Wenn’s nix kostet…

Die Universität Stuttgart hat eine interessante Studie zur Akzeptanz der Energiewende in Deutschland veröffentlicht.
http://elib.uni-stuttgart.de/bitstream/11682/8911/1/KOMMA-P-Survey-Bericht_300916.pdf
Es wurden nicht nur die Ergebnisse, sondern auch die Fragen veröffentlicht, so dass man sich selber einen Eindruck verschaffen kann, ob die Umfrage erkenntnis- oder ergebnisorientiert ist.
Man sieht, dass 29% klare Unterstützer der Energiewende sind und 27% Kritiker. Dann gibt es noch die Gruppe der Unentschiedenen mit 29% und die NIMBYs („not in my backyard“) mit 15%. Wenn die Bedingungen für sie stimmen, unterstützen etwa 60% die Energiewende.
Wenn man jedoch nach der Zahlungsbereitschaft fragt, stellt man fest, dass nur 6% bereit sind, mehr als 100 Euro pro Jahr zu zahlen.
Jetzt wird es schwierig. Wird die Energiewende mehr als 100 Euro pro Jahr kosten? Ich vermute schon. Andere rechnen Einsparungen aus. Jürgen Trittin sprach mal von maximal 2 Euro pro Monat. Kosten werden aber eher unter- als überschätzt.
Wenn man mal annimmt, dass die Energiewende mehr als 100 Euro pro Jahr kostet, lehnen dann 94% der deutschen Bevölkerung die Energiewende ab?
Das Ergebnis der Umfrage kann mal also als 60% Zustimmung oder als 94% Ablehnung interpretieren.
Update (22.2.2017): Die Umfrage hat keinen großen Widerhall in der Presse gefunden. Stattdessen wird eine Emnid-Umfrage zitiert, dass 93% der Bevölkerung die Energiewende unterstützen. 93% sind dafür und 94% dagegen (wenn es was kostet). Leidet die Bevölkerung an Schizophrenie? Vielleicht hilft es weiter, wenn man weiß, dass die Emnid-Umfrage von Greenpeace in Auftrag gegeben wurde.
Die Parteien CDU, SPD, Grüne und Linke unterstützen die Energiewende vorbehaltlos. Kritiker sind dort nicht erwünscht. Bei der FDP sieht es für mich eher nach einem „Ja,aber“ aus. Die einzige Partei, die die Energiewende ablehnt, ist die AfD. Die Parteien sollten sich überlegen, ob sie dieses Wählerpotential nur der AfD überlassen wollen.

Thermodramatisch…

Als alter Thermodynamiker bin ich fasziniert von der Wärmepumpe und habe ihre Diskriminierung in der deutschen Förderungspolitik immer bedauert. Doch jetzt soll die große Zeit der Wärmepumpen kommen. Mindestens sechs Millionen Wärmepumpen sollen in Deutschland installiert werden. Für die, die nicht genau wissen, was eine Wärmepumpe ist: eine Wärmepumpe ist ein umgedrehter Kühlschrank. Hinten am Kühlschrank ist es ja warm. Wenn man einen Kühlschrank in die Mauer einbaut mit der Tür nach außen und die Tür abbaut, wird es draußen kalt und drinnen warm. Der Charme einer Wärmepumpe ist, dass man für 1 kWh Strom 3 bis 4 kWh Wärme bekommt. Bei einem Nachtspeicherofen oder einem elektrischen Durchlauferhitzer erhält man nur 1 kWh Wärme für 1 kWh Strom.
Wir heizen mit Erdgas. Wie lange dauert es bei einer Umstellung auf eine Wärmepumpe, bis das Geld für die Wärmepumpe (etwa 12’000 Euro) eingespart ist? Rechnen wir mal.
Wir verbrauchen etwa 20’000 kWh Wärme pro Jahr. Das Erdgas kostet 0.0534 Euro pro kWh. Das macht 1068 Euro. Dazu kommt noch der Grundpreis von 142.80 Euro, also in Summe 1210.80 Euro pro Jahr.
Mit der Wärmepumpe kann ich die 20’000 kWh im günstigsten Fall mit 5000 kWh Strom erzeugen. Die kWh Strom kostet 0.2510 Euro. Wenn ich mal annehme, dass sich der Grundpreis für den Strom nicht erhöht, macht das 1255 Euro pro Jahr. Ich habe also -44.2 Euro gespart.
Was kann machen, um die Wärmepumpe attraktiv zu machen? Der Strom muss billiger werden oder das Gas muss teurer werden. Das erstere ist wohl nicht realistisch, also bleibt nur das zweite. Wenn der Gaspreis verdoppelt wird, beträgt meine Einsparung 2*1068+142.8-1255 = 1023.80 Euro pro Jahr. Nach etwa 12 Jahren hat sich die Anschaffung der Wärmepumpe dann gelohnt, wobei sich diese Zeit wegen Wartung und Reparaturen wohl noch verlängert.
Bei diesen Zahlen bleibt wohl nur das Verbot künftiger Gasheizungen.

