Vorbemerkung Das sog. Energiekonzept der Bundesregierung (vom August 2010) behandelt im Wesentlichen Szenarien, die die Strukturen des künftigen Kraftwerksparks.

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1 Vorbemerkung Das sog. Energiekonzept der Bundesregierung (vom August 2010) behandelt im Wesentlichen Szenarien, die die Strukturen des künftigen Kraftwerksparks in Deutschland (Anteil Kernenergie, Kohle, Gas, erneuerbare Energien im Kraftwerksmix, Auswirkungen des CO2-Ausstoßes, Energieeffizienz und die Laufzeitverlängerung der Kernkraftwerke) betreffen. Die Ausführungen beziehen sich aber zu einseitig auf die heutigen Energie-Verbrauchsstrukturen, also die derzeitige Hauswärmeversorgung, den Verkehr, die Prozesswärme, die Verbrauchsgeräte, Licht etc. und berück- sichtigen kaum strukturelle Veränderungen der heutigen Verbrauchsstrukturen. Das Papier lässt auch höchst unterschiedliche Deutungsversuche zu, wie es z. B. ‚DIE WELT‘ vom August formuliert und ausführt, dass die zu Grunde liegenden Annahmen durch nichts belegt sind, dem man ausdrücklich nur zustimmen kann. In allen Szenarien wird im Wesentlichen der bestehende infrastrukturelle Zustand ohne grundlegende neue infrastrukturelle Visionen für Deutschland fortgeschrieben und von möglichen Marktpreisen für Öl bis 2050 und Einsparungen von CO2 durch Energieeffizienz auf allen möglichen Sektoren phantasiert, was sich zumindest in den zurückliegenden Jahren niemals bestätigt hat. Prof. Pinckwart (‚DIE WELT‘ vom 28.08.2010) und Merkel schreiben bzw. drücken sich (im Fernsehen einen Tag später) fast inhaltsgleich und mit dürren Worten über ihre Vorstellungen eines zukünftigen Energiekonzeptes für Deutschland aus. Im Kern gehe es um eine: - umweltfreundliche, - bezahlbare, - sichere Energieversorgung für Deutschland( Was sagt das konkret schon aus? Nichts!). Dafür benötige man als Brücke die Kernenergie bis zum Übergang auf erneuerbare Energien, dadurch könnten die CO2-Einsparziele realisiert und durch die Laufzeitverlängerung der AKW könnte der Strom kostengünstiger hergestellt werden. Visionen und Lösungen möglich machen Energie Deutschland / Metropole Ruhr 2020 - 2050

2 1. Fehlende ganzheitliche Betrachtung In den Ausführungen kommt der Aspekt der Effizienz der Kraftwerke (Nettokraftwerksgrad der Stromerzeugung) zu kurz, dessen Erhöhung für Energieeinsparungen für Deutschland und weltweit für alle Sektoren der Energieverwendung (Wärmeversorgung, Verkehr, Prozesswärme, Verbrauchsgeräte, Licht etc.) neben einer umweltfreundlichen und schadstoffarmen Erzeugung (CO2, NOx, SO2, Staub) viel wichtiger ist als alle anderen Aspekte der Stromerzeugungsarten. Als unabdingbar und über alle Aspekte von höchster Wichtigkeit ist allerdings die Sicherheit vom Großkraftwerken, insbesondere der AKW, die langfristige Verfügbarkeit der Brennstoffe und die risikolose Entsorgung und Endlagerung von Brennelementen, eine Overall-Energiebilanz, d. h. der Nutzen aus dem Energiegewinn >als die Erstellung und Entsorgung von Kraftwerken und des zusätzlichen Energieaufwandes für die Vermeidung der SO2-,der NOx- und der Staubemissionen. Zu all diesen Aspekten wird so gut wie gar nichts ausgeführt, sondern lediglich darauf hingewiesen, dass man sich natürlich auch mit der Sicherheit von AKW und der Entsorgung und Endlagerung von atomaren Abfällen beschäftigen müsse (z. B. Pinckwart ‚DIE WELT‘ vom 28.08.2010). Visionen und Lösungen möglich machen Energie Deutschland/Metropole Ruhr 2020-2050

3 2)Bewertung der verschiedenen Kraftwerksarten bzw. Stromerzeugungseinrichtungen anhand der folgenden sechs Kriterien 1.Sicherheit von Kraft- und Kernkraftwerken (KW/AKW) 2.Langfristige Verfügbarkeit der Brennstoffe 3.Entsorgungskosten der Stromerzeugungseinrichtungen (Kontaminierungen von KW/AKW und zusätzliche Kosten, wie z. B. Endlagerung von Brennelementen etc.) 4.Overall-Energiebilanz >Energieaufwand für SO2-, NOx-, Wasserdampf- und Staubentsorgung und Erstellung und Entsorgung von KW 5.Kraftwerkswirkungsgrad der Stromerzeugung verschiedener Kraftwerkstypen 6.Umweltbelastung durch CO2-Ausstoß 7.Kosten der KW-Stunde erzeugten Stroms Die Bewertung erfolgt qualitativ in folgender Form (sehr gut ( ++ ), gut ( + ), neutral ( 0 ), schlecht ( - ), sehr schlecht ( -- )

