Energieversorgung - Aber wie?

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Thema: Energieversorgung - Aber wie?

Schon länger wollte ich dieses Forum mal hierzu gefragt haben, denn ich habe das Gefühl hierzu viel zu wenig Ahnung und fundiertes Wissen zu besitzen:

Wir alle wollen einen Kühlschrank, Computer, Licht und viele weitere Annehmlichkeiten nicht missen und verbrauchen daher natürlich Energie. Ziemlich viel sogar: Es würde mich wundern, wenn allzu viele von uns einen wirklich ökologisch unbedenklichen Fußabdruck haben. Und das, obwohl wir in diesem Forum vermutlich sogar noch wesentlich besser sind, als der Durchschnittsdeutsche.
Laut Test bräuchte man bei meinem Konsumverhalten 2,1 Erden und das obwohl ich ein Vegetarier bin, der regionale Bioprodukte kauft, in einer WG lebt und kein Auto fährt... Und leider kenne ich meine eigenen Werte nicht perfekt, sodass ich meinen Verbrauch möglicherweise stark unterschätzt habe.

Nun zur Frage: Wie lässt sich der Energiebedarf Deutschlands am ökologischsten decken?

Atomkraft ist zwar potent, ich bin dennoch der Meinung, dass es richtig ist die Meiler vom Netz zu nehmen, denn a) zeigen Fukushima, Tschernobyl und viele andere Zwischenfälle, dass die Kraftwerke alles andere als sicher sind und
b) fällt viel Atommüll an, dessen Entsorgung riesige Schwierigkeiten bereitet

Kohlekraftwerke gehören zu den Hauptschuldigen am Klimawandel. Hinzu kommen u.a. die Luftverschmutzung und die Erwärmung von Flüssen. Für mich sind sie daher keine Alternative für die Zukunft

Erdgas ist da schon besser, nur leider ebenfalls keine erneuerbare Ressource und gleichfalls schlecht für das Klima. Hinzu kommt, dass immer mehr gefrackt wird, was mit zahlreichen weiteren Umweltrisiken verbunden ist

Die Nutzung von Biomasse ist eigentlich eine gute Idee, denn hier werden erneuerbare Rohstoffe verwendet und die verwendeten Pflanzen können CO2 fixieren und so dem Klimawandel entgegen wirken. Uneigentlich hat die Fixierung auf Biomasse in den letzten Jahren leider zu schrecklich artenarmen Monokulturen geführt, die lokal gesehen das Gegenteil einer Verbesserung für die Natur darstellen.

Wasserkraft ist lokal gesehen eine der zerstörerischsten Arten Energie zu gewinnen. Unter anderem werden hierbei riesige Gegenden entwässert, die ganzen Ökosysteme hier brechen zusammen. Hinzu kommen die Auswirkungen auf die Lebensgemeinschaften im Fluss selber, wo es für Fische unmöglich wird den Fluss entlangzuwandern u.v.m.

Photovoltaikanlagen erscheinen mir mit am Besten, doch lässt sich damit wohl niemals der gesamte Energiebedarf Deutschlands decken. Oder liege ich hier falsch? Zu viel Platz benötigen diese Anlagen um große Mengen Strom zu produzieren, zu unrentabel sind sie angeblich. Und wie ökologisch die Gewinnung der nötigen Komponenten ist scheint mir auch fraglich

Windkraftanlagen sind zur Zeit stark im Aufschwung. Sie scheinen eine gute Möglichkeit dem Klimawandel entgegenzuwirken. Doch fordern sie leider auch sehr viele Kollisionsopfer bei Vögeln und Fledermäusen. Hinzu kommt, dass sie nicht sehr beliebt in der Bevölkerung sind.

Mir ist klar, dass wir Menschen über unsere Verhältnisse leben, besonders in den Industriestaaten, doch wird sich daran wohl leider erstmal so schnell nichts ändern. Ich stelle fest , dass ich in einer (politischen) Diskussion wohl hilflos überfordert wäre, da es bisher scheinbar kaum eine ökologisch sinnvolle und rentable Möglichkeit gibt Energie für uns nutzbar zu machen. Das möchte ich nun ändern und frage euch daher nach eurem Rat und eurer Meinung, um mir selber eine klarere Meinung bilden zu können! Worin sollte mehr investiert werden, gegen welche Trends sollte angesteuert werden.

