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Ein Umweltphysiker im Klimawandel

Archiv für Oktober 2011

Schlechte Kosten-Bilanz für Erneuerbare Energien

mit einem Kommentar

Gastbeitrag von Michael Krüger, auch erschienen bei Readers Edition.

Die Erneuerbaren Energien sind in Zeiten des Klimaschutzes stark auf dem Vormarsch. In der deutschen Presse und von der Politik wird der Weg zur Energieversorgung aus 100% Erneuerbaren Energien (EE) propagiert. Jedoch ist deren Ausbau begrenzt. Der Grund: Die Energiedichte und Leistungsdichte von Erneuerbaren Energien, wie Wind- und Sonnenenergie ist vergleichsweise gering.

Deshalb benötigt man relativ viel Material, Platz und mithin Naturraum, um jene Menge an Wind-, oder Sonnenenergie zu ernten, die es braucht, um ein Kilo Kohle, einen Liter Erdöl, oder gar ein Kilo Atombrennstoff zu ersetzen. Auch die landwirtschaftliche Erzeugung von Biokraftstoffen aus Raps, Mais, oder Ölpalmen ist sehr flächenintensiv und auf pflegeintensive Monokulturen angewiesen und dabei aufgrund von Lachgasemissionen – einem starken Klimagas – keineswegs “klimaneutral”. Wie die Flächen-Bilanzen und Kosten-Bilanzen im einzelnen aussehen, wird im Folgenden dargelegt.

Zunächst ein Vergleich der Leistungsdichten der unterschiedlichen Energieträger

Die Leistungsdichte eines Energieträgers gibt an, wie viel Leistung in Watt pro Flächeneinheit in Quadratmeter umgesetzt wird. Je höher dieser Wert, desto kleiner kann z.B. ein Kraftwerk ausgelegt werden. Geringe Leistungsdichte bedeutet umgekehrt einen höheren Materialaufwand.

Leistungsdichten im Vergleich: Energiequelle, Leistungsdichte in kW pro m²

Erdwärme 0,00006
Gezeitenströmung (Mittel) 0,002
Windströmung (Windgeschwindigkeit 6 m/s, Luftdruck 1000 hPa, Temperatur 20 °C) 0,128
Sonnenstrahlung (Solarkonstante) weniger als 1,37 (Mittel BRD 0,11)
Öl (Heizkessel) 20 – 30
Wasserströmung (6 m/s, Dichte 1.000 kg/m³) 108
Kohle (im Dampferzeuger-Brennraum eines Kraftwerkes) 500
Uran (am Brennelement-Hüllrohr) 650

Die EE haben die geringsten Leistungsdichten. Das bedeutet, ein hoher Materialaufwand/ Flächenbedarf ist zur Energieproduktion aus EE erforderlich.

Kommen wir zu den Flächenbilanzen der EE

Die Flächen-Bilanz für Biokraftstoffe/ Rapsöl

Rund 5% des primären Energieverbrauchs in Deutschland werden derzeit durch Biomasse gedeckt. Was wäre notwendig, um den Primärenergieverbrauch zu 100% aus Biomasse – wie z.B. Rapsöl – zu decken?

Antwort: Eine Anbaufläche, die in etwa acht mal so groß ist wie die Fläche Deutschlands wäre notwendig, um den Primärenergieverbrauch in Deutschland komplett über Rapsöl zu decken.

Die Flächen-Bilanz für die Windkraft

Rund 1% des primären Energieverbrauchs und rund 1,5% des Endenergieverbrauches in Deutschland werden derzeit durch Windkraft gedeckt. Der Endenergieverbrauch ergibt sich aus dem Primärenergieverbrauch, abzüglich der Verluste, die bei der Erzeugung der Endenergie aus der Primärenergie auftreten. Was wäre notwendig, um den Endenergieverbrauch zu 100% aus Windkraft zu decken?

Antwort: Ca. 26% der Fläche Deutschlands wären notwendig, weit mehr, als die Fläche Bayerns, (mit in etwa 145.000 Offshore-Windkraftanlagen der 5 MW-Klasse) natürlich offshore, um den Endenergieverbrauch in Deutschland komplett (d.h. im Jahresdurchschnitt) aus Windkraft zu decken.