Temperaturschock

Als ich mal jemandem aus Malaysia sagte, dass es bei uns durch den Klimawandel um 2°C wärmer werden würde, meinte er: «Hoffentlich bald.» Wer sein ganzes Leben im T-Shirt verbracht hat, für den ist eine Daunenjacke eine schwere Last.
Wie wird es denn bei uns, wenn es wärmer wird? Also mal den alten Schulatlas rausgeholt und nachgeschaut.
Wenn es gut läuft, könnten es nur 1.7°C werden. Dann wäre es hier so warm wie in Berlin. Bei 2.4 °C schwitzen wir wie die Leute in Frankfurt und bei katastrophalen 5.6°C ist es hier unerträglich wie in Südtirol. Wieso fahren die Leute eigentlich da in Urlaub hin?

Nitrat

Unser Wasserversorger sagt, dass unser Trinkwasser nur wenig mit Nitrat belastet ist, weil er das Wasser aus 160 m Tiefe holt, und das Nitrat nur in 20 m Tiefe ist. Aber man kann ja nicht ausschliessen, dass in der Zukunft doch Nitrat ins Trinkwasser kommt und das Entfernen wird dann sehr teuer. Was ist der Grund für das Nitrat im Grundwasser? Unser grosser Fleischkonsum. Viel Fleischkonsum heisst viele Kühe und Schweine und die machen Gülle und die enthält Nitrat.
50 mg Nitrat pro Liter (oder pro kg Wasser, was etwa das Gleiche ist) ist der Grenzwert.
Statt Fleisch sollten wir sowieso mehr Gemüse essen. Jetzt enthält Gemüse aber etwa 1000 mg pro kg Nitrat. Also kein Fleisch und kein Gemüse. Vielleicht bleibt nur die Ernährung studentischer Frankreichurlauber: Rotwein, Baguette und Käse. Hoffentlich ist wenigsten da kein Nitrat drin.

