenz 20.10.10
Ziele Entsprechend der Koalitionsvereinbarung sollen bis 2020 die Treibhausgasemissionen um 40 % und entsprechend der Zielformulierung der Industriestaaten bis 2050 um mindestens 80 % – jeweils gegenüber1990 – reduziert werden. Dies bedeutet folgenden Entwicklungspfad bei der Minderung der Treibhausgasemission bis 2050: minus 55 % bis 2030, minus 70 % bis 2040, minus 80 % bis 95 % bis 2050* Strategiekonferenz 20.10.10 * Energiekonzept S5
Was bringt das dem „Klimaschutz?“ Deutsche CO2-Emission betrug 1036 Mio t (1990) etwa 3% der Weltemission, Antropogene Emission ist hauptursächlich (?) für CO2- Konzentrationsanstieg von 1,9 ppm/Jahr (~ 2 ppm = 0,0002 Vol.%) verantwortlich. Anstieg der Konzentration derzeit ca. 2 ppm/Jahr, bis 2050 sind das 40 x 2 = 80 ppm Deutschlands Anteil –ungebremst- bis 2050: 3 % vom Anstieg bis 2050 um + 80 ppm ist 2,4 ppm Bei sofortigem Absenken um 80 % würde das 0,8 x 2,4 ppm = 1,92 ppm vermeiden Bei stetigemAbsenken (linear) bis 2050 um 80 % sind das 1,92/2 ppm = 0,96 ppm weniger Bei den erwünschten -95 % sind das 2,4 x 0,95/2 = 2,28/2 = 1,14 ppm weniger Einfluss auf die „Globaltemperatur“: 1a) bei -80 % Daten gemäß IPCC mit unzulässiger Rückkopplung x = 3/400 x 0,96 = 3 x 0,24/100 = 0,72/100 = 0,0072° C 1b) bei -80 % Daten gemäß IPCC ohne Rückkopplung x = 0,7/400 x 0,96 = 0,7 x 0,24/100 = 0,168/100 ~ 0,0017° C 2a) bei -95 % Daten gemäß IPCC und Pik mit unzulässiger Rückkopplung x = 3/400 x 1,14 = 3 x 0,285/100 = 0,855/100 ~ 0,0086° C 2b) bei -95 % Daten gemäß IPCC und PIK ohne Rückkopplung x = 07/400 x 1,14 = 0,7 x 0,285/100 = 0,1995/100 ~ 0,0020 ° C Rechnet man mit der IPPC Formel für CCS Verdoppelung Delta T = 4,7 x ln (CO2neu/Co2alt) bei C Verdoppelung = 3 °C, dann fallen die Werte geringfügig höher aus Quelle: Klassenarbeit für die Obertertia, EIKE Strategiekonferenz 20.10.10
Mindestziel 1 Bringt -0,0017° C Strategiekonferenz 20.10.10 Im EK werden alle THG genannt, es ist aber zu über 99 % CO2, Strategiekonferenz 20.10.10
Ziel 2 Bringt -0,002° C Strategiekonferenz 20.10.10
Folgen keine Heizung in Häusern oder Wohnungen mehr kein fossil befeuertes Kraftwerk mehr kaum noch Transport über die Straße & Luft kaum noch Industrieproduktion Strategiekonferenz 20.10.10
Wunder Es sei denn: es geschehen mehrere Wunder die entweder gegen geltende Naturgesetze verstoßen und/oder gegen Gesetze des Marktes! Strategiekonferenz 20.10.10
Warum? Die Energiedichte ist viel zu gering Strom lässt sich großtechnisch nicht speichern Strom aus Wind und Sonne ersetzen kein einziges konventionelles Kraftwerk Zu jedem „Wind/Solarpark“ gehört ein zusätzliches Gas- (oder Pumpspeicher)werk Der Flächenverbrauch aller „Erneuerbaren“ Quellen ist riesig. ...Die Kosten ebenso! Strategiekonferenz 20.10.10
Volatiler Strom Gilt für Wind- und Solarrstrom. Strom aus Biomasse ist gespeichert, (Biomasse) leidet aber unter zu geringer Energiedichte und riesigem Flächenbedarf. Momokulturen! Strategiekonferenz 20.10.10
