Vermeidbare Kosten

 Wir sind voll dabei die historisch gewachsene Energiewirtschaft mit einem Reparatur-Kit an die Erfordernisse der Zeit anzupassen. Das ist teuer und unnötig. Strategien sind zurzeit:

  • Steigerung der Effizienz
  • Reduzierung des Ressourcenverbrauchs
  • Energiesparen aus Kostengründen

Sparen aus Kostengründen ist immer vernünftig. Die anderen Punkte passen aber nicht zu einen nachhaltigen Wasserstoffwirtschaft, weil deren Potenzial praktisch unendlich ist und die Ressourcen für eine Ewigkeit reichen. Hier eine Auswahl unseres Reparatur Kits:

Errichtung von neuen Hochspannungsleitungen und Ertüchtigung des Netzes

Strom gilt in unserer stromgeführten Energiewirtschaft als besonders hochwertig. Deshalb soll nichts davon umkommen. Dazu werden Maßnahmen durchgeführt:

  • Ausbau der Hochspannungsleitungen, um Strom aus dem windreichen Norden zu den Verbrauchern im Süden zu bringen.
  • Verstärkung der Stromleitungen zu unseren Nachbarn (europäische Kupferplatte).
  • Ertüchtigung des Verteilnetzes für Spitzenerzeugung von PV-Anlagen und Stromtransport in beide Richtungen.
  • Erhalt und Pflege des vorhandenen Stromnetzes zu einem smarten Netz mit zentraler Steuerung
  • Ausrüstung der Verbraucher mit smart meters (bereits EU-Vorschrift.)
  • Ausrüstung der Verbraucher mit smarten Geräten, die sich je nach Stromangebot selbständig ein- und ausschalten.
  • Zentrale Steuerung aller Verbraucher und Erzeuger. Das ist Gigantismus und Entmündigung der Bürger

Stromspeicher

Früher zur Kohlezeit wurde die Erzeugung von Strom sekundengenau dem Verbrauch angepasst. Heute hängt die Stromerzeugung vom Wetter ab. Deshalb die einfache Logik, muss der Strom gespeichert werden. Dazu gibt es je nach Verwendungszweck unterschiedliche Vorschläge:

  • Schwungräder zur Speicherung von Sekunden
  • Batteriespeicher zur Überbrückung von Minuten bis wenigen Tagen. Batterien unterschiedlicher Art drängen z. Z. in den Markt und werden subventioniert
  • Pumpspeicher zur wirtschaftlichen Speicherung großer Mengen für Stunden und Tage. Es sind mehrere große Anlagen in Planung oder im Bau
  • power to gas. Speicherung von Strom in form von Wasserstoff oder Methan (künstliches Erdgas, SNG). Es wird bereits wie verrückt investiert.
  • demand site management

Wirklich neu sind die letzten Punkte. Mit power to gas gelingt es prinzipiell einen Totalausfall von Sonne und Wind über Monate abzupuffern. Für die Rückverstromung muss dann die gesamte Kapazität in Schattenkraftwerken bereitstehen - aus Klimaschutzgründen als GuD. Tatsächlich werden aber Braunkohlekraftwerke dafür eingesetzt. Die Energiekette Strom-Gas-Strom generiert Verluste von mehr als 60%. Im Endausbau muss mindestens doppelt so viel EE-Strom erzeugt werden wie letztlich verbraucht wird

Das demand site management nutzt hauptsächlich den überschüssigen Strom zur Wärmeerzeugung. Das klingt auf den ersten Blick verrückt, weil hochwertige Energie (Exergie) in minderwertige Energie (Anergie) umgewandelt wird, ist aber einfacher und effizienter als power to gas. Wenn Strom anstelle von Öl oder Gas eingesetzt wird, erhält man die gleiche Energiemenge beispielsweise in Form von Erdgas wie die eingesetzte Strommenge. Durch das nichtgenutzte Erdgas hat man quasi virtuelles Erdgas erzeugt. Doch wie bei power to gas, muss die gesamte Stromerzeugungskapazität in Form von Schattenkraftwerken bereitstehen. Nur die Energiekette ist effizienter und die Investitionen niedriger.

Wie an anderer Stelle gezeigt wird, lässt sich mit einer regionalen Wasserstoffwirtschaft das Stromnetz ohne Verluste und ohne zusätzliche Investitionen  stabilisieren. In Regionen in denen sehr viel Strom produziert wird und keine Stromnetze vorhanden sind oder der Strom- und Wärmebedarf nicht ausreicht, die Energie aufzunehmen, sind Elektrolyseanlagen sinnvoll. Eine Rückverstromung sollte dann in dezentralen KWK-Anlagen (Brennstoffzellen) erfolgen.

Nah- und Fernwärmenetze

Fast in jeder Stadt werden Straßen aufgerissen, um dicke Rohre zur Versorgung der Bevölkerung mit Wärme aus Kraftwerken zu versorgen. Was früher eine prima Sache war, gerät jetzt an den Rand der Undurchführbarkeit, denn die großen fossilen Kraftwerke sind die meiste Zeit abgeschaltet, wenn die Wärme gebraucht wird.Da nun auch Biomassekraftwerke einen Beitrag zur Netzstabilisierung leisten sollen (es lockt eine Prämie), fallen auch diese Lieferanten für gute Wärme zunehmend aus. Hier wird gerade sehr viel Geld in den Sand gesetzt.