Die Flächen-Bilanz für Photovoltaikstrom

Rund 0,2% des primären Energieverbrauchs und des Endenergieverbrauches in Deutschland werden derzeit durch Photovoltaikstrom gedeckt. Was wäre notwendig, um den Endergieverbrauch zu 100% aus Photovoltaikstrom zu decken?

Antwort: In etwa 7% der Fläche Deutschlands, oder nahezu die gesamte Fläche Brandenburgs wäre notwendig, (ca. 26.000 Quadratkilometer Fläche) um den Endenergieverbrauch in Deutschland komplett (d.h. im Jahresdurchschnitt) über Photovoltaikstrom zu decken.

Die Berechnungen für die einzelnen Flächenbilanzen gehen direkt aus dem Vorgängerartikel “Schlechte Flächen-Bilanz für Erneuerbare Energien” hervor. Dabei zu berücksichtigen ist, dass eine Vollversorgung durch eine der aufgeführten EE alleine nicht möglich ist, sondern eine Kombination der EE das Mittel der Wahl ist. Entsprechend ist bei der Abschätzung den Kosten-Bilanzen vorzugehen.

Kommen wir nun zur entscheidenden Frage: Was kostet eine Umstellung der Energieversorgung auf eine 100%ige Versorgung aus Erneuerbaren Energien in Deutschland?

Die Kosten-Bilanz für Biokraftstoffe/ Rapsöl

Aus der Flächenbilanz geht hervor: Eine Anbaufläche, die in etwa acht mal so groß ist wie die Fläche Deutschlands wäre notwendig, um den Primärenergieverbrauch in Deutschland komplett über Rapsöl zu decken. Die Basisdaten: Netto ergibt sich ein Ertrag von ca. 1.290 Liter Rapsöl pro Hektar, bzw. 129.000 Liter pro km². Die Gesamtfläche Deutschland beträgt ca. 360.000 km². Um den Primärenergieverbrauch in Deutschland komplett über Rapsöl zu decken wären also ca. 129.000 x 360.000 x 8 = 371.520.000.000 (371,52 Milliarden) Liter Rapsöl pro Jahr erforderlich. Zwischen 50 und 60 Cent kostet der Liter Rapsöl. D.h. ca. 205 Milliarden Euro pro Jahr würde es kosten, um den Primärenergieverbrauch in Deutschland komplett über Rapsöl zu decken.

Alternativberechnung: In Deutschland beläuft sich der Primärenergieverbrauch auf rund 4 Mio. GWh/Jahr. Der Heizwert von Rapsöl beträgt  9,7 kWh/L = 0,0000097 GWh/L. Somit wären ca. 412.371.134.000 (412,37 Milliarden) Liter Rapsöl pro Jahr erforderlich um den Primärenergieverbrauch in Deutschland zu decken. Zwischen 50 und 60 Cent kostet der Liter Rapsöl. D.h. ca. 225 Milliarden Euro pro Jahr würde es kosten, um den Primärenergieverbrauch in Deutschland komplett über Rapsöl zu decken.

Die ca. 200 Milliarden Euro wären nur der jährliche Materialeinsatz (Unkostenbeitrag) der zur Bereitstellung des Brennstoffes Rapsöl notwendig wäre. Externe Kosten zur Energieerzeugung über Kraftwerke, etc. würden dann noch hinzu kommen.

Die Kosten-Bilanz für die Windkraft

Aus der Flächenbilanz geht hervor: Ca. 26% der Fläche Deutschlands wären notwendig, weit mehr, als die Fläche Bayerns, (mit in etwa 145.000 Offshore-Windkraftanlagen der 5 MW-Klasse) natürlich offshore, um den Endenergieverbrauch in Deutschland komplett (d.h. im Jahresdurchschnitt) aus Windkraft zu decken. Eine Offshore-Windkraftanlage der 5 MW-Klasse kostet ca. 15 Mio. € (bei einer veranschlagten Lebensdauer von 20 Jahren). (Zum Vergleich: Baukosten Alpha Ventus mit 12 Anlagen ca. 250 Mio. Euro und Baukosten Bard Offshore 1 mit 80 Anlagen ca. 1.200 Mio. Euro). D.h. der Bau der 145.000 Offshore-Windkraftanlagen würde rund 2.175 Milliarden Euro kosten und das veranschlagt auf eine Lebensdauer von 20 Jahren. Macht 109 Milliarden Euro Kosten pro Jahr alleine für die Aufrechterhaltung der Windparks. Hinzu kommen die Betriebs- und Wartungskosten der Anlagen und Demontage- und Entsorgungskosten nach 20 Jahren Betriebszeit.

