Die Energiewende "vernichtet" viel Energie

Prof. Dr. Ing. Hans-Günter Appel

Mit Wind- und Solarstrom soll die Energiewende erreicht werden, denn Biogas- und Wasserkraftstrom sind weitgehend ausgereizt. Die Wind- und Solarstromanlagen sollen verdreifacht werden. Damit könne der Jahresstrombedarf erzeugt werden. Dies ist eine Fehlkalkulation, wie Prof. Dr. Ing. Hans-Günter Appel vom Stromverbraucherschutz NAEB darlegt.

Bei Starkwind und Sonnenschein wird Strom weit über den Bedarf erzeugt. Bei nächtlicher Windstille (Dunkelflaute) liefern dagegen die Anlagen keinen Strom. Zwischen diesen Extremen schwankt der Wind- und Solarstrom je nach Wetterlage. Auch der Strombedarf schwankt, oft konträr zu dem wetterabhängigen Wind- und Solarstrom. Zur Sicherstellung des Bedarfs werden daher konventionelle (Wetter-unabhängige, wie in den ersten 100 Jahren des Stromnetzbetriebes) Kraftwerke benötigt, die die Lücke zwischen dem wetterabhängigen Strom und dem Bedarf füllen.

Wind- und Solarstrom sind nicht erforderlich

Konventionelle Kraftwerke sind die Kohle-, Gas- und Kernkraftwerke. Auch Pump-Speicher-Kraftwerke können geringfügig beitragen. Für eine sichere Stromversorgung müssen diese Kraftwerke in der Lage sein, die gesamte Versorgung zu übernehmen, denn es gibt immer wieder Zeiten mit längeren Dunkelflauten. Das heißt, wir halten eine Doppelversorgung vor: Teurer Wind- und Solarstrom, wenn vorhanden, und preiswerter und verlässlicher Kraftwerkstrom, wenn der Wind nicht weht und die Sonne nicht scheint (Wobei der aber durch diese Betriebsart der sporadischen Benutzung wegen der unveränderlichen festen Kosten bezogen auf die gelieferte Kilowattstunde immer teurer wird). Wir können auf den sogenannten erneuerbaren Strom vollständig verzichten, aber auf kein Kraftwerk, dass für eine Vollversorgung erforderlich ist. Die Energiewende-Politiker wollen jedoch mit Wind- und Solarstrom die Kraftwerke ersetzen. Das ist technischer und wirtschaftlicher Unsinn. Der Stromverbraucherschutz bezeichnet den Wind- und Solarstrom als Fakepower (Fake = Täuschung), um dies deutlich zu machen.

Die Vorstellungen der grünen Energiewende-Politiker

Nach den Vorstellungen der grünen Wendepolitiker fast aller Parteien soll der Fakepower-Überschuss bei Starkwind und Sonnenschein gespeichert und bei Bedarf wieder in das Netz gespeist werden. So könne eine Vollversorgung erreicht werden. Strom kann man aber nicht wie Kohle auf Halden speichern. Er muss zum Zeitpunkt seiner Erzeugung wieder in andere Energieformen umgewandelt werden. Zum Speichern müsste er entweder in potentielle Energie in Wasser- und Druckluftspeichern oder in chemische Energie in Batterien und Wasserstoff gewandelt werden.

Weiter soll der überschüssige Windstrom von den Küsten nach Süden geleitet werden. Die Stromleitung nach Norwegen soll Zugang zu dem günstigen Wasserstrom in Norwegen ermöglichen und Überschussstrom ableiten. Eine geplante Leitung durch die Nordsee nach England soll Fakepower zwischen den Ländern ausgleichen. Dabei hofft man in vielen Fällen wohl vergeblich, dass Windstille in einem Land mit Starkwind im anderen zusammenfällt. Bei großflächigen Hochdruckgebieten dürfte das eine Wunschvorstellung bleiben. Der Bau solcher Stromtrassen kostet viel Material und Energie. Der Aufwand liegt bei 1 bis 2 Millionen Euro/Kilometer für Freiluft und Seetrassen. Erdverlegte Trassen sind mit 7 bis 8 Millionen Euro/Kilometer wesentlich aufwändiger. Die Übertragungsleistung der Seetrassen liegt bei 1400 Megawatt. Damit können maximal knapp 2 Prozent der benötigten Gesamtleistung nach Deutschland importiert werden. Besonders fatal ist allerdings, dass Norwegen überhaupt nicht über Pumpspeicherseen verfügt und auch nicht bereit sein wird, für die Rettung der deutschen Energiewende seine dafür durchaus ideal geeigneten einzigartigen Fjord-Landschaften zu zerstören.

1 Euro Wertschöpfung braucht 2 kWh Primärenergie

Nach dieser kurzen Schilderung der derzeitigen Stromversorgung und der Zukunftsplanungen  kann recht gut abgeschätzt werden, wie hoch die Stromverluste durch die Energiewende sind. Dabei hilft eine wesentliche volkswirtschaftliche Größe: Zur Wertschöpfung von einem Euro werden etwa 2 Kilowattstunden (kWh) Primärenergie benötigt. Dieser Wert ist der Quotient aus  dem Primärenergieverbrauch und dem Bruttoinlandsprodukt. Primärenergie ist der Energieinhalt von Kohle, Erdgas Erdöl und atomaren Brennelementen, aber auch von Biomasse, Sonnenstrahlen, Wind und Wasser. Aus technischen und chemischen Gründen werden zur Wertschöpfung vorwiegend fossile Brennstoffe eingesetzt oder sogar benötigt.