4 2 a)Kernkraft-/Atomwerke (AKW) zu 1* Sicherheit - -, zu 2** Verfügbarkeit Brennstoffe -, zu 3*** Entsorgungskosten AKW - -, zu 4**** Overall-Energiebilanz 0, zu 5 ***** KW-Wirkungsgrad 0, zu 6******Umweltbelastung durch CO2-Ausstoss ++, zu 7******* Stromerzeugungskosten der KW-Stunde ++ *)z. B. Terrorangriffe, Kernschmelze **)Uran max. 50 Jahre abbaubar ***)Brennelemententsorgung und –endlagerung ungelöst ****)Kosten für Entsorgung kontaminierter AKW erheblich und möglicherweise extrem teuer *****) AKW- Wirkungsgrad von ca. 35 % mäßig und Aufwand für Abwärmekühlung hoch, in heißen Sommern reicht Kühlkapazität bisweilen nicht aus ******)Keine Umweltbelastung durch CO2, NOx, SO2 und Staub *******)KW-Stunde erzeugten Stroms sehr preiswert, insbes. bei abgeschriebenen AKW Visionen und Lösungen möglich machen Energie Deutschland/Metropole Ruhr 2020-2050

5 2 b)Braun- und Steinkohle-Großkraftwerke (BKW/SKW) zu 1* Sicherheit +, zu 2** Verfügbarkeit Brennstoffe ++, zu 3*** Entsorgungskosten B/SKW 0 zu 4**** Overall-Energiebilanz +, zu 5***** KW-Wirkungsgrad -, zu 6******Umweltbelastung durch CO2-Ausstoss --, zu 7******* Stromerzeugungskosten der KW-Stunde + *)bei Terrorangriffen eher vernachlässigbar, Staubexplosionen beherrschbar **)mindest. 200-300 Jahre Sicherheit durch heimische Kohle, aber im Vergleich zu ausländischer zu teuer und zu wertvoll, um nur verheizt zu werden ***)Kosten der Stilllegung der KW und der Renaturierung vertretbar, aber bei Braunkohleabbau hohe Umweltschädigung und Renaturierungskosten ****) Overall-Energiebilanz positiv, Energieaufwand geringer als -gewinn *****) SKW Wirkungsgrad von ca. 35 bis max. 40 % (Neuanlagen) mäßig, Aufwand zur Abwärmekühlung allerdings relativ hoch, Wirkungsgrad mit CO2-Abspaltung un- vertretbar gering (max. 30%, 10% Wirkungsgradverlust!) ******)hohe Umweltbelastung durch CO2, aufwendige Maßnahmen zur Senkung der NOx- und SO2-Emmissionen, in den BRIC- Staaten B/SKW nicht vertretbar *******)Kosten der KW-Stunde erzeugten Stroms nur mit ausländischer Kohle vertretbar und ohne CO2-Abspaltungstechnologien (CCS)

6 Visionen und Lösungen möglich machen Energie Deutschland/Metropole Ruhr 2020-2050 2 c)Kombi-Gas und Dampf-Kraftwerke (GuD) zu 1* Sicherheit +, zu 2** Verfügbarkeit Brennstoffe ++, zu 3*** Entsorgungskosten GuD ++, zu 4**** Overall-Energiebilanz ++, zu 5***** KW-Wirkungsgrad ++, zu 6******Umweltbelas- tung durch CO2-Ausstoss 0+, zu 7******* Stromerzeugungskosten der KW-Stunde ++ *)insbes. wegen der mittleren Größen und der Dezentralität der Anlagen in kommunalen Regionen geringe Terrorgefahren mit kleinen regional begrenzten Schäden **)mindest. 200Jahre Verfügbarkeit, insbes. wenn die Hauswärmeversorgung mit Gas entfällt (siehe später Konzept Wärmepumpe (WP), allerdings Abhängigkeit vom Ausland, ist jedoch unkritisch und durch Koppelgeschäfte beherrschbar ***)Entsorgung völlig unproblematisch, Anlagen können leicht erneuert und gewartet werden und mit verbesserten Turbinentechnologien aufgerüstet und auch mit Biogas betrieben werden ****) Overall-Energiebilanz sehr positiv, Energieaufwand viel geringer als -gewinn *****) GuD-Wirkungsgrad von ca. 60 % für Groß-Stromerzeugung mit keiner anderen Technologie erreichbar, Aufwand zur Abwärmekühlung dementsprechend gering ******)halb so hohe Umweltbelastung durch CO2 gegenüber B/SKW(0), bei Verwendung von WP zur Hausheizung geringere CO2-Belastung als mit modernsten Gasheizanlagen (+), mit CCS- Technologien keine CO2-Emmissionen mehr wie mit AKW, aber wesentlich höhere Wirkungsgrade von mindestens 50% (++), da nur max. 5% Wirkungsgradverlust *******)Kosten der KW-Stunde erzeugten Stroms sind, bezogen auf neue AKW und B/ SKW, in jedem Fall geringer, da umfangreiche Sicherungs- bzw. Emissionsvermeidungskosten entfallen