Die Kosten-Bilanz für Photovoltaikstrom

Aus der Flächenbilanz geht hervor: In etwa 7% der Fläche Deutschlands, oder nahezu die gesamte Fläche Brandenburgs wäre notwendig, (ca. 26.000 Quadratkilometer Fläche) um den Endenergieverbrauch in Deutschland komplett (d.h. im Jahresdurchschnitt) über Photovoltaikstrom zu decken. Die Lebenszeit von Photovoltaikmodulen beträgt in etwa 25 Jahre. Danach bringen sie nur noch ein Teil ihrer Leistung, werden wartungsintensiv und müssen durch neue Module ersetzt werden. Der Quadratmeter Photovoltaikmodul kostet ca. 200 Euro (ebay-Preis, ohne Montage). 26.000 Quadratkilometer (Mio. Quadratmeter) Fläche mit Photovoltaikmodulen auszustatten würde also ca. 5.200 Milliarden Euro kosten und das veranschlagt auf eine Lebensdauer von 25 Jahren. Macht 208 Milliarden Euro Kosten pro Jahr alleine an Modulkosten für die Aufrechterhaltung. Hinzu kommen die Montage-, Betriebs-, Wartungskosten der Anlagen und Demontage- und Entsorgungskosten nach 25 Jahren Betriebszeit.

Das Fazit

Um eine Erstinfrastruktur aus 100% EE hier in Deutschland aufzubauen sind Material- und Baukosten zwischen ca. 2.000 – 5.000 Milliarden Euro erforderlich. Die Kosten um die Erstinfrastruktur zu erneuern/ aufrecht zu erhalten belaufen sich auf mindestens 100 – 200 Milliarden Euro pro Jahr. Hinzu kommen die Betriebs-, Wartungs, Demontage- und Entsorgungskosten der Anlagen. Außerdem zu berücksichtigen sind der nötige Ausbau der Stromnetze und die Errichtung von Energiespeichern, welche notwendig sind, um die unstetige Windkraft und den Tages- und Jahresgang im Solarstrom auszugleichen. Denn bei Flaute gibt es keinen Windstrom und in der Nacht und im Winter wenig bis gar keinen Solarstrom. Der Energiebedarf in Winter ist aber besonders groß. Um das auszugleichen sind gigantische Energiespeicher und ein entsprechendes Stromnetz, welches den Strom nach Bedarf verteilen kann, erforderlich. Somit werden sich die oben genannten Kosten leicht verdoppeln bis verdreifachen. Abschließend noch zum Vergleich: Die privaten Haushalte gaben 2005 für Energie und Kraftstoffe rund 98 Milliarden Euro aus. Die Gesamtausgaben für Energie einschließlich Kraftstoffen in Deutschland beliefen sich 2005 auf 212 Mrd. Euro.

Geschrieben von klimakatastrophe

Donnerstag, 27 Oktober, 2011 um 11:41

Ökostrom auf Kosten der sozialen Unterschicht – Leidtragende und Profiteure des EEG

mit einem Kommentar

Gastbeitrag von Michael Krüger, auch erschienen bei Readers Edition.

In Deutschland gibt es ein Fördersystem für EE (Erneuerbare Energien) – eine Maßnahme zum Schutz des Klimas – das durch das EEG (Erneuerbare Energien Gesetz) geregelt wird. Das EEG wurde im Jahr 2000 unter dem grünen Umweltminister Jürgen Tittin eingeführt und garantiert jedem Kraftwerk, das Strom aus EE ins Netz einspeist und bestimmte zusätzliche Voraussetzungen erfüllt, eine langfristige und kostendeckende Vergütung. Die Vergütungssätze liegen in der Regel deutlich über dem normalen Marktpreis, zu dem Kraftwerke ihren Strom verkaufen können. Somit wird über das EEG der Bau und Betrieb von EE-Kraftwerken bezuschusst, die sonst nicht wettbewerbsfähig wären. Der von EEG-Kraftwerken eingespeiste Strom muss vom lokalen Netzbetreiber aufgenommen und vergütet werden. Nach einem komplizierten Wälzungsmechanismus werden die Kosten für die EEG-Förderung dann auf alle Stromverbraucher in Deutschland umgelegt. Somit finanziert jeder Letztverbraucher von Strom per Gesetz einen gewissen Anteil der Stromerzeugung aus EE. Dieser Anteil wird umso großer, je weiter die EE ausgebaut werden.

