Energiewende - ein Loesungsszenario

Hinweis: blau dargestellte Worte verlinken auf erklärende Unterseiten, welche im Detail die Prinzipien und Vorteile darstellen und nicht auf Wikipedia!

Energiewende bei der Stromversorgung

Eine mögliche Lösung zur Realisierung einer Energiewende mit 100%EE, bei der das vermeintliche Speicherproblem gelöst ist; wäre diese:

1. BHKW-Netz in Kombination mit
2. Power2Gas / Methanisierung (Energiespeicher)
3. Sofortige Beendigung des Missbrauchs von Biogas für Grundlast (blanker Unsinn)

Was bedeutet dies konkret?

Das Prinzip

Dezentrale BHKW ersetzen in einem längeren, politisch/gesetzlich forcierten Prozess sukzessiv konventionelle Großkraftwerke und Zentralheizungen. Diese BHKW werden über ein Netz zentral intelligent geregelt (ist bereits Stand der Technik).

1. Jegliche Stromüberproduktion kann mittels Power2Gas-Verfahren in problemlos speicherbares Methan gewandelt werden.
2. In Zeiten von Minderproduktion durch EE wird der Wasserstoff/das synthetisierte Methan durch BHKW in Strom und Wärme rückgewandelt.

Damit ist das Speicherproblem gelöst. Denn bei Gas gibt es kein Speicherproblem. Dies gesteht selbst der H.W. Sinn, ein notorischer Energiewende-Schlechtredner, ein.

Vorteile

Die Gesamtvorteile eines intelligenten Netzes aus vielen dezentralen, stromgeregelten und gasbetriebenen BHKW am Ort des Bedarfs in Kombination mit Power2Gas gegenüber zentralen trägen, unflexiblen und ineffizienten/verschwenderischen Kohle- und Atomkraftwerken sind geradezu erschlagend:

Kosten

1. Exzellenter Wirkungsgrad (um 90%) - sehr hohe Effizienz (kostengünstiger > Wettbewerbsvorteil), gegenüber sehr modernen KohleKW mind. doppelt so hoch; bezogen auf AKW fast dreimal so hoch
2. Wenig bis gar kein Transportverlust des Stroms (gesteigerter Endabnahme-Wirkungsgrad)
3. Vermeidung negativer Strompreise (bei Ersatz träger (& ineffizienter) Großkraftwerke durch BHKW)
4. Ausdehnung der Energiewende über Strom hinaus auf den Wärmesektor (Haushalte & Industrie) - praktisch kostenlose Nutzwärme
5. Die von Hans-Werner Sinn kritisierten, angeblich nötigen "Doppelstrukturen" sind obsolet: mit hinreichend kleinen BHKW können Zentralheizungsanlagen, die viele Häuser ohnehin benötigen, ersetzt werden.
6. Deutlicher verringerter Bedarf des Ausbaus an Überlandleitungen
7. Speicherinfrastruktur (Gasnetz) schon vorhanden. Kein Bedarf für Ausbau: Kosten obsolet
8. Entledigung der teuersten Stromerzeugungsmethode überhaupt: der tatsächlich unfassbar teure Atomstrom

Ergo: Spätestens langfristig (eher mittelfristig) sinkende Stromkosten aufgrund diverser o.g. Faktoren

Versorgungssicherheit