Pumpspeicherwerk Goldisthal 30 Jahre Planung 11 Jahre Bauzeit 600 Mio € Kosten Leistung 1000 MW Dauer 8 h Für 10 Tage Windstille à 60 GW*: 1500 Stck Um die geforderte Strommenge 2050 mit 90 % Erneuerbaren* aus Pumpspeicherwerken zu generieren benötigte man - unter Nutzung der obigen Angaben (50-60 GW Leistung über 10 Tage ca. 12.000 GWh) nicht weniger als 1.500 Pumpspeicherwerke der Goldisthalklasse. Mengeneffekte eingerechnet, kostete das etwa 800 - 900 Mrd. €. *Quelle: Eckpunktepapier der Bundesregierung zum Energiekonzept. http://www.eike-klima-energie.eu/lesezeichen-anzeige/schwarz-gelbes-energiekonzept-bringt-0007-c-erwaemungsminderung-bis-2050-aber-ist-roadmap-in-die-armut-des-mittelalters/ * Quelle: Eckpunktepapier der BR zum Energiekonzept Strategiekonferenz 20.10.10
Lösung: Ringwallspeicher? *) geschätzt aus dem Vergleich mit 3-Schluchten-Staudamm**) berechnet aus der Fläche und mittlerer Bevölkerungsdichte in Deutschland***) geschätzte Lohnkosten aus Vergleich mit 3-Schluchten-Staudamm (Bauzeit, Zahl der Arbeiter)4) Zur Füllung der Anlage werden 4km³ Wasser benötigt, das ist die durchschnittliche Wasserführung des Rheines am Oberlauf von 4 Monaten. Der Rhein kann nicht umgeleitet werde, aber es könnte zur Füllung eine Pipeline von der Weser oder Elbe gebaut werden. Setzt man die Leistungsfähigkeit der neuen Erdöl-Pipeline von Baku nach Ceyhan am Mittelmeer (fertig gestellt in 2005) als Vergleichsmaßstab an, so könnte mit einer derartigen Pipeline (Röhre mit ca. einen Meter Durchmesser) der Ringwallspeicher in 80 Jahren mit Wasser gefüllt werden. Quelle: http://www.eike-klima-energie.eu/news-anzeige/erneuerbare-speicherprobleme-geloest-ist-der-ringwallspeicher-eine-neue-intelligente-form-der-stromspeicherung/ Quelle: ähnlich Bild der Wissenschaft, Heft 10/2010 Strategiekonferenz 20.10.10
Vergleich Strategiekonferenz 20.10.10 Quelle: Um die Dimensionen des Projektes einordnen zu können, sind Vergleiche von Nutzen. 1) Der Ringwallspeicher kann eine elektrische Arbeit von 550 Mill. kWh speichern, das ist ca. das 14-fache der heutigen Speicherkapazität aller Pumpspeicheranlagen in Deutschland. 2) Der Flächenbedarf beträgt 110km², das ist mehr als der Chiemsee (82km²) und mehr als der Starnberger See (57km²). Es ist für das ringförmige Unterbecken ein Fläche etwa so groß wie der Starnberger See auszubaggern. Das Oberbecken hat enthält mit seinen 4 km³ Inhalt mehr Wasser als der Starnberger See (ca. 3km³ Wasser) oder Chiemsee (ca. 3,5km³ Wasser). 3) Wir machen einen Vergleich mit dem bisher weltgrößten Wasserbauprojekt, dem Drei-Schluchten-Projekt des Yangtse in China [2]: Ringwallspeicher Drei-Schluchten-Staudamm Höher der Staumauer 215 m 185 m Höhenunterschied der Wasserspiegel ca. 100m Länge der Mauer 7000 m 2335 m Breite der Mauer am Fuß ??? 