Da ich weiß, wie emotional aufgeladen dieses Thema sein kann, möchte ich euch beten
a) auf triviale Aussagen wie "Der Mensch ist an allem Schuld" zu verzichten. Es mag stimmen, hilft aber nicht weiter. Genauso wenig hilft es, gegen alle genannten Energiegewinnungsmöglichkeiten zu wettern.
b) absolut sachlich zu bleiben. Keinerlei persönliche Anfeindungen bitte! Wir alle wollen hier vermutlich das Gleiche: Dass es unseren Vögeln und unserer Natur gut geht.
c) Wer möchte darf mir sehr gerne seine Gedanken per PN schicken um möglichen Streits vorzubeugen. Ich würde dann allerdings hilfreiche Stellungnahmen verallgemeinert und anonymisiert hier in die Diskussion einbringen wollen.

Zwar schätze ich dieses Forum als äußerst friedlich und friedliebend ein, aber "better safe than sorry".

In der Hoffnung auf eine angeregte und lehrreiche Diskussion

Maffong

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Lieber Mathieu,
was soll ich sagen?
Für mich hast du es auf den Punkt gebracht.

Tatsächlich unterrichte ich im Sachunterricht das Thema gerne im 4. Jahrgang, denn...

... Kinder lernen verschiedene Energiequellen kennen.
... Kinder wägen ab.
... Kinder diskutieren demokratisch.
... Kinder erkennen komplexe Zusammenhänge.
...

Würde ich dann die Kinder abstimmen lassen, würden sie vermutlich verzweifelt bei der Windkraft landen.
Ich "tröste" dann die 10-jährigen mit der Aussage, dass vermutlich weitere, neue Energiequellen in den kommenden Jahrzehnten entwickelt werden. )-:

Vielleicht gibt es dazu von allen anderen im Forum weitere Ansätze / Wissen / Informationen?

Beste Grüße,

Jörg

Zuletzt bearbeitet: 06.12.16 20:29 von Hamburg_Joerg

Leider weiß ich nicht, wie die Energiebilanz von Solarzellen ist (benötigte Herstellungsenergie, Wasserverbrauch bei der Produktion und andere umweltschäden vs. Ertrag).
Ich fände es jedenfalls gut, wenn es mehr dezentrale Stromerzeugung geben würde (zb auf jedem Dach, das sich halbwegs dafür eignet - die Fläche ist eh tot) und dafür keine landwirtschaftlichen Flächen genutzt werden. Die Abwärme auf der Rückseite könnte bei dezentraler Umsetzung auch zur Warmwasserbereitung genutzt werden. Selbst wenn der Ertrag nicht den ganzen Standort versorgen kann, trüge er zu einem geringeren Restbetrag bei.

Ach so - und jede nicht verursachte Kilowattstunde ist natürlich am besten. Das können alle ganz dezentral machen.

Zuletzt bearbeitet: 06.12.16 21:41 von ychri

Vielen Dank für eure ersten Beiträge. Ich stelle nur immer wieder fest, dass es viele Naturschützer gibt, die quasi jede Form der Energiegewinnung ablehnen. Da wird dann gegen Parteien, NGOs und Personen gewettert, weil diese nicht gegen Windkraft oder andere Möglichkeiten sind. Das ganze ist mir schon in vielen verschiedenen Diskussionen auf diversen Plattformen aufgefallen, doch so gut wie nie gibt es Gegenvorschläge.

Ich persönlich bin im Moment der Meinung, dass möglichst viele Dächer mit Photovoltaikanlagen ausgestattet werden sollten, doch kann ich nicht genau abschätzen, wie viel Prozent des Energiebedarfs eines Haushalts sich damit tatsächlich abdecken lassen und wie wetterabhängig dies ist. Vielleicht gibt es ja hier aber jemanden, der sich damit besser auskennt.
Auch dem Ausbau der WKAs stehe ich eher positiv gegenüber. Natürlich gilt es dabei gewisse Standards zum Naturschutz einzuhalten, so hatte ich bspw. absolut kein Verständnis für den Vorstoß WKAs in der direkten Nähe der Rieselfelder Münster zu errichten. Sinnvoll und notwendig ist es auch, dass bei Massenzugereignissen die WKAs abgeschaltet werden. Kann da jemand objektive Infos geben, wie weit das schon durchgeführt wird?

MfG Maffong

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Hallo in die Runde!

Ich habe seit gefühlten Ewigkeiten nur noch uneingeloggt das Geschehen im Forum verfolgt und daher auch lange nichts mehr selbst dazu beigetragen.

