Die solare Sackgasse
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Stromerzeugung per Sonne ist cool - und ich bin selber ein großer Fan davon, baue ich doch an meinem eigenen Solar-Generator, aber auf globaler Ebene ist sie aus verschiedenen Gründen eine Brücke ins Nirgendwo.
Die Utopie fängt beim zweiten Gesetz der Thermodynamik an, hangelt sich fort an der unglaublichen Ineffizienz der Stromerzeugung per Sonne und stirbt ganz praktisch bei der Batterie-Frage, die ich an dieser Stelle ganz kurz anreißen will, um die Dimension der Problematik darzustellen (der Link zur Orginalfassung findet sich ganz am Ende des Artikels).
Standford-Professor Mark Jacobsen hat den optimalen Energiemix errechnet mit dessen Hilfe angeblich der Strombedarf von rund 139 Ländern mit Hilfe von Solar-, Wind-, Geothermal-, Hydroelektro- und Gezeiten-Kraftwerken gedeckt werden kann. Voraussetzung ist allerdings, dass Energie gespeichert werden kann, denn die “Erneuerbaren” haben ja die verflixte Eigenschaft immer dann Strom zu produzieren, wenn man ihn überhaupt nicht braucht.
Der nachfolgende Chart stellt den typischen Strombedarf in Kalifornien dar (schwarze Linie), und wie er gedeckt wurde.
Würde man die Stromerzeugung nach den Rezepten von Jacobsen umstellen, würde sich theoretisch der nächste Chart ergeben - theoretisch deshalb, weil das Stromnetz aufgrund den hohen Schwankungen innerhalb von wenigen Stunden kollabiert wäre und sich Kalifornien damit für absehbare Zeit in der Steinzeit befinden würde (hallo Nasdaq!).
Die einzige Möglichkeit um den Strombedarf über eine Periode von drei Tagen zu glätten wäre die Installation von Batteriekapazitäten mit einem Volumen von 300 GWh, was etwa 2.000 Stück von Elon Musk's Big South Australian Batteries (BSABs) entsprechen würde, die wiederum 100 Milliarden Dollar kosten würden.
Diese Zahl illustriert den ganzen Irrwitz der Unternehmung, denn das Jahr hat schließlich 365 Tage, was bedeutet, dass die Probleme an dieser Stelle erst anfangen.
Der Strombedarf muss nämlich nicht nur über einzelne Tage, sondern über ein ganzen Jahr geglättet werden, wie der nächste Chart illustriert, und dann reden wir plötzlich nicht mehr über Gigawattstunden, sondern über Pi mal Daumen 25 Terrawattstunden.
Kalifornien müsste sich in einer astronomischer Größenordnung von über 8 Billionen Dollar verschulden, wozu der Bundesstaat natürlich niemals in der Lage wäre, vor allem wenn man bedenkt, dass die Batterien nach einigen Jahren immer wieder ersetzt werden müssen.
Stromerzeugung per Sonnenkraft ist ein opportunistisches Hobby, das auf privater Ebene durchaus Sinn macht. Global betrachtet ist das Unterfangen ein grandioser Irrweg.
Nachzulesen ist das Argument in seiner vollen Länge im englischen Orginal hier.
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@Simon Hauser
Wiedermal Super Artikel, endlich jemand mit gesundem Menschenverstand. In Europa herrscht seit ca. 15 Jahre der Blinde Aktionismus, man macht das was die Leute gerne hören wollen, ohne vorher zu überlegen ob es wirklich möglich wäre. Wie kleinkinder die sich Nachts unter der Bettdecke in Sicherheit vor Monstern wähnen. Deshalb kam auch die Ernergiewende zur Stande, die eines der größten Fehler unserer Geschichte ist. Völlig desillusioniert rennen die Politiker einem Märchen hinterher, wo jeder VWLer nach nur kurzer Berechnung den Kopf auf die Tischkante knallt.
Dieser Artikel von Herr Hauser ist tatsächlich nicht zu Ende gedacht und versteift sich auf eine einseitige Sichtweise eines kleinen Weltbildes. Wer kann dies dem Autor verübeln, ein Blick in die Zukunft sei gewagt, Veränderung vollzieht sich letztlich oft unvorstellbar schnell, auch wenn die Wachstumsraten pro Jahr niedrig aussehen.
Die Energiewende ist ein (notwendiger und längst überfälliger) Megatrend, welcher nicht mehr aufzuhalten ist. Sinnvolle Speicherlösungen (nicht nur eine) der Energie werden gefunden werden. Die Effizienz der neuen Technologien wird sich rein aus ökonomischer Sicht durchsetzen. Das Verbrauchs- und Nutzungsverhalten von Strom wird sich ändern (müssen). Nicht mehr in der Nacht wird der Boiler, die Waschmaschine gestartet oder die Speicherseen gefüllt, sondern um die Mittagszeit werden Verbraucher eingeschaltet und die Elektroautos geladen.