Wer Visionen hat,…

Die Bundesregierung hält sich einen wissenschaftlichen Beirat Globale Umweltveränderungen und diese veröffentlicht von Zeit zu Zeit, wie wir unsere Welt verändern müssen, wenn wir der Klimakatastrophe entkommen wollen.
Letztes Jahr hat der Beirat wieder eine Studie verfasst und kein Journalist fand es notwendig, darüber zu berichten. (Zu mindestens habe ich nichts gesehen.) Gemäß der Studie sollen ab 2030 keine Autos mit Verbrennungsmotor mehr verkauft werden dürfen. Zwischen 2030 und 2040 wird es spannend, denn dann machen wir folgendes: Der Energietransport sollte durch supraleitende Kabel auch in der Nicht-OECD-Welt optimiert werden. Schwimmende und fliegende erneuerbare Energietechnologien sollten erheblich zur Energieversorgung beitragen, vor allem in Ländern mit begrenzter Fläche für „traditionelle“ erneuerbare Energietechnologien (z. B. Japan). Beispiele hierfür sind Solarplattformen auf Seen und Flugwindkraftanlagen, die auf verschiedenen Höhen durch die Nutzung von Drachen Windenergie produzieren. Straßen sollten zu in sich geschlossenen mobilen Infrastrukturen werden, welche Antriebsenergie bereitstellen und Rollreibung minimieren. Vielversprechend in diesem Rahmen sind super-robuste Oberflächenmaterialien, die regenerativ erzeugten Strom durch elektromagnetische Induktion an Fahrzeuge weitergeben. Weiterhin sollten im Bausektor Materialien wie Beton und Stahl durch klimafreundliche Substanzen wie Holz, Ton und Stein ersetzt werden, unterstützt durch Hightech-Komponenten wie Karbonfasern.
Das Problem mit den Batterien für die Elektro-Autos braucht also gar nicht gelöst werden. Die Straße funktioniert wie ein Induktionsofen. Das Prinzip wurde schon technisch erfolgreich, aber leider nicht kommerziell erfolgreich, beim Transrapid eingesetzt. Die Idee mit den supraleitenden Kabeln hatten wir eigentlich schon vor 30 Jahren beerdigt. Wie man den Strom vom Drachen auf die Erde kriegt, ist mir auch nicht ganz klar.
Aber wer große Ziele hat, braucht eben Visionen. Helmut Schmid hat in diesem Fall ja eher einen Arztbesuch empfohlen.
Das großartige Ergebnis der Studie ist, dass man das Ganze mit einer Erhöhung der Erbschaftssteuer finanzieren kann.
Kommen wir mal wieder auf den Boden der Tatsachen zurück. Was machen wir bis 2030? Das größte Infrastrukturprojekt Deutschlands. Was das ist? Die Umstellung von H-Gas auf L-Gas? Wie bitte?
Etwa 30% aller Gasverbraucher in Deutschland verfeuern Gas, das aus niederländischen und deutschen Quellen stammt, nämlich L-Gas. Der Rest Europas verfeuert H-Gas aus Norwegen, Russland oder Algerien. Leider geht jetzt das niederländische Gas zu Ende. Etwa 5 Millionen Gasfeuerungen müssen jetzt kontrolliert und umgestellt werden. Da man den Leuten ja nicht einfach das Gas abstellen kann, werden Straße für Straße umgestellt. Das Projekt fing 2015 an und dauert bis 2030.
Das wir nebenbei den Straßenverkehr auf Strom umstellen, halte ich schon für ziemlich sportlich.
Aber die Studie ist von lauter Professoren verfasst und der Leiter schreibt angeblich sogar Enzykliken für den Papst. Kann das Unsinn sein?

Überholt…

Der Januar 2017 war bezüglich der Stromproduktion ein ungewöhnlicher Monat. Die Produktion aus Wind war niedriger als in früheren Jahren, da wir nach einem stürmischen Anfang eine lang anhaltende Flaute hatten. Ungewöhnlich war die niedrige Produktion von Strom aus Nuklearenergie, verursacht durch Ausfall zweier Kraftwerke (vermutlich aus Wartungsgründen). Da die Windenergie den Ausfall nicht kompensieren konnte, kamen vermehrt Steinkohlekraftwerke in Betrieb. Zu ersten Mal überholten die Steinkohlekraftwerke die Braunkohlekraftwerke.
Man kann dies als Indiz dafür nehmen, was passieren wird, wenn die Nuklearkraftwerke in den nächsten Jahren vom Netz gehen werden. Der Ausbau der Windenergie wird vermutlich nicht ausreichen, die Lücke zu füllen. Stattdessen wird die Produktion aus Steinkohle steigen. Als Nebeneffekt wird der CO2-Ausstoss steigen und der Strompreis an der Börse wird sich erhöhen. Ob damit die EEG-Zulage sinkt, ist nicht sicher.
Die folgende Grafik zeigt einen Vergleich zwischen der Stromproduktion im Januar 2016 und 2017.