Da Maffongs eröffnetes Thema mich persönlich im Alltag immer wieder bewegt, möchte ich mich aber nun doch aktiv daran beteiligen:

Die Frage, welche Art der Energiegewinnung die umweltfreundlichste ist oder auf Dauer sein kann ist natürlich vollkommen berechtigt.

ABER: Bevor wir uns auf die Suche nach der Antwort machen, oder währendessen, gibt es anderes, das getan werden muss: Den Energieverbrauch zu senken. Zwar wird überall mit tollen A+++ Verbrauchswerten auf Elektrogeräten geworden, aber insgesamt steigt der Energieverbrauch ja dennoch stetig weiter an. Einfach deshalb, weil es immer mehr stromverbrauchende Geräte gibt. Ein Beispiel, das mir immer wieder auffällt: Früher hing in einer Pommesbude ne Tafel, auf der mit Kreide die Speisekarte aufgekritzelt war. Heute hängen, nicht nur in Pommesbuden, überall riesige Monitore von den Wänden, die nicht nur die Speisekarte zeigen, sondern auch noch irgendein sinn- und tonloses Hintergrundprogramm. Niemand guckt drauf, niemand interessiert diese bunten Bildchen. Aber sie hängen dort, sie hängen in Innenstädten quasi überall und verbrauchen Strom.
Lichterglanz, nicht nur zur Weihnachtszeit, ebenfalls ein Thema: LEDs verbrauchen wenig Strom, also kann es ja nicht schaden, diese in Unmengen aufzuhängen. Zumindest denken viele so. Ich hab keine Beweise, aber ich vermute, dass die Gesamtheit an heutigen LEDs mindestens genausviel Strom verbraucht wie früher eingesetzte Glühbirnen, einfach weil sie in Massen eingesetzt werden.

Aus Diskussionen mit dem eigenen Freundeskreis weiß ich auch, dass viele Menschen wirklich viel arbeiten. In ihrer wenig freien Zeit, wollen sie dann so wenig Unannehmlichkeiten wie möglich haben. Die Wäsche wird nicht aufgehängt, sondern kommt in den Trockner, morgens zum Duschen wird, weil die Heizung noch nicht heiß genug ist, der elektrische Heizofen neben das Klo gestellt. Man will es bei der morgendlichen Kotabgabe ja schön warm haben. Nach dem Joggen wird für eine Sporthose und ein T-Shirt die Waschmaschine angeschmissen. "Meine Maschine ist so modern, die verbraucht nicht viel. Wir haben ja immerhin das Jahr 2016. Da ist alles so energiesparend, da ist das schon okay."
Ich könnte die Liste endlos fortführen.

Um aber langsam mal auf den Punkt zu kommen: Bevor wir ernsthaft darüber nachdenken, wie wie Energie möglichst umweltfreundlich gewinnen können, MÜSSEN wir erstmal den jezigen Energiebedarf senken. Dann kann man schauen, wie sich dieser Wert gut und umweltgerecht gewinnen lässt.

Dafür müssten wir jedoch erstmal in der Bevölkerung auf offene Ohren stoßen und jeden zum Mitmachen animieren. Doch gerade dieser allererste Schritt erscheint mir als der Schwierigste. Ich persönlich zumindest schaffe ich es nicht mal bei Ornis oder anderen selbsternannten Naturschützern. Der Trockner muss sein! (Und die Kaffeekapselmaschine und das Bier aus Aludosen (Alugewinnung verbraucht unglaublich viel Energie)und die Einwegplastikflasche und jeden Tag Fleisch und die Fahrt mit dem Auto zum 200 m entfernten Supermarkt!)

Ich bin mir sicher, dass wir den Energiebedarf gut senken könnten, ohne dass jeder einzelne auf allzuviel "Luxus" verzichten müsste. Niemand hat etwas davon, wenn überall blinkende Monitore hängen. Außer denjenigen, die vom Stromverkauf leben. Und auch hier entscheidet der Kunde.

Ansonsten Maffong, stimme ich Dir in Deinen Aufzählungen zu. Was zu klären bleibt ist am Ende noch die Frage, wie Strom transportiert werden kann. Hier gibt es wohl noch Forschungsbedarf.

Schöne Grüße,
Kathrin

Sehr wichtiges Thema, welches Mathieu da anspricht.

Ich stehe ebenfalls der Solarkraft positiv gegenüber, was aber nicht bedeuten soll dass Windenergie per se eine schlechte Form der Energiegewinnung ist.