7 Visionen und Lösungen möglich machen Energie Deutschland/Metropole Ruhr 2020-2050 2d) Umweltenergie, Wind/Wasser, Bio-Masse aus Abfällen zu 1* Sicherheit +0, zu 2** Verfügbarkeit Umweltenergien ++, zu 3*** Entsorgungskosten Wind/ Wasser-, Biomasse-Anlagen ++, zu 4**** Overall-Energiebilanz ++, zu 5***** KW-Wirkungsgrad ++, zu 6****** Umweltbelastung durch CO2-Ausstoss 0+, zu 7******* Stromerzeugungskosten der KW-Stunde + *)Windanlagen relativ sicher, bis auf Off-shore-Katastrophen und Terror über Hochspannungsleitungen, Wasser-KW eher im Ausland durch Terror (Atombomben auf Staudämme) gefährdet, Biomasse-Verstromung unkritisch **)Umweltenergien praktisch beliebig lang verfügbar, Biomasse-Abfälle planbar ***)Entsorgung völlig unproblematisch, Anlagen können leicht erneuert und gewartet werden, Entsorgung von Wasser-KW nicht notwendig, allerdings Langzeitverschlammung kritisch ****) Overall-Energiebilanz sehr positiv, Energieaufwand viel geringer als -gewinn *****) Der KW-Wirkungsgrad ist nicht entscheidend, auch wenn er mit Stillstandsverlusten und der Rotor- und Turbinentechnologie nur ca. 35 % beträgt. Da keine Brennstoffe verwendet werden und die Umweltenergien beliebig verfügbar sind, spielt der Wirkungsgrad keine Rolle. ******)Hier ist die Bilanz exzellent, da bei Wind- und Wasseranlagen kein CO2 emittiert wird und bei Biomasse-Abfallanlagen die CO2-Bilanz neutral ist. *******)Kosten der KW-Stunde des erzeugten Stroms sind über lange Zeiträume sicherlich günstiger als bei nicht abgeschriebenen AKW und B/SKW, die Frage ist allerdings, inwieweit durch den notwendigen Ausbau des Leitungsnetzes der KW-Preis ohne Subventionen gegenüber dezentralen Lösungen konkurrenzfähig ist.

8 Visionen und Lösungen möglich machen Energie Deutschland/Metropole Ruhr 2020-2050 2e) Photovoltaik (PV) Diese kann fallweise für eine Kleinstromerzeugung im Kleingewerbe und in Haushalten sinnvoll sein, da alle Aspekte 1) bis 6) bis auf den Wirkungsgrad (5) bzw. den Jahresnutzungsgrad (abhängig vom Sonnenstand) und die echten KW-Kosten für die Stromerzeugung (7) ohne Subventionen positiv bewertet werden können (ohne Subventionen allerdings zu hoch!) Der Wirkungsgrad der PV-Anlagen ist noch unbefriedigend, und es bleibt die Frage offen, ob die Overall-Bilanz (4) hinsichtlich Rohstoffverbrauch, Erstellung der PV-Anlagen, ihrer Wartung und Entsorgung ohne Subventionierung der Stromerzeugung über die Lebensdauer der Anlagen positiv ist Es stellen sich die Fragen: 1) Ist das Aufwands-/Nutzenverhältnis hinsichtlich Rohstoff- und Energieverbrauch und solarem Energieeintrag der PV-Anlagen wirklich positiv und 2) Ist die Bilanz der Anschaffungs- und Wartungskosten gegenüber den Kosteneinsparungen photovoltaisch erzeugten Stroms in unseren Regionen ohne jegliche Subventionierung nachweisbar positiv? Für die meisten Thermosolaranlagen für die Warmwasserbereitung lässt sich jedenfalls keine Wirtschaftlichkeit nachweisen. Die Einsparungen decken über die Lebenszeit der Anlagen in unseren Regionen nicht die Erstellungs- und Wartungskosten