Motor-KWK

An sich gut gedacht. Nur ist die Anschaffung wirklich dezentraler Anlagen und deren Wartung im Vergleich zu Brennstoffzellen im Wasserstoffnetz sehr teuer. Die Anlagen sind schlecht regelbar und immer auf das Stromnetz angewiesen.

Schattenkraftwerke

Nach allen Szenarien muss fast die gesamte Stromerzeugungskapazität in Form von Kraftwerken stets bereit gehalten werden. Das gibt es nicht umsonst.

Umweltschäden und vermeidbare Investitionen bei Förderung von atomaren und fossilen Energieträgern

Auch wenn diese oft im Ausland und auf hoher See stattfinden, sind sie gigantisch. Auch die heutigen Investitionen auf diesem Sektor sind gigantisch. Man wird noch lange mit dieser Situation leben müssen, weil eine Energiewirtschaft, wie sie jetzt geplant ist (Energieziel 2050; UBA 2010) und von allen Gruppen der Gesellschaft (auch den Energiekonzernen) akzeptiert wird. Das wird immense finanzielle Konsequenzen mit sich bringt. Das reicht von Baugesetzen (stille Enteignung), höheren Steuern und höheren Energiekosten.

Brennstoffzellen im Erdgasnetz

Hier handelt es sich um keramische Hochtemperaturzellen (SOFC) mit interner Reformierung oder Niedertemperaturmembranzellen mit vorgeschaltetem Reformer. In beiden Fällen wird aus dem Erdgas zunächst ein wasserstoffreiches Gas hergestellt, das die Brennstoffzelle verstromen kann. Aufgrund der vorgeschalteten Wasserstoff-fabrik (850°C) können die Anlagen nur langsam einem Lastwechsel folgen und haben einen sehr beschränkten Regelbereich. In Deutschland wurden in den letzten 10 Jahren bisher ca. 300 Stück für Feldtests bereitgestellt. In Südkorea sind es 20 000 Stück pro Jahr. Die Selbstkosten werden für ein 1 KW Gerät mit 25 000 € angegeben. In Serie sollen die Geräte später für 10 000 € erhältlich sein. Im Vergleich zu einfachen Brennstoffzellen im Wasserstoffnetz (30 €/kW) viel zu teuer. Für industrielle Anwendungen gibt es in den USA noch die bei 600°C arbeitende Karbonatschmelzbrennstoffzelle (MCFC), die aber in der MW Klasse verkauft wird. Auch sehr teuer und träge!

Es wäre viel einfacher, einen Erdgasreformer zur Erzeugung von Wasserstoff für eine Straße oder einen Stadtteil zu installieren und die Kunden mit einfachen Brennstoffzellen auszustatten. Stromversorger und Stromhändler sind jedoch nicht davon begeistert, wenn ihre Kunden den Strom günstiger produzieren können.

Produktion von Biogas aus Pflanzen

Die Produktion von Biogas ist im Vergleich zu den hier vorgestellten Wasserstofftechnologien unwirtschaftlich. Das hat mehrere Gründe:

  • bei der Vergärung können nicht alle Pflanzenbestandteile umgesetzt werden. Das trifft besonders für stakt verholzte (ligninhaltige) Bestandteile zu. Die Energieausbeute geht darum im Mittel nicht über 50% hinaus.
  • Die Optimierung der Pflanzen auf Biogasausbeute führt selbst bei Einsatz großer Düngemittelmengen  zu niedrigen Erträgen.
  • Mit Methan als Endprodukt bleibt man Gefangener der alten historischen Energiewirtschaft mit einer insgesamt schlechten Effizienz.
  • Die Abwärmenutzung bei der ungefähr konstanten Stromerzeugung ist nicht immer zu verwirklichen.

Produktion und Import von Biotreibstoffen

Die Herstellung und Nutzung von Biotreibstoffen ist extrem ineffizient. Das beginnt schon bei der Nutzung von Ölpflanzen mit typisch niedrigen Erträgen und endet bei der Nutzung im Auto mit einer Effizienz von ca. 20%

Dämmung von Gebäuden

Die nachträgliche Dämmung von Gebäuden ist eine gute Sache, wenn das zu wirtschaftlich vertretbaren Kosten möglich ist. In den meisten Fällen rechnet sich das nicht. Die Reduzierung des Wärmeverbrauchs um 95%, wie das im Energieziel 2050 von der Bundesregierung vorausgesetzt wird, ist mit nachträglichen Dämmung nicht zu schaffen. Das läuft auf den Neubau von mehr als 90% aller Gebäude hinaus. Die Kosten dafür werden um ein Vielfaches höher sein als der Wiederaufbau nach dem letzten Krieg.

Fazit

Alle hier aufgezählten Maßnahmen sind im Lichte einer Wasserstoffwirtschaft “Stranded Investments”. Sie sind überfüssig und führen zu einer unnötigen Kostenbelastung von sehr, sehr viel mehr als 1000 Mrd. €

aktualisiert: 05.07.2014

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