Zu Gute kommt die EEG-Vergütung den Betreibern von EE, wie den Besitzern von Windkraftanlagen, Photovoltaikanlagen und Biogasanlagen. Diese können ihre Anlagen innerhalb von 15 bis 20 Jahren über die EEG-Vergütung abbezahlen und fahren anschließend satte Gewinne ein. Umgelegt wird das auf alle Stromverbraucher in Deutschland. Also auch auf die soziale Unterschicht, die teils aus der Grundsicherung heraus die EEG-Umlage bezahlen muss.

Grundsicherungs-Empfänger sind besonders von der steigenden EEG-Umlage betroffen

Sozialhilfeempfänger (u.a. bedürftige Erwerbsunfähige und Rentner) und Langzeitarbeitslose erhalten eine Grundsicherung von 364 €/monatl. zum Lebensunterhalt, den sogenannten Regelbedarf. Davon sind ca. 25 €/monatl. für Strom (zusammen rund 30 € für Strom und Renovierungen) vorgesehen. Für Mehrpersonenhaushalte und Kinder sind es sogar noch weniger pro Person. Bleiben wir aber beim Ein-Personen-Haushalt. Der durchschnittliche Ein-Personen-Haushalt hat einen Jahresverbrauch von ungefähr 1.500 kWh. 1.500 kWh Strom kosten im Durchschnitt monatlich ca. 37 Euro (siehe z.B. VERIVOX-Stromrechner). Somit müssen Grundsicherungs-Empfänger schon jetzt im Durchschnitt monatlich ca. 12 Euro, bzw. 48 Prozent mehr für Strom zahlen, als sie dafür erhalten. Diese Mehrkosten sind aus dem Regelbedarf von 364 €/monatl. zu begleichen. Entsprechend weniger bleibt übrig, um den Lebensunterhalt zu bestreiten. Hinzu kommt, mit dem Ausbau der EE steigt die EEG-Umlage weiter an und verschärft die Situation.

Aber nicht nur Grundsicherungs-Empfänger sind betroffen, sondern auch Personen mit geringen Einkommen, wie z.B. Großfamilien. Durch die Erhöhung der Umlage zur Förderung erneuerbarer Energien (die EEG-Umlage steigt von 2,047 Cent auf 3,53 Cent pro Kilowattstunde) kommen in diesem Jahr auf durchschnittliche Haushalte Mehrkosten von etwa 60 Euro im Jahr zu. Für Besserverdienende kein Problem, Geringverdiener trifft dieses aber besonders, da Mindesteinkommen, Renten und die Grundsicherung nicht entsprechend/ anteilig der steigenden EEG-Umlage erhöht werden. Geringverdiener werden dadurch zusätzlich benachteiligt und die Schere zwischen Reich und Arm klafft immer weiter auseinander. Denn die Profite streichen die EE-Betreiber ein.

Dank des EEG herrscht Goldgräberstimmung bei den Investoren in EE

Bestes Beispiel für die Goldgräberstimmung bei den EE ist Frank Asbeck, der Vorstandsvorsitzender der SolarWorld AG und der Solarparc AG. Er ist Liebling der Politik und Börse, grüner Vorzeigeunternehmer und fährt einen schwarzen Maserati mit 300 PS, der braucht 18 Liter auf 100 Kilometern. Man gönnt sich ja sonst nichts.

Frank Asbeck: “Der Mensch ist eben widersprüchlich. Ich fahre den Maserati ungeheuer gerne. Und Irgendwer muss doch das restliche Öl aufbrauchen, damit die Solarindustrie nach vorne kommt!”

Auch die Windkraftbetreiber verdienen kräftig mit am EEG. Ein Vorreiter war Arngolt Bekker. Bekker war eine der schillerndsten Gestalten im Offshore-Windgeschäft. Bekker gehört zur Fraktion russischer Energiebarone: Das sind Geschäftsleute, die unter dem Ex-Präsidenten Boris Jelzin Milliarden im Gasgeschäft verdienten – und später von Wladimir Putins Regierung ausgebootet wurden.