9 Visionen und Lösungen möglich machen Energie Deutschland/Metropole Ruhr 2020-2050 2f) Projekte der Großstromerzeugung durch Solarkraftwerke (z. B. Desertec), Geothermiekraftwerke, Brennstoffzellen-Technologie Diese Technologien zur umweltfreundlichen Stromerzeugung müssen unbedingt vorangetrieben werden, um die Stromerzeugung für die 2. Hälfte des 21. Jahrhunderts und darüber hinaus langfristig zu sichern Es ist zu erwarten, dass umweltfreundlicher Strom, insbesondere und vorzugsweise mit sehr hohem Wirkungsgraden und in großen Mengen, weltweit gebraucht wird, damit die vielen groß- Industriellen Prozesse der Metallherstellung und –veredelung, der Chemie, von Industriegasen, der Erstellung neuer Antriebskonzepte für die weltweit zunehmende Mobilität etc. gebraucht wird, ohne den die weltweite Industrieproduktion schlicht kaum mehr denkbar oder nicht mehr möglich und auch nicht mehr bezahlbar wäre NRW und insbesondere die Ruhrregion sollten auf allen vorgenannten Feldern kräftige Aktivi- täten entfalten und sich vom ehemaligen Stahl- und Kohlezentrum Deutschlands zum Zentrum der High-Tech-Stromerzeugung mit Höchstwirkungsgraden und Realisierung von Spitzen- technologien entwickeln

10 Visionen und Lösungen möglich machen Energie Deutschland/Metropole Ruhr 2020-2050 3. Resumee aus der Bewertung der verschiedenen Stromerzeugungstechnologien 2a) bis 2f) 3a) AKW Aus der Bewertung ist ersichtlich, dass lediglich die Kosten der KW-Stunde des erzeugten Stroms und der CO2-freie Betrieb für verlängerte Laufzeiten bestehender voll abgeschriebener AKW starke Argumente sind (2a 6,7) Alle anderen Aspekte 2a) 1bis 5 sprechen gegen eine Laufzeitverlängerung von AKW. Auch als Brückentechnologie sind sie nicht erforderlich (siehe 3c, GuD)! Schätzt man die Sicherheitsargumente (Kernschmelze, Terrorangriffe, Verstrahlung der Umwelt) als vernachlässigbar bzw. beherrschbar ein, könnten längere Laufzeiten nur dann zu verant- worten sein, falls man für die Entsorgungsproblematik der Brennelemente und der kompletten AKW-Anlagen belastbare und absolut sichere Lösungen garantieren kann. Da solche Lösungen nicht in Sicht sind, ist die beschlossene Laufzeitverlängerung der AKW der Bundesregierung nicht zu verantworten!! Der Bau und die Inbetriebnahme neuer AKW ist im Übrigen weltweit insbesondere wegen der begrenzten Verfügbarkeit der Brennstoffe, des mäßigen Wirkungsgrades von AKW und wegen der hohen Stromkosten neuer AKW insgesamt kontraproduktiv. Hier sollte die BRD ihre Sachkompetenz einbringen und auf die Nachteile hinweisen, die aus der Weiterführung dieser Technologie resultieren!

11 Visionen und Lösungen möglich machen Energie Deutschland/Metropole Ruhr 2020-2050 3. Resumee aus der Bewertung der verschiedenen Stromerzeugungstechnologien 2a) bis 2f) 3 b) BKW/SKW Für diese Art der Stromerzeugung spricht ebenfalls der günstige KW-Preis des erzeugten Stroms, allerdings nur dann, wenn Importkohle verwendet wird und der Aufwand für die SO2-, NOx- und die Staubvermeidung weder die Kosten, noch den ohnehin mäßigen KW-Wirkungsgrad nicht zu stark belasten Darüber hinaus spricht die langfristige Verfügbarkeit der Brennstoffe für BKW/SKW, ansonsten eigentlich nichts Kohle generell, insbesondere heimische, sollte nicht einfach nur verheizt werden, sondern für Industrieprozesse aller Art (Schwerindustrie, Stahl, Chemie etc.) für spätere Generationen auf- bewahrt werden Wegen des schlechten Wirkungsgrades, erst recht bei Verwendung von unsicheren CCS- Technologien und ansonsten der extrem hohen Umweltbelastung durch CO2, sollte diese Technologie von gestern schnellstens „ad acta“ gelegt werden! Eine zügige Stilllegung alter BKW/SKW sollte vorangetrieben werden und Kohle durch Gas und erneuerbare Energien zur Stromerzeugung ersetzt werden