Es gibt bereits reichlich Literatur und durchdachte Konzepte zahlreicher Ökonomen und Physiker (z.B. Anton Gunzinger), welche die im Artikel benannten "Probleme" der erneuerbaren Energien verstanden haben und Lösungen dazu präsentieren.
Lösungen müssen nicht unbedingt von der Politik aufgezwungen werden, obwohl etwas "Druck" dem Einzelnen in seinem bequemen Alltagsleben oft auch gut tun würde. Der Markt wird aus Sicht des "Preises" und der Nachhaltigkeit von selbst umschwenken.
Jeder Einzelne (Eigenheimbesitzer) ist bereits heute privat in der Lage, seine Energie komplett selbstständig zu erzeugen und zu vermarkten. Ein einziges Dach kann bis zu 7 weitere Haushalte komplett mit Energie versorgen (Heizung, Geräte, Wasser, Mobilität, etc.).
Die Zukunft wird spannend und beinhaltet vor allem eines: riesige Chancen für Alle.
Das halte ich für Blödsinn.
Erstens einmal braucht man teils auch mehr Strom, wenn sie Sonneneinstrahlung stärker ist. Vor allem für Klimaanlagen - hier bietet sich doch Solar geradezu an.
Außerdem kann man Energie ja nicht nur in Batterien speichern, sondern z.B. als Wasserstoff (Elektrolyse von Wasser). Wenn sich niemand an diese Technologie ran traut, heißt das noch lange nicht, dass es nicht geht. Und es ist allemal sicherer als Nuklearenergie!
Lieber Simon Hauser, der Knackpunkt für die aus vielerlei Gründen (nicht nur CO2, auch Versorgungssicherheit, polit. Unabhängigkeit, u.v.a.m) hochgradig wünschenswerte Erhöhung des Anteils der "Erneuerbaren" am Energieverbrauch der westlichen Welt ist die Energiespeicherung, da stimme ich als Techniker Ihnen aus vollem Herzen zu.
Zustimmung meinerseits auch zu Ihrer These, daß dies allein mit der Lithium-Ionen-Technik nicht machbar sein wird. (Viele Gründe.)
Es sind jedoch zahlreiche weitere Speichertechnologien absehbar, die Speichermengen in der Größenordnung mehrerer Monatsbedarfe durchaus machbar erscheinen lassen, wenn man den Umweg über chemische Energiespeicherung (Power to Gas) geht. Beispielsweise wird heute schon ca. 25% des Jahresbedarfs der Bundesrepublik Deutschland in Erdgaspeichern zur Pufferung vorgehalten (Quelle: Initiative Erdgasspeicherung "INES") . Auch für thermische Energiespeicherung über Latentwärmespeicher gibt es interessante Ansätze, vielleicht sind Wärmespeicher auch mit Geothermie/Wärmepumpentechnik kombinierbar.
Insgesamt krankt die Energiewende aus technischer Sicht an einer krassen Fehlsteuerung.
So werden die am einfachsten wirtschaftlich realisierbaren Komponenten der Energiewende unbegreiflicherweise völlig vernachlässigt. Beispiele gefällig: Warum wird die Photovoltaik so stark gefördert, die Solarthermie aber völlig aus dem Bewußtsein gelöscht? Der Bedarf an Heizenergie für Gebäudeheizung ist vergleichbar groß, aber die Solarenergie ist als Wärmeenergie relativ leicht zu ernten (Richtig, auch dafür brauchen wir Energiespeicher, siehe oben.) Schon vor 30 Jahren standen in vielen ungarischen und griechischen Kleingärten schwarz gestrichene, wassergefüllte Tonnen auf kleinen Gerüsten, und untendrunter war 'ne Dusche. Investitionsaufwand vielleicht 200,- EUR, DIY, wenn man ein Faß aus dem Abfall nimmt., und für eine warme abendliche Familiendusche reicht das allemal. Nutzt die verteilte Kreativität unserer Menschen, sie ist immer noch da ! Und viel effizienter als alles 'von oben' bestimmen zu wollen.
Oder die Elektromobilität: Da schlägt man sich mit dem Batteriegewicht rum, aber elektrisch betriebene Flurförderzeuge benötigen aus Gründen der Standsicherheit sowieso ein Gegengewicht, dafür wäre die Batterie wunderbar geeeignet. Warum fördert man nicht dieses vielversprechende Nischensegment erstmal gezielt und wagt sich dann an die komplizierteren Sachen (Elektro-PKW's im Massenmarkt). Low hanging fruits ernten !
Summa summarum: Nicht so pessimistisch, Herr Hauser ! Es geht noch viel !
Und: Wir können sowieso nicht alles verfeuern, was im Bauch von Mutter Erde schlummert, dann haben wir wieder die "Uratmosphäre".
Freundliche Grüße
Frieder Uhlmann