115 m Breite der Mauer oben 15 m 40 m Bauzeit 50 Jahre *) 15 Jahre Art des Dammes geschütteter Aushub vom Unterbecken Schwerkraftdamm aus Beton Gründung des Dammes ? Es gibt keinen Fels in Norddeutschland in Granit Erdaushub *) geschätzt aus dem Vergleich mit 3-Schluchten-Staudamm **) berechnet aus der Fläche und mittlerer Bevölkerungsdichte in Deutschland ***) geschätzte Lohnkosten aus Vergleich mit 3-Schluchten-Staudamm (Bauzeit, Zahl der Arbeiter) 4) Zur Füllung der Anlage werden 4km³ Wasser benötigt, das ist die durchschnittliche Wasserführung des Rheines am Oberlauf von 4 Monaten. Der Rhein kann nicht umgeleitet werde, aber es könnte zur Füllung eine Pipeline von der Weser oder Elbe gebaut werden. Setzt man die Leistungsfähigkeit der neuen Erdöl-Pipeline von Baku nach Ceyhan am Mittelmeer (fertig gestellt in 2005) als Vergleichsmaßstab an, so könnte mit einer derartigen Pipeline (Röhre mit ca. einen Meter Durchmesser) der Ringwallspeicher in 80 Jahren mit Wasser gefüllt werden. Quelle: Der Ringwallspeicher, eine neue intelligente Form der Stromspeicherung? von Dr. Lutz Niemann, EIKE Website Strategiekonferenz 20.10.10
Strom aus Kohle oder Wind? Kohlkraftwerk Wilhelmshafen 750 MW & 1,5 MW Windkraftanlagen Um rechnerisch die gleiche Energie, wie das nebenstehende Kraftwerk im Jahr zu erzeugen, muss man 3.000 (drei Tausend) der neben stehenden Windgeneratoren aufstellen Eines der Hauptprobleme der Erneuerbaren ist - neben der Volatilität, kein Wind kein Strom, keine Sonne kein Strom- die äußerst geringe Energiedichte. Das lässt isch auch nicht ändern. Dazu kommt der sehr geringe Nutzungsgrad. Wind onshore nur ca. 17 % (d.h. 83 % der Zeit steht die Stromfabrik still) Sonne nur 8 % in Deutschland. (d.h. 92 % der Zeit steht die Stromfabrik still). KKW ca. 92 % Kohle im Grudnlastbetrieb ca. 90 %.
Strompreisanteile Strategiekonferenz 20.10.10
Kostenvergleich 2,5-2,9 bis 4,2 ct/kWh fossil 9,6 bis 62 ct/kWh für Windstrom bzw. Solarstrom Ca. 3,5 bis 20 x teurer als konventionell Ohne Zusatzkosten für Pufferleistung Gas für Wind + Sonnenstrom
Visionen Bis 2020 soll der Primärenergieverbrauch gegenüber 2008 um 20 % und bis 2050 um 50 % sinken. Das erfordert pro Jahr eine Steigerung der Energieproduktivität um durchschnittlich 2,1 %, bezogen auf den Endenergieverbrauch. Wir streben an, bis 2020 den Stromverbrauch gegenüber 2008 in einer Größenordnung von 10 % und bis 2050 von 25 % zu vermindern. Die Sanierungsrate für Gebäude soll von derzeit jährlich weniger als 1 % auf 2 % des gesamten Gebäudebestands verdoppelt werden. Im Verkehrsbereich soll der Endenergieverbrauch bis 2020 um rund 10 % und bis 2050 um rund 40 % gegenüber 2005 zurückgehen. Energiekonzept S 5: Strategiekonferenz 20.10.10
Realität S5: Strategiekonferenz 20.10.10
Visionen zu (Alb)Träumen Fehlende Groß-Speicher für elektrische Energie Bedarfssteuerung (vulgo: Planwirtschaft) CCS-Abscheidung von CO2 aus Verbrennungsprozessen Hebung der Energieeffizienz zur Senkung des Absolutverbrauchs Doppelte Investitionen für halbe Leistung Aus Visionen werden Wunder, ais Wunder werden Albträume Strategiekonferenz 20.10.10
Ressourcen & Reichweite Kohle reicht einige 1000 Jahre. Fischer Tropsch machen aus Kohle benzin. Breakeven zwischen Barrelpreis von 26 $ Tagebau bis 46 $ Untertageabbau.