12 Visionen und Lösungen möglich machen Energie Deutschland/Metropole Ruhr 2020-2050 3. Resumee aus der Bewertung der verschiedenen Stromerzeugungstechnologien 2a) bis 2f) 3c) GuD Betrachtet man die Bewertung der Punkte 1) - 7), so spricht alles dafür, diese Technologie zügig auszubauen, flächendeckend einzusetzen und im Gegenzug alle BKW/SKW stillzulegen. (Diesen Vorschlag habe ich bereits vor 15Jahren der Politik in 2 Ausarbeitungen und mündlichen Vorträgen zukommen lassen und auf die enormen systemischen Vorteile hingewiesen, passiert ist nichts! Killerargument war eine befürchtete Gasabhängigkeit vom Ausland?) Dieses Argument trägt nicht, gilt viel eher für Uran- und ebenso für Kohlebezüge vom Ausland, außerdem sind die Gaslieferanten in mindestens dem selben Maße von den Abnehmerländern und Langfristverträgen abhängig, um ihre Investitionen sauber und belastbar planen zu können. Im Übrigen werde ich zeigen, dass mit GuD und nachgeschalteten Wärmepumpen (WP) die Hausheizung auf Gas- und Ölbasis zukünftig aus Umweltschutz- und Energiespargründen eingestellt bzw. nach und nach zurückgefahren werden sollte und dadurch der Gasverbrauch in Deutschland sogar sinken und nicht steigen wird Die Hauptargumente für GuD sind der hohe Wirkungsgrad von bis zu 60 %, die langfristige Verfügbarkeit von Gas, die Sicherheit vieler mittelgroßer GuD in Deutschland, in Großstädten, Kommunen und Industrieregionen und überdies keine Gefahr durch Terroranschläge wie bei AKW Ferner günstige Entsorgungs- bzw. Wartungskosten moderner GuD-Anlagen Wesentlich geringere CO2-Belastung der Umwelt gegenüber BKW/SKW (ca. die Hälfte) Die schnelle Laständerungsfähigkeit von GuD, die damit der ideale Partner für die wetterabhängige Stromerzeugung aus Wind und Sonne sind Auf die grundlegenden infrastrukturellen Veränderungen und Vorteile, die sich aus einem veränderten Kraftwerksmix aus erneuerbaren Energien und GuD, schnell auslaufenden AKW und BKW/SKW ergeben, wird in Punkt 4 hingewiesen

13 Visionen und Lösungen möglich machen Energie Deutschland/Metropole Ruhr 2020-2050 3. Resumee aus der Bewertung der verschiedenen Stromerzeugungstechnologien 2a) bis 2f) 3d) Umweltenergie: Wind, Wasser, Biomasse aus Abfällen Die Bewertung der Punkte 1 bis 7 ist auf den ersten Blick durchweg positiv, allerdings ist Folgendes zu bedenken: Diese Technologien können nur schrittweise und nicht auf Knopfdruck eingeführt werden. Für Deutschland kommen praktisch nur Windanlagen und für große Strommengen nur Off-shore- Anlagen infrage, wobei die Kapazitätsgrenzen und die Netzinfrastruktur unter Kosten/Nutzen- Relation zu prüfen ist Für Biomasse-Abfall-Verwertungsanlagen sind die Kapazitäten begrenzt, und neue Wasserkraftwerke können in Deutschland kaum mehr erstellt werden. Der mäßige Kraftwerkswirkungsgrad dieser Anlagen fällt allerdings nicht besonders ins Gewicht, weil nur Umweltenergien, Anergien (d. h. Luft, Wasser, Abfälle) und keine Exergien (Kohle,Gas,Öl), die auch anderweitig eingesetzt werden können, zur Stromerzeugung benutzt werden. Besonders positiv ist, dass keine CO2-Belastung der Umwelt gegeben ist, die Anergien langfristig verfügbar sind, geringe Terrorgefahr besteht. Diese Technologien müssen deshalb wie GuD massiv vorangetrieben und eingesetzt werden Memo: Für problematisch halte ich allerdings den Ausbau der Flora zur Gewinnung von Brennstoffen für Bio-Öle, Ethanol etc., oftmals begleitet mit hohen Holzeinschlägen in Urwäldern. Nachwachsende Rohstoffe sollten ausschließlich zur Sicherstellung der Nahrung für die Weltbevölkerung dienen. Außerdem ist die Beimischung von Bio-Kraftstoffen von 10 % zu mineralischen hinsichtlich ihrer Langzeitlagerung und Korrosion problematisch (Oxidation von Kunststoffen, Zerfall der Mischung)

14 Visionen und Lösungen möglich machen Energie Deutschland/Metropole Ruhr 2020-2050 3. Resumee aus der Bewertung der verschiedenen Stromerzeugungstechnologien 2a) bis 2f) 3e) Photovoltaik Diese Technologie ist eigentlich nur für dezentrale Anwendungen und die Erzeugung geringerer Strommengen interessant, insbesondere für den Hausbereich, entlegene Gehöfte und auch ohne Netzanschluss in Verbindung mit Batterien zur Stromspeicherung sinnvoll, wäre besonders in der 3. Welt ohne besondere Infrastruktur mit belastbaren Stromnetzen sinnvoll, ist allerdings dafür derzeit viel zu teuer. Für industrielle und urbane Großstromerzeugung ist Photovoltaik ungeeignet (zu geringe Energiedichte). Photovoltaik liefert aber ansonsten durchaus für verschiedenste weitere Anwendungen, insbesondere in sonnenreichen Gegenden, ein interessantes Potenzial (z. B. für Computer, sonstige Kleinstromerzeuger, Pumpen zur Wasserförderung, Anzeigeelemente etc.)