Der Vorteil, Photovoltaikanlagen auf Hausdächern aufstellen zu können, vereinfacht den Energietransport und nimmt Last vom Netz. In Kombination mit einem leistungsfähigen Heimpeicher (Stichwort: Powerwall) braucht so die gewonnene Energie nicht einmal ins allgemeine Stromnetz abgeführt werden und stellt günstigere Energie zu Bedarfszeiten zur Verfügung.

Desweitern erinnere ich mich an Studien, nach denen in Solarparks - also jetzt nicht auf Hausdächern ;-) - durchaus diverse Pflanzen und eine vielfältige Insekten- und Vogelfauna festgestellt wurde (Greifvögel, Schmätzer, Haubenlerchen etc.). Bei guter Planung könnte so die Nutzfläche gegenüber Windkraftanlagen und 'Energiemais'-feldern ökologisch wertvoller bleiben.

Bei Windkraft herrscht momentan bei vielen Grundbesitzern Goldgräberstimmung, es werden ganze Hügelketten 'verspargelt', oft mitten im Wald, in den dann noch zusätzlich Schneisen geschlagen werden müssen.

Hier aus Österreich kann ich berichten, dass die Förderung der Windenergie dazu führt, dass sich jede Gemeinde durch den Bau an guten Einnahmen erfreut (hundertausende Euro, die beständig in die klammen Kassen gespült werden) - dadurch werden die Windräder dezentral überall aufgestellt und geraten in Konflikt mit Landschafts- und Umweltschutz. Eine sinnvolle Alternative wäre gewesen, die Einnahmen auf Landesebene an alle Gemeinden aufzuteilen und nur dort zu bauen (und dafür in größerem Maßstab) wo es verträglich ist, und anderswo dafür mehr ökologisch wertvolle Flächen zu erhalten.
Als kleine Anekdote: Ein dänischer Sachverständiger, der ja aus einem Land kommt wo Windkraft eine große Rolle spielt, hat sich die Situation in Österreich vor Ort angeschaut und konnte nur kopfschüttelnd sagen, in seinem Land wäre so etwas nicht genehmigt worden. Aber was einmal steht, das kommt so schnell nicht wieder weg...

Auch wenn Solaranlagen momentan vielleicht noch keine allzu gute Ausbeute haben - die Forschung findet immer bessere Wege, die Effizienz der Energiegewinnung zu steigern. Da lassen sich schrittweise ein paar Solarmodule erheblich einfacher austauschen als ein komplettes Windrad zu erneuern.

Ich befürworte den Austritt aus der Kernkraft, aber er sollte mit Maß geschehen und kein radikaler Umbruch werden, das führt nur zu neuen Problemen.

Zu der Gefährdung durch Rotoren und dem Aufstauen von Wildbächen möchte ich jetzt gar nichts schreiben, der Beitrag ist eh schon länger geworden als geplant.

Lg
Lorin

Hallo, alle zusammen,
ich wollte zu den wichtigen Fragen von Maffong zur Energieversorgung antworten.
Ich bin vom Fach (neues Energiesystem) und die Beiträge unserer Wissenschaftlergruppe werden von sehr guten Fachzeitschriften (mit Review) publiziert. Wir geben uns sehr viel Mühe, dass alle unsere Daten und Ergebnisse korrekt sind. So viel vorneweg, weil an vielen Stellen, selbst in Fachzeitschriften mit Review, bisweilen Unsinn verbreitet wird.

Photovoltaik hat je nach Typ (Silizium bzw. CdTe) eine Energierückgewinnungszeit von 1-1.5 Jahren (Si) bzw. 9 Monaten (CdTe, größter Anbieter First Solar). Silizium ist reichlich. Die Lebensdauer wird auf 60 Jahre geschätzt, die Verringerung der Leistung auf 0.4% pro Jahr, also effektiv 40 Jahre Leben. Herstellergarantien z.T. 25 Jahre.

Stromkosten aus PV lagen bei Abschlüssen in 2016 zwischen 2.42 USc/kWh (in UAE) und 5.7 Euro c/kWh (in Dänemark), was im Vergleich von dänischer Sonne (1050 kWh) zu UAE Sonne (2200 kWh) gleich teuer ist. Bloomberg Financial Services hat Ende 2016 sehr massiv publiziert, dass PV nun die billigste Energiequelle sei, es hat nun auch Wind unterboten, und entsprechend wurde global erstmals (deutlich) mehr PV installiert als Windkraft. Es wird erwartet, dass PV noch billiger wird, wohl um die Hälfte. PV wird Wind nicht einfach verdrängen, weil Wind auch nachts und im Winter weht, und in diesen beiden Zeiträumen ist PV nicht sehr produktiv! Aber PV wird das Wachstum von Wind zunächst verringern. Aber PV bietet die Möglichkeit zur Komplettversorgung.