Zusammenfassung Das Energiekonzept ist zum „Klimaschutz“ untauglich Das Energiekonzept verteuert und verschlechtert maßlos unsere Energieversorgung Es erfüllt weder die Vorgaben der Präambel noch das Versprechen der Regierung Merkel Stattdessen führt es zum Exodus vieler Wirtschaftszweige mit dramatischen Verlusten an Arbeitsplätzen Zuerst in der Grundstoffindustrie ./: 850.000 Dann in vielen anderen Der Weg ins Zeitalter der Erneuerbaren is mit Visionen (Wundern) gepflastert, jedoch nicht mit verfügbarer Technologie Jeder Arbeitsplatz bei den Erneuerbaren vernichtet zwischen 2,2* und 6* Arbeitsplätze konventionell Drittes Versprechen: Wir sichern die Energieversorgung. Sie soll zuverlässig, bezahlbar und umweltfreundlich sein. Dafür haben wir als erste Regierung ein langfristiges Energiekonzept vorgelegt. Das Zeitalter von Kohle und Öl geht zu Ende. Bis 2050 sollen 80 Prozent des Stroms aus erneuerbarer Energie stammen – das wäre Weltrekord. Calzada Studie http://www.eike-klima-energie.eu/uploads/media/Calzada_EXECUTIVE_SUMMARY_deutsch.pdf ** Stagnaro Studie: http://www.eike-klima-energie.eu/news-anzeige/saubere-arbeitsplaetze-teure-arbeitsplaetze-warum-italien-sich-keine-gruene-oekonomie-leisten-kann/ Strategiekonferenz 20.10.10
Zukunft 2050 Nordkorea Strategiekonferenz 20.10.10
P. T. Barnum and Abraham Lincoln: You may fool all the people some of the time, you can even fool some of the people all of the time, but you cannot fool all of the people all the time. Strategiekonferenz 20.10.10
Wind & Sonne schicken keine Rechnung! ..aber liefern auch nicht! 10 Tage Windstille erfordern: ca. 1500 Pumpspeicher-KW der Goldisthal Klasse Kosten ca. 900 Mrd € In ganz Europa gibt es (incl. S, N und Fi) nicht genügend Wasserkraftkapazitäten, um 50 000 MW Nennleistung (je 25 GW Wind an Land und auf See) grundlastfähig zu machen.* Strom lässt sich nicht in großen Mengen speichern. Er muss nachfragegesteuert produziert werden. Lückenbüsser 1 Pumpspeicherwerke. Lückenbüsser 2 1:1 Pufferspeicherwerke mit Gas betrieben wg. der schnellen Regelbarkeit und CO2 Aussstoß. Leistungsdiagramm: Die minimalen Viertelstunden-Leistungs-Mittelwerte interessant (Daten: EEX-Börseund Reisi). Die "gesicherte Leistung" dieser Anlagen (alle deutschenOnshore- und Offshore-Anlagen) liegt im Promille-Bereich. GesicherteLeistung ist die Leistung, die konventionelle Kraftwerks-Leistung ersetzenkann. Pumpspeicherwerk. Goldisthal; Türingen Leistung 1080 MW, über 8 h T. Heinzow Umweltökonom UNI HH Windleistung Daten: EEX-Börseund Reisi