15 Visionen und Lösungen möglich machen Energie Deutschland/Metropole Ruhr 2020-2050 3. Resumee aus der Bewertung der verschiedenen Stromerzeugungstechnologien 2a) bis 2f) 3f)Projekte der Großstromerzeugung durch Solar-Kraftwerke (z. B. Desertec), Geothermi-Kraftwerke Diese Projekte sollten aufgrund der positiven Bewertungen der Punkte 1 bis 7 vorangetrieben werden, werden aber wahrscheinlich erst merklich in der 2. Hälfte des 21. Jhdts. in Deutschland und weltweit einen wesentlichen Beitrag zur Energieerzeugung von Strom beitragen können Da ihr Potenzial unerschöpflich ist, die Umwelt nicht durch CO2 und sonstige Stoffe belastet wird und die Natur (Bäume, Pflanzen etc.) nicht geschädigt wird, sollte Großstromerzeugung sich ab Mitte des 21. Jhdts. im Wesentlichen neben Umweltenergien auf diese zwei Energielieferanten stützen und Kohle, Öl und Gas weitgehend nur noch für notwendige industrielle Prozesse und den Flugverkehr (Öl für Kerosin) verwendet werden, Gas darüber hinaus für Brennstoffzellen- Technologien und GuD

16 Visionen und Lösungen möglich machen Energie Deutschland/Metropole Ruhr 2020-2050 4) Schlussfolgerungen 1.Die Kernenergie ist keine zukunftsfähige und sichere Technologie, sondern risikoreich und mit unabsehbaren Folgekosten der Entsorgung von AKW und Brennelementen belastet und sollte sowohl aus Sicherheitsgründen als auch aufgrund des schlechten Kraftwerks-Wirkungsgrades der Stromerzeugung zügig aus dem deutschen Kraftwerkspark eliminiert werden. Auch aus ethischen Gründen und der massiven Schädigung von Menschen und Umwelt durch den Uranabbau in Drittländern sollte sich Deutschland von dieser Technologie für alle Zeiten schnellstens verabschieden. 2.Braun- und Steinkohlekraftwerke mit ihrem viel zu hohen Anteil von ca. 43 % im deutschen Kraftwerkspark sollten aufgrund der hohen Emissionen, insbesondere CO2, und der damit verbundenen Umweltschädigung und ihres schlechten Wirkungsgrades durch dezentrale GuD ersetzt werden. Die CO2-Minderungsziele Deutschlands sind anders überhaupt nicht zu erreichen. 3.Der Ausbau der Umwelttechnologien (insbesondere Wind und Biomasse aus Abfällen und Solar- und Geothermie-Kraftwerke) sollte zügig zur Kompensation der AK, BKW/SKW vorangetrieben werden. 4.Die Umstellung des deutschen Kraftwerksparks auf GuD und Umweltenergien sollte bis 2020 alle AKW und bis spätestens 2030 (besser schon ab 2020) alle Kohlekraftwerke ersetzen.

17 Visionen und Lösungen möglich machen Energie Deutschland/Metropole Ruhr 2020-2050 5) Perspektiven, weitreichende Vorteile (1) 1.Durch einen Kraftwerkspark mit GuD und dem heutigen Anteil der Umweltenergien ist eine Senkung der CO2-Emissionen auf ca. die Hälfte zu erreichen (siehe Bild 11). 2.Steigert man den Anteil der Umweltenergien auf den Beitrag, den die heutigen AKW bringen, dann erreicht man auch bei Abschaltung aller AKW eine Reduktion auf ca. 1/3 gegenüber heute (siehe Bild 11). 3.Viel entscheidender ist jedoch der Kraftwerks-Wirkungsgrad, der je nach Szenario bis auf 57 % gesteigert werden kann (siehe Bild 13), abhängig vom Anteil GuD und Umweltenergien, dies immer bezogen auf den Einsatz fossiler Energien zur Stromerzeugung. Memo Schlechte Wirkungsgrade der Stromerzeugung von erneuerbaren Energien wirken sich zwar nicht auf die Umwelt aus (CO2 und andere Emittenten), aber indirekt über die Kosten der Stromerzeugung und dann, wenn Bauerstellung, der Betrieb und die dafür notwendige Wartung und Entsorgung der Anlagen in keinem vernünftigen Verhältnis zur Stromausbringung steht.