Im Grünen…

Wenn man das Ende der Stadt erreicht hatte und noch etwas weiter ins Grüne fuhr, sah man plötzlich zwei Eigenheime. Eigentlich sollte hier eine ganze Siedlung entstehen, doch irgendetwas war schiefgelaufen. Man sprach von Fehlplanung, Schildbürgerstreich und hinter vorgehaltener Hand noch von schlimmeren Dingen. So kam es, dass nur die Familien E. und K. hier wohnten. Das nachbarschaftliche Verhältnis war, wie nachbarschaftliche Verhältnissen so nun mal sind. Die Kinder schlugen sich und vertrugen sich wieder. Der Hund von Familie K. verscheuchte die Katze von Familie E. Die Erwachsenen grüssten sich und sprachen auch schon mal über den Gartenzaun miteinander. Familie E. hatte mal zu einem Grillabend eingeladen. Es war nicht wirklich ein Erfolg. Herr K. konnte sich für die veganen Würstchen nicht begeistern. Man suchte nach etwas, was alle interessierte und als man es mit Fussball gefunden hatte, stellte sich heraus, dass es innerhalb der Familie K. einen BVB Dortmund gegen Bayern München Konflikt gab, während in der Familie E. die Anhänger von Werder Bremen gegen die des SC Freiburg standen. Also beschränkte man das Gespräch auf die bewährten Aussagen «1:0 genügt» und «das Spiel hat 90 Minuten».
Eines Abends kam der Sohn der Familie K. zu seinem Vater und sagte ihm, dass der Nachbarsohn gesagt hätte, sie hätten jetzt Ökostrom und Familie K. sei schmutzig oder so ähnlich. Da Herr K. gerade seine Zeitung las, brummte er nur ein «Kann schon sein» und der Sohn trollte sich.
Plötzlich bemerkte er ein Flackern der Stehlampe. «Was hat der gesagt?» rief er seinen Sohn. «Dass wir schmutzig sind.» «Nein, das andere.» «Sie haben jetzt Ökostrom.» Das musste der Grund für das Flackern sein. Er legt die Zeitung zusammen und stapfte zu seinem Nachbarn. Als der die Haustür öffnete, fragte er ihn, ob bei ihnen auch das Licht flackere. Nein, bei uns nicht, war die Antwort. Sie hätten jetzt sehr stabilen Ökostrom aus österreichischen Wasserkraftwerken und da flackert nichts. Bei mir flackert es aber, seitdem Sie glauben, dass Sie Ökostrom haben, erregte sich Herr K. Ich glaube, dass da was schiefgelaufen ist. Ich kriege Ihren Ökostrom und den will ich nicht, weil er flackert. Dann wenden Sie sich bitte an die Stadtwerke, blieb Herr E. ganz gelassen. Das werde ich, entgegnete Herr K. bevor er zu seiner Zeitung zurückstapfte.
Am nächsten Morgen rief Herr K. gleich bei den Stadtwerken an. «Hier läuft was falsch. Ich kriege den Ökostrom von meinem Nachbarn und der kriegt meinen Strom.» donnerte Herr K gleich los. «Wie, bitte? Machen Sie sich keine Sorgen. Alles ist im grünen Bereich.» entgegnete ihm eine blonde Stimme. Mit so etwas liess Herr K. sich nicht abspeisen. «Ein Moment, ich verbinde Sie.» Nach gefühlten zwanzig Minuten, die mit wiederkehrenden 8 Takten Computermusik gefüllt wurden, ertönte eine neue Stimme: «Was können wir für Sie tun?» «Liefern Sie mir den Strom, den ich bestellt habe und nicht den Ökostrom, den mein Nachbar bestellt hat.» «Ökostrom ist doch sehr gut. Klimawandel und so, dass wissen Sie sicher doch.» «Ich will meinen Strom!» Herr K. hatte das Gefühl, dass er seiner Aussage mit etwas Lautstärke mehr Gewicht verleihen könnte. «Regen Sie sich bitte nicht auf. Wir liefern genau, was Sie bestellt haben. Schauen Sie einfach auf Ihre Rechnung. Steht das was von Ökostrom?» «Nein, da steht nichts von Ökostrom und deshalb will ich auch keinen und erst recht nicht den von meinem Nachbarn. Irgendwo haben Sie ein Ventil falsch gestellt und jetzt kriege ich den Ökostrom.» «Solche Ventile gibt es gar nicht. Zu Ihnen hinaus gibt es nur Kabel und darüber werden beide Häuser versorgt.» «Wenn der Ökostrom und der Nicht-Ökostrom über das gleiche Kabel kommen, müssen Sie den doch irgendwo wieder aufteilen und da läuft es falsch.» «Da wird nichts aufgeteilt. Sie kriegen beide exakt den gleichen Strom.» Herr K. war sprachlos. «Aber mein Nachbar zahlt mehr?» «Mmmmh, nun ja. Kommt darauf an, wie man das sieht. Sie wissen schon Klimawandel und so.» «Dann danke ich Ihnen für die Auskunft.» Herr E. hatte seitdem immer das Gefühl, ein leichtes Schmunzeln im Gesicht von Herrn K. zu entdecken, wenn man sich begegnete.