Energieaufwand zum Bau von Stromerzeugern

Der Ausbau der Energiewende-Anlagen kostet viel Geld und damit Energie. Der Richtwert zur Stromerzeugung ist 1 Million Euro Investitionen für eine installierte Leistung von 1 Megawatt (MW=1000 kW). Er gilt für Kraftwerke wie auch für Fakepower. Die installierte Leistung der Wind- und Solaranlagen soll von rund 110.000 MW auf 330.000 MW vergrößert werden. Für den Zuwachs der Fakepower-Anlagen müssten 220 Milliarden Euro aufgewendet werden. Das sind mehr als 6 Prozent der Wertschöpfung eines Jahres. Über 12 Prozent des Energiebedarfs eines Jahres werden dafür verbraucht. Doch damit ist es nicht getan.

Energieverluste beim Stromspeichern

Das Speichern von Strom ist mit hohen Verlusten verbunden. Am günstigsten sind noch Pumpspeicherwerke, die bis zu Wiederverstromung nur 20 Prozent Verlust aufweisen. Zum Speichern von einer Kilowattstunde muss eine Tonne Wasser 360 Meter hoch gepumpt werden. Dies macht deutlich, Pumpspeicherwerke können nur geringe Strommengen speichern. Gleiches gilt für Druckspeicher, die Verluste von 30 – 40 Prozent haben. Batterien haben Verluste von rund 20 Prozent. Sie sind extrem teuer. Diese Speicher haben geringe Kapazitäten und können nur kurzfristige Stromspitzen im Netz abdecken.

Der einzige größere Energiespeicher ist nach heutigen Vorstellungen Wasserstoff. Der Fakepower-Überschuss  soll in einer Elektrolyse Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff trennen. Der Wasserstoff soll in Kavernen gelagert und durch Gasleitungen zum Verbraucher fließen. In Gaskraftwerken soll der Wasserstoff dann wieder Strom erzeugen. Dies Verfahren ist grundsätzlich möglich, aber mit Verlusten von mehr als 75 Prozent verbunden. Dies ist jedoch nur der physikalische Wirkungsgrad. Der Energieverbrauch zum Bau und Betrieb der Elektrolysen, der Pumpen und Kavernen ist hier nicht enthalten. Rechnet man den gesamten Energiebedarf bis zu Wiederverstromung zusammen, dürfte die eingesetzte Fakepower in diesem aufwendigen Speicherprozess weitgehend verloren gehen.

Leitungsverluste

Der Stromtransport durch Leitungen ist nicht umsonst. Es geht Energie durch den elektrischen Widerstand verloren. Überlandleitungen können bei hohen Stromflüssen 60 ° Celsius erreichen. Bei Wechselströmen kommen noch Induktionsverluste und Verluste durch Blindströme hinzu. Stromtrassen haben 1 bis 2 Prozent Verlust pro 100 Kilometer. Weitere Verluste gibt es in den Umspannwerken an den Endpunkten der Leitungen durch Umformen der Wechselspannung in Transformatoren und Gleichrichten in Konvertern.  Von dem Windstrom an den Küsten kommt im Süden von Deutschland höchstens 90 Prozent an. Der Energieaufwand zum Bau der Leitungen ist hier nicht eingerechnet. Für jeden Kilometer müssen mehr als 2 Millionen Kilowattstunden aufgewendet werden. Kosten und Stromverluste sind bei längeren Leitungen deutlich höher als die Transportkosten von fossilen Brennstoffen oder Brennelementen. In der Elektrotechnik gilt die Regel: Verbraucher sollten in einem Umkreis von maximal 200 km liegen. Längere Leitungen dienten bisher nur der sicheren Stromversorgung. Sie überbrückten  Kraftwerksausfälle durch Revision oder technische Probleme.

Energieverluste durch Regelleistungen

Auch die wegen des Fakepower-Betriebes nunmehr immer häufiger im sogenannten Teillastbereich mit permanenten und hohen Leistungsschwankungen arbeiten müssen, führen zu deutlich höheren Brennstoffverbräuchen, d.h. der Wirkungsgrad ist schlechter. Das heißt, zur Erzeugung von einer Kilowattstunde steigt der Energiebedarf. Deutlich wird das für Kraftwerke in Bereitschaft unter Dampf. Sie brauchen 10 Prozent der Brennstoffmenge wie bei Volllast, ohne überhaupt Strom zu liefern.

Ausbau der regenerativen Stromerzeugung stoppen

Wirtschaftsminister Habeck und seine Mitstreiter werden nicht müde, Energieeinsparungen zu fordern. Doch im gleichen Atemzug fordern sie den Ausbau von Fakepower-Anlagen, was sehr viel Energie verbraucht. Hier wird Energiesparen nicht gefordert und es wird kein Wort darüber verloren, dass mit Fakepower eine sichere und bezahlbare Stromversorgung  nicht möglich ist. Die Politiker sollten schnellstens in die Realität zurückkehren.