18 Visionen und Lösungen möglich machen Energie Deutschland/Metropole Ruhr 2020-2050 5) Perspektiven, weitreichende Vorteile (2) Mit Kraftwerkswirkungsgraden von über 50 % im deutschen Kraftwerkspark ergeben sich gegenüber dem geplanten Energieszenario der Bundesrepublik noch viel weitreichendere Konsequenzen, und es eröffnen sich wesentlich größere Chancen für Deutschland. 4.Die größten Energieeinsparungen an Primärenergie und CO2 erreicht man mit hoch effizientem Strom für Heizung, Lüftung, Warmwasserbereitung und Klimatisierung im Haus und in gewerblichen Bereichen durch nachgeschaltete Wärmepumpen (siehe Bild 13). Im Haus- und kleingewerblichen Bereich sollte bis spätestens 2050, besser schon ab 2030, Öl und Gas für Heizungszwecke verboten werden, auch Brennwertkessel und moderne Ölheizungen bringen keine nennenswerten CO2-, Öl- und Gaseinsparungen. 5.Bild 14 zeigt, dass zwar mit Wärmepumpen für Heizzwecke gegenüber konventionellen Wärmeerzeugern (Öl-, Gaskessel) Einsparungen von Primärenergie möglich sind, die allerdings bei dem heutigen Kraftwerksgrad im Mix von max. 37 % nicht besonders ins Gewicht fallen und auch hinsichtlich der CO2-Emissionen die Einsparungen nicht nennenswert sind. Bild 15 zeigt aber, dass mit einem Kraftwerkspark aus GuD Umweltenergie und nachgeschalteten Wärmepumpen sich eine Vervierfachung des Wirkungsgrads und eine Reduktion der CO2- Emissionen auf 1/10 reduzieren lassen (im Vergleich zu einem Einsatz von Strom für Heizung und Warmwasserbereitung heute). 6.Der Königsweg zur Rettung des Weltklimas mit enormen CO2-Minderungen und Primärenergieeinsparung liegt für alle energieabhängigen Bereiche, also für: -Heizung, Lüftung, Klima, Warmwasserbereitung im häuslichen und gewerblichen Bereich -Verkehr und individuelle Mobilität -Industrieprozesse und –verfahren zur Erzeugung von Gütern bis auf wenige Ausnahmen (z. B. Flugverkehr) darin: lediglich hocheffizienten Strom höchster Wirkungsgrade aus GuD und erneuerbaren Energien ohne CO2-Emmission herzustellen.

19 Visionen und Lösungen möglich machen Energie Deutschland/Metropole Ruhr 2020-2050 6)Weitere weitreichende Vorteile und notwendige Infrastruktur-Maßnahmen zur Optimierung des Energiestandorts Deutschland (1) Mit GuD lässt sich die Stromerzeugung dezentralisieren, jede Stadt kann sich selbst versorgen, kostenintensive Überlandleitungen werden nur noch in wenigen Fällen benötigt, die Stromverteilung kann im Ruhrgebiet in lokalen unterirdischen Netzen erfolgen, dadurch wird auch sichergestellt, dass Elektrosmog über Hochspannungsleitungen sowie Wetterschäden und mögliche Terrorangriffe vermieden werden. Die Zukunft der Stromerzeugung liegt neben den hocheffizienten kommunalen GuD-Kraftwerken in einer intelligenten Kopplung der Stromerzeugung aus Solar-, Wind- und Wasserkraft. Im übrigen kann die Lieferung moderner GuD-Anlagen, gekoppelt mit einer langfristigen Sicherheit der Belieferung mit Gas, ein Exportschlager werden, insbesondere zwischen Deutschland und Russland. Haus-, Heizung- und Gebäudeklimatisierung erfolgt über umschaltbare Wärmepumpen, die bis zu 4/5 des Energiebedarfs aus der Umwelt beziehen (Luft, Erdreich, Wasser). Die Abwärme der GuD und der Klimageräte im Hausbereich kann im Sommer in den Kommunen für Schwimmbäder und die kommunale Warmwasserbereitung, z. B. in Krankenhäusern, Schulen und in Ein- und Mehrfamilienhäusern, benutzt werden. Dadurch wird der Energieverbrauch sogar bei zukünftig steigendem Klimatisierungskomfort gegenüber den heutigen Split-Klimageräten und sonstigen Klimatisierungseinrichtungen ohne Abwärmenutzung deutlich reduziert.

