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Wer ist schuld? – Teil 3 – Vernetztes Denken fehlt

 

Eines vorweg – es gibt nicht den EINEN Schuldigen – bzw. ist diese Frage zugleich Teil des Problems. Unser gewöhnliches Entweder-oder-Denken engt den Horizont ein. Daher wurde der Titel als Provokation gewählt. Der zweite Teil des Problems ist unser einfaches Ursache-Wirkungs-Denken. Das hat im linearen/mechanistischen Zeitalter ganz gut bis sehr gut funktioniert.

Komplexe Systeme erfordern jedoch neue Betrachtungs- und Herangehensweisen – die wir uns erst aneignen müssen. Wir benötigen dazu Denken in Wirkungsgefügen bzw. vernetztes Denken.

Im ersten Teil “Wer ist schuld?” wurden einige wichtige technische Aspekte beleuchtet, warum die Energiewende in der derzeitigen Form wahrscheinlich eine Sackgasse darstellt.

Im zweiten Beitrag wurden weitere negative Auswirkungen der deutschen Energiewende analysiert.

In diesem Beitrag werden weitere Aspekte beleuchtet, bzw. verschiedene Aussagen zur Energiewende in Frage gestellt.

Werden die richtigen Ziele verfolgt?

Ein wesentliches Argument für die derzeitige Vorgangsweise bei der Strom-Energiewende ist das Ziel, den CO2-Ausstoß zu reduzieren, um den Klimawandel zu verlangsamen.

Dazu aktuelle Meldungen:

“Die am schnellsten wachsende Gefahr für das Klima sind weder rauchende Industrieschlote noch verdauende Kühe auf der Weide. Die größte Gefahr steckt in Ihrer Hosentasche – oder wo immer Sie Ihre Autoschlüssel aufbewahren.

Bis ins Jahr 2050 werden die Treibhausgasemissionen aus dem Verkehr um 71 Prozent ansteigen, heißt es da. So schnell wie in keinem anderen Bereich.

Elektroautos seien nicht nur quasi unbezahlbar, sondern wegen der Übertragungsverluste auch weniger umweltfreundlich als ein Diesel.”

Quelle: Die Presse

“Deutschland erlebt derzeit das „Energiewende-Paradox“: Steigende Treibhausgas-Emissionen trotz steigender Anteile Erneuerbarer Energien. Eine im Vorfeld der Veröffentlichung des IPCC-Berichts zu Klimaschutzmaßnahmen veröffentlichte Analyse von Agora Energiewende zeigt nun: Die steigenden Emissionen in Deutschland sind nicht auf den Atomausstieg zurückzuführen. Verantwortlich ist vielmehr die Verdrängung der Erdgas-Stromerzeugung durch Stein- und Braunkohle sowie fehlende CO2-Reduktionen in den Bereichen Wärme, Verkehr und Industrie.

Während die Treibhausgasemissionen in Deutschland zwischen 1990 und 2010 stetig gefallen sind, steigen sie seit 2011 wieder. Dies gilt sowohl für die Gesamt-Treibhausgasemissionen als auch für den Bereich der Energiewirtschaft. Hintergrund sind zwei Trends. Innerhalb des Stromsektors wird zwar die wegfallende Stromerzeugung der Kernkraft nach Fukushima durch den Ausbau der Erneuerbaren Energien überkompensiert, zudem sank der Stromverbrauch. Gleichzeitig aber verdrängen Braun- und Steinkohle-Kraftwerke am Strommarkt die CO2-ärmeren Gaskraftwerke, und die Stromexporte steigen.”

Quelle: www.agora-energiewende.de

Daher entsteht hier wohl der berechtigte Eindruck, dass mit der Strom-Energiewende die falschen Ziele verfolgt werden, zumindest in der Form, wie sie derzeit betrieben wird.