Aufgrund von Auseinandersetzungen und Querelen mit Gasprom und der russischen Regierung setzte sich Bekker mit Familie und Vermögen nach Deutschland ab. Bekker lebt seit 2002 mit seiner Familie in Deutschland/ Bremen. Das er trotz der Erfolge Russland verließ, erklärt Bekker damit, dass er schon immer “in die Heimat seiner Vorfahren zurückkehren wollte”. Vorwürfe, dass er wegen Geldgeschichten Ärger mit der Putin-Regierung bekommen hat, streitet Bekker ab. “Das einzige Problem, das es mit dem Kreml gab, war wegen Falschparkens”, sagt er knapp.

Zudem gab es Ermittlungen wegen Geldwäsche: Wie SPIEGEL-ONLINE berichtete, flossen an einem Tag im Dezember 2002 auf neun Bremer Konten des Bekker-Clans insgesamt 83,6 Millionen Dollar. Das Geld kam direkt aus Moskau, was hierzulande entsprechende Ermittlungen wegen des Verdachts auf Geldwäsche auslöste. Die Ermittlungen brachten allerdings nichts Illegales zutage.

In Bremen baute Bekker ab 2003 mit seiner Familie das Unternehmen für Offshore-Windenergie Bard auf, denn das Offshore-Windgeschäft versprach durch die EEG-Förderung reichlich Profite. Nachdem die Kosten für den Aufbau seines ersten Windparks um mehr als das Doppelte in die Höhe geschossen waren und sich der Bau des Errichterschiffes und dann des Windparks stetig verzögerten und schließlich noch ein Berufstaucher bei den Bauarbeiten ums Leben gekommen war, gab Bekker im Dezember 2010 die Führung und die Anteile des Unternehmens ab. Es wurde über Verkaufsabsichten berichtet. Neben Altersgründen wurden auch Finanzierungsfragen in Bezug auf die nötigen hohen Investitionen im Offshore-Bereich genannt. Nun sind andere Großinvestoren am Zug, die über das EEG profitieren wollen.

Während Großinvestoren über das EEG Profite machen, fordern Sozialverbände Einsparungen bei Hilfebedürftigen

In Anbetracht der Vorgeschichte könnte man meinen, die Sozialverbände würden die geringen Stromsätze im Regelbedarf der Hilfeempfänger und das soziale Gefälle, welches durch das EEG gefördert wird kritisieren. Das tun sie aber nicht. Statt dessen wollen sie den Hilfeempfängern mit Energiespartipps auf die Sprünge helfen. So suchen beispielsweise „Energiesparhelfer“ Bedürftige auf, um nach Energiesparpotentialen in deren Haushalten zu suchen. In der Regel sind dazu Neuanschaffungen von energiesparenden Geräten erforderlich. Diese Neuanschaffungen sind aber für ohnehin schon Hilfebedürftige nahezu unmöglich. Auch der Wechsel zu einen günstigeren Stromanbieter ist für viele Hilfebedürftige (mit negativen Schufa-Eintrag) nicht möglich, da die Stromanbieter vor einem Wechsel in der Regel den Schufa-Eintrag überprüfen und hiernach ausselektieren.

Die Armen werden durch das EEG also ärmer und die Reichen reicher. Aber was bringt das EEG eigentlich fürs Klima?

Wer glaubt, dass man mit dem Ausbau der EE dem Klima etwas Gutes tut, der unterliegt auch hier einer Illusion. Aufgrund des Emissionshandels mit CO2-Zertifikaten in Europa wird an einer Stelle CO2 eingespart, an anderer Stelle darf dafür aber mehr ausgestoßen werden. Reduziert wird letztendlich gar nichts, außer das Geld in Ihrem Geldbeutel. Desweilen steigen die globalen CO2-Emissionen weiter in die Höhe. 2010 wurde ein neues Rekordhoch von 33 Milliarden Tonnen CO2 erreicht. Tendenz weiter steigend. Aber für das gute Gewissen bezahlt man ja gerne ein bisschen mehr für den “grünen” Strom. Zumindestens, wenn man das Geld hat.

Geschrieben von klimakatastrophe

Donnerstag, 27 Oktober, 2011 um 11:38

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