20 Visionen und Lösungen möglich machen Energie Deutschland/Metropole Ruhr 2020-2050 6)Weitere weitreichende Vorteile und notwendige Infrastruktur-Maßnahmen zur Optimierung des Energiestandorts Deutschland (2) Der notwendige Übergang auf Elektromobilität, insbesondere im Nah- und innerstädtischen Bereich, ist allerdings nur zu vertreten, wenn der Stromwirkungsgrad des deutschen Kraftwerksparks erheblich gesteigert wird und geringere Emissionen erzeugt werden als im verbrennungsmotorischen Betrieb der PKW/LKW. Memo: z. B. bei 33 % KW-Wirkungsgrad resultiert mit Elektroauto-Wirkungsgrad von 60 % → 20 % WG und von 90 % → 30 % WG, was völlig unzureichend ist. aber bei GuD mit 60 % KW-Wirkungsgrad resultiert mit Elektroauto-WG von 60 % → 36 % WG und von 90 % → 54 % WG Nur das kann die Lösung sein! Wegen der Ölknappheit muss Deutschland so schnell wie möglich für Heizung und Mobilität weg vom Öl, dies liegt nicht nur in den extremen Risiken und Umweltschäden der Off-shore-Förderung (z. B. Golf von Mexiko, vor Brasilien, aber auch der Nordsee und erst recht die geplanten Naturverwüstungen in Kanada (Alberta), USA mit der Schwerölgewinnung aus Ölsanden, aber auch aus unsicheren politischen Regionen (Iran, Irak, Saudi-Arabien, Niger etc.)), wodurch Öl in der Zukunft extrem teuer werden und ab 2020 in eine globale Wirtschaftskrise führen kann. Ähnlich kritisch ist die Verwendung von Bioölen für Heizung und Mobilität. Diese sollten nur für Flugverkehr und chemische Prozesse verwendet und es sollte kein Raubbau mit der Natur betrieben werden. Bioöle für Heizung und Mobilität sind keine vertretbare Alternative, um das Ölzeitalter künstlich zu verlängern!

21 Visionen und Lösungen möglich machen Energie Deutschland/Metropole Ruhr 2020-2050 6) Weitere weitreichende Vorteile und notwendige Infrastruktur-Maßnahmen zur Optimierung des Energiestandorts Deutschland (3) Eine systemische Energiewende, die eine gravierende strukturelle Veränderung Deutschlands auf nahezu allen Sektoren vorantreibt, ist notwendig, auch wenn es sich um „die Ersteigung der Eiger Nordwand“ handelt. Wenn die Umstellung zu spät erfolgt, dürften gravierende Nachteile auf Deutschland zukommen. Deutschland kann allerdings eine Vorreiterrolle spielen und sich von der Ölabhängigkeit befreien und durch dezentrale, integrative intelligente Lösungen der Stromerzeugung und ihrer Verwendung für die Mobilität, Industrie und Heizung, Lüftung, Klima einen enormen Aufschwung erfahren, der lange Zeit für Vollbeschäftigung sorgen kann. Besondere Bedeutung wird die intelligente Vernetzung der Energiebereitstellung und –verwendung gewinnen und eine beispielhafte Welle an Innovationen auf allen Energieverwendungssektoren ermöglichen. NRW kann auf all diesen Sektoren eine Vorreiterrolle in Deutschland einnehmen und durch integrative regionale Konzepte auf der Ebene des Verkehrs und der Mobilität, der Energieerzeugung und –verwendung, die beispielgebend für ganz Deutschland sein können, wieder – wie nach dem Krieg – der treibende Motor für einen neuen Aufschwung in ganz Deutschland werden.

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26 Stromerzeugung heutemorgen

27 Hauswärmeversorgung heute

28 Haus- Wärme- und Klimatisierungstechnik morgen Integrierte Wärme-, Lüftungs-und Klimatisierungstechnik mit Wärmerückgewinnung - Ab 2030 Gaswandgeräte nur noch im Altbau - Keine Öl- und Gaszentralheizung mehr - Fernwärme über GUD ausgekoppelt - Photovoltaik im Ein- und Mehrfamilienhaus

29 Visionen und Lösungen möglich machen Energie Deutschland/Metropole Ruhr 2020-2050 Gebäude- und Energieinfrastruktur ab 2050 (Ein- und Mehrfamilienhäuser) E+M mit Photovoltaikdächern (wo sinnvoll) E+M mit kontrollierter Wohnungslüftung mit Wärmerückgewinnung E+M mit Wärmedämmung für maximalen Heizenergieverbrauch von 5kWh für 100 m² E+M mit umschaltbaren Wärmepumpen für Heizung, Warmwasser und Klimatisierung (Flächenheizkörper bzw. Fußbodenheizung, Gebläsekonvektoren für Klimatisierung im Sommer) Warmwasser aus Klimagerät wird für Warmwasservorwärmung genutzt und nicht ungenutzt in die Atmosphäre abgegeben Große Warmwasserspeicher für Solarenergie und Klimafortluft Strom kommt überwiegend aus dezentralen, kommunalen Blockheitskraftwerken und GUD mit CO2-Abspaltung (CCS-Technologie) Strom für Industrie kommt zusätzlich aus grüner Energie (Wind-, Wasserkraft, Geothermie und Desertechanlagen aus überregionalen Netzen) Stromerzeugung aus Atomkraft aber auch Kohlekraftwerken gibt es nicht mehr