Dachanlagen können in Westeuropa einen Anteil von 40% erbringen. Bisherige Dachkataster haben dies Potential niedriger eingeschätzt, denn früher war PV sehr teuer, und Solarthermie (Warmwasser, auch zur Stromerzeugung) war auch teuer, hat aber einen deutlich höheren Wirkungsgrad. Diese beiden Technologien, da teuer, lohnten sich nur auf den besten Dachflächen, also Süddach. Also muss auf Süddach zunächst, sagte man früher, Solarthermie für das Warmwasser drauf, und dann PV.
Durch den raschen Kostenrückgang von PV von 20% alle 2 Jahre ist Warmwasser aus PV nun billiger als aus ST. Also das ganze Süddach für PV, Faktor 2 mehr Dach. Mit billigem PV eignen sich nun auch Ost- und Westdachflächen. Diese geben jeweils 70% der Süddachfläche. Wenn alle Dächer gleichmässig zwischen Süd, Nord, Ost und West geneigt sind, dann gibt dies noch einmal 140% (vom Effekt her) mehr Dachfläche. Dann sind wir bei 240% statt 50%. Ost- und Westlagen liefern schon morgens und noch abends gut Strom. Selbst Norddächer mit ihren nur 30% eignen sich heutzutage. Gibt zusammen 270% statt 50% Dach, also Faktor etwas über 5. Früher war der Wirkungsgrad von PV bei 10%, geht nun gegen 20%. Noch ein Faktor 2. Insgesamt waren Dachkataster um einen Faktor etwa 10 zu niedrig. Es gibt aktuelle gute Literatur, die nun ein sehr hohes Potential für PV-Dachanlagen ausweist.

Wir könnten im Prinzip mit PV und den sich rasch verbessernden Lithium-Ionen Batterien (oder anderen Batteriespeichersystemen) eine gute 24/7 Stromversorgung aufbauen. Um das Winterloch in Europa (und Sahara; Sommer zu Winter bei uns 7:1, Sahara 3:1, nur am Äquator fast 1:1), also um das Winterloch auszugleichen brauchen wir jedoch Leitungen -ein Reizthema.

Ich würde gegen neue Höchstspannungs-Wechselstromleitungen (HVAC) in meiner Nachbarschaft opponieren. Jedoch, die modernen Höchstspannungs-Gleichstromleitungen (HVDC), die nun durch Professor Marquardt mit dem MMC und ABBs HVDC Circuit Breaker möglich geworden sind, haben keine "kapazitativen und induktiven Wirkungen", ganz anders als Wechselstrom. Deshalb kann man HVDC unterirdisch oder unter Wasser und im Meer über lange Strecken verlegen. Da Gleichstrom kaum Wechselwirkungen mit der Umgebung hat, geht dabei nur wenig verloren - ca. 2.5% pro 1000 km Leitung bei 800 kV. Das geht mit Wechselstrom nicht.
Die Chinesen bauen ein globales Netz. Sie rechnen mit insgesamt 60000 Milliarden Dollar Kosten für ihre "One-Belt, One-Road" Aktivität (6 mit 13 Nullen). Sie bauen und kaufen überall erneuerbare Kraftwerke, Leitungsbetreiber usw. Dieses Netz bringt globale Versorgung mit Strom (Tag, Nacht, Sommer, Winter) aus PV für weniger als 5 Cent/kWh.
Der Gesamtenergiebedarf der Welt (Energie, nicht nur Strom) kann aus 1% der Wüstenfläche der Erde gedeckt werden. Mit Dachanlagen, im Privatbesitz möglichst vieler Menschen, brauchen wir noch weniger Wüste. Semitransparente PV in z.B. 5m Höhe können Hitze abmildern, und man kann vorteilhaft semitransparente PV statt "shading cloth" in der Landwirtschaft der wärmeren Klimazonen verwenden usw. Wir können absehbar die gesamte Menschheit sehr viel reichlicher mit Energie versorgen als derzeit.
In Kombination mit intelligenter Energienutzung erfolgt rasch ein massiver Umbruch, wie auch BNEF sagt. Damit können viele arme Menschen in heissen Ländern weit bessere Lebensumständen bekommen. Braucht aber ein globales Netz- der einzige schwierige Posten! Damit würden die Emissionen von CO2 um insgesamt 65% (Elektrizität plus E-Fahrzeuge) zurückgehen.
Wolf

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