Kohle ist nicht gleich Kohle

Was haben Windenergie, Biomasse, Wasserkraft und Photovoltaik gemeinsam. Alle zählen zu den «Erneuerbaren Energien». Was haben Braunkohle und Steinkohle gemeinsam. Beide sind Kohlen und zählen zu den «konventionellen Energien». Falsch. Sie sind zwei vollkommen verschiedene Energieträger, die nichts gemeinsam haben. Dies ist zu berücksichtigen, wenn man eine Reihenfolge der grössten Energieträger aufstellt. Die richtige Reihenfolge ist: Erneuerbare, Braunkohle, Steinkohle.

Genug, mehr als genug…

Energiewende-Szenarios gehen immer davon aus, dass wir viel mehr Windturbinen installieren müssen. Eine typische Zahl ist 400 GW. Wenn die Turbinen jetzt wirklich 400 GW Strom liefern, könnten wir diese Menge natürlich nicht verbrauchen. Die Leistung der Turbinen wird einfach begrenzt. Aber diese Situation kommt ja nicht sehr häufig vor. Nach der jetzigen Rechtslage wird den Windmüllern der nicht erzeugte Strom trotzdem bezahlt. Ein typischer Stromverbrauch ist 70 GW. Die Frage wäre dann, wieviel Strom aus 400 GW Windturbinen könnte nicht verbraucht werden. Eine Analyse der Windeinspeisung im Jahr 2016 zeigt, dass ca. 45% der Stromerzeugung nicht verbraucht werden kann. 45% des Stroms wird erzeugt, wenn die Leistung der Windturbinen größer als (70/400=) 17.5% ist. Dies würde bedeuten, dass wir fast doppelt so viel Strom erzeugen könnten, als wir verbrauchen können. Die Stromgestehungskosten stiegen also auf das Doppelte. Die folgende Kurve zeigt den Effekt der Leistungsbegrenzung auf die nutzbare Strommenge.

Wie geht’s weiter mit dem CO2?

Ich habe mal die Stromproduktion von 2000 bis 2016 in einer Grafik dargestellt:
Stromproduktion 2000 - 2016
Der Strom aus Wasserkraft ist fast konstant und Änderungen sind nicht zu erwarten. Bei der Solarenergie deutet sich eine Sättigung an. Der Strom aus Biomasse hat eine Sättigung erreicht und wird in der Zukunft wohl eher zurückgehen. Der Strom aus Kernenergie ist fast auf die Hälfte zurückgegangen und wir in den nächsten Jahren noch dramatischer zurückgehen. Er liegt aber immer noch vor der Produktion aus Windenergie. Die grossen Stromerzeuger, die das meiste CO2 produzieren, Braunkohle und Steinkohle sind ziemlich stabil. Braunkohle hat sich kaum geändert und Steinkohle hat etwa 20% verloren. Erdgas ist sehr uneinheitlich, weil es als letztes genutzt wird und die Schwankungen der anderen ausgleicht.
Was darf man für die Zukunft erwarten? Zwei Punkte sind ziemlich sicher: die Kernenergie wird zurückgehen und der Strom aus Biomasse nicht zunehmen. Es ist zweifelhaft, dass die Windenergie in den nächsten 5 Jahren so stark ausgebaut werden kann, dass sich die Stromproduktion verdoppelt. Der Strom aus Kernenergie wird wohl durch Strom aus Erdgas ersetzt werden. Für den Strom aus Braun- und Steinkohle ist wohl kaum eine Änderung zu erwarten. Dies bedeutet auch, dass der CO2-Ausstoss aus der Stromproduktion in den nächsten Jahren wohl eher zunehmen wird. Aber vielleicht kommt es auch ganz anders.