Einerseits, da damit nur ein Aspekt von vielen Betrachtet wird, und offensichtlich nicht der wichtigste. Und auf der anderen Seite der derzeitige Ausbau der dezentralen Erzeugung nicht in das Versorgungssystem / Verbraucherverhalten passt und damit zunehmend zur Gefährdung für das gesamte europäische Versorgungssystem wird.

Zur Untermauerung sei hier einmal mehr die aktuelle Situation (vom 01.-15. April 2014) dargestellt:

Stromversorgung vom 01.-15. April 2014 Deutschland; Quelle: www.agora-energiewende.de
Stromversorgung vom 01.-15. April 2014 Deutschland; Quelle: www.agora-energiewende.de
 Mit der derzeitigen Produktionslandschaft, insbesondere den gelben Spitzen, kann keine nachhaltige Energieversorgung aus erneuerbaren Ressourcen gestaltet werden. Auch wenn man noch so fest daran glaubt.

Der Schein trügt …

Erst vor kurzem wurde in einem aktuellen Prospekt folgende Aussage abgedruckt: “Nach Schätzungen der deutschen Beratungsgesellschaft B.A.U.M. Consult könnten schon 2,5 Millionen Elektroautos genug Speicherkapazität bieten, um die Stromschwankungen zwischen 
Erzeugung und Bedarf in Deutschland auszugleichen.”

Klingt sehr verlockend, hält jedoch keiner faktischen Analyse statt.

1.) Anschlusswert/Leistung

Die meisten Standardstromanschlüsse lassen derzeit einen Leistungsbezug/-abgabe von 3,7 kW zu. Das bedeutet, würden tatsächlich alle 2,5 Millionen Elektroautos zeitgleich am Netz sein, wäre eine Leistung von 9,25 GW verfügbar. Am 13. März 2014 fehlten kurzfristig 7,5 GW. Das wäre sich damit (theoretisch) ausgegangen.

2.) Speicherkapazität

Wie sieht es mit der Speicherkapazität aus? Wie lange kann die Leistung abgegeben/aufgenommen werden?

Bei den Berechnungen wird davon ausgegangen, dass man max. 50% der Batteriekapazität nutzen kann, da die Kunden eine leere Batterie nicht gutieren würden. Die bisherigen Modelle weisen eine Kapazität von (bis zu) rund 20 kWh auf. Das bedeutet, im Optimalfall können 10 kWh als Pufferspeicher genutzt werden. Bei 3,7 kW Anschlussleistung wären das ca. 2,7 Stunden Puffer. Zum Ausgleich von Kurzzeitschwankungen würde das reichen. Für den Ausgleich Tag/Nacht, wie im oben angeführten Beispiel dargestellt, jedoch nicht.

Beispiel: PV-Strom kann nur am Tag produziert werden. Wir haben daher zumindest 12 Stunden keine Produktion. Das würde für die 9,25 GW Anschlussleistung (*12) 111 GWh Speicherbedarf bedeuten. Unsere 2,5 Millionen Fahrzeuge könnten aber nur eine Speicherkapazität von 25 GWh bereit stellen – also weniger als 1/4 eines Nachtverbrauchs.

Eine andere/ältere Aussage: “2,5 Mio. E-Autos können 2020 die gesamte Erzeugung der PV-Anlagen in Deutschland speichern.”

Wir nehmen dazu den gestrigen Tag:

Stromproduktion Solar Deutschland am 14.04.14; Quelle: www.transparency.eex.com
Stromproduktion Solar Deutschland am 14.04.14; Quelle: www.transparency.eex.com

Wir nehmen den jeweiligen Stundenwert (MW) und rechnen in nicht sauber konstant für eine Stunde (MWh) und summieren das Ganze auf. Damit wurden gestern rund 106 GWh PV-Strom erzeugt. Wir nehmen nun großzüg an, dass unsere Autos 20 kWh speichern könnten. Dazu wären aber 5,3 Millionen Autos/Batterien erforderlich!!

Damit wären bereits heute für diese Aussage – an einem nicht ganz optimalen Sonnentag – mehr als doppelt so viele Autos erforderlich. Im Mai ist eine Sonnenstromproduktion zur Spitzenzeit weit über 20 GW zu  erwarten!

3.) Smart Grid

Natürlich könnten Elektrofahrzeuge eine puffernde Rolle im Smart Grid übernehmen. Jedoch muss man hier die Kirche im Dorf lassen. Das was derzeit kommuniziert wird, entspricht in vielen Bereichen nicht der Realität. Ganz abgesehen, dass eine ganze Reihe von Faktoren zusammenpassen müssten, damit das auch wirklich sinnvoll funktioniert und nicht nur dem Zufall überlassen ist:

  • Die Steuerung von Ladezyklen ist technisch sehr aufwendig und bedeutet ein Mikromanagement.
  • Die Batterien/Akkus verfügen nur über eine begrenzte Ladezyklenanzahl, was sich auf die Lebensdauer (Kosten) auswirkt.
  • Wie viele Fahrzeuge zum Zeitpunk X wirklich an einer Ladestelle hängen, ist nicht wirklich kalkulierbar.
  • Ob die flächenmäßige Verteilung der Autos zum Zeitpunkt X auch dem tatsächlichen Bedarf für das Smart Grid entspricht, ist kaum abschätzbar.
  • Sollte eine Mehrfachpufferung hintereinander erforderlich sein, stößt das System rasch an die Belastungsgrenzen.
  • und noch vieles mehr

Hier wurde kein Versuch unternommen, das Thema hochwissenschaftlich aufzubereiten. Aber die wenigen dargestellten Aspekte reichen, um so mancher Werbeversprechung den Wind aus den Segeln zu nehmen. Daher sollte wohl kritisch hinterfragt werden, ob wir hier nicht andere Lösungen brauchen.

Was ist dann die Lösung? – Dezentralität und zelluläre Systeme

Im ersten Schritt sollten wir feststellen, wo rasch Fortschritte zu erzielen sind. Hier insbesondere, wo rasch eine Energiebedarfsreduktion oder eine Senkung des CO2-Ausstoßes möglich ist. Dabei wird man auch unangenehme Bereiche, wie den Individualverkehr, angreifen müssen. Eine Energiewende ohne Einbindung der Menschen ist nicht möglich.

Und bevor großartig im hochvernetzten und wechselseitig abhängigen Stromversorgungssystem durch Try-and-Error herumgebastelt wird, sollten wir uns klar werden, was ein Scheitern für Folgen nach sich ziehen würde.

Die Transformation zu einer nachhaltigen Energie-/Stromversorgung erfordert neue Lösungswege. Durch die Volatilität der bisherigen Erzeugung sind dezentrale/zelluläre Strukturen erforderlich, um eine Ausbreitung von Störungen zu minimieren. Der derzeitige Top-down-Ansatz entspricht der alten/industriellen Denkweise. Für eine nachhaltige Energieversorgung benötigen wir einen Buttom-up-Ansatz. Das bedeutet, lebensfähige dezentrale Strukturen, die nach und nach miteinander zu einem größeren System vernetzt werden. Das bedeutet nicht, dass dieser Aufbau isoliert erfolgen muss. Jedoch ist die lebensfähige Zelle die Basis eines funktionierenden Systems.

Der derzeitige einseitige Eingriff ist hochgradig gefährlich und setzt das ganze System aufs Spiel. Dabei spielt die menschliche Schwäche “Gier” durchaus eine nicht zu unterschätzende Rolle. Es gibt derzeit leider auch zu viele Profiteure, die nur die kurzfristige Gewinnmaximierung im Fokus haben (etwa Wucherpreise bei der Grundstücksvermietung für Anlagen, der fixe Einspeistarif, etc.). Ein System ist aber mehr als die Summe der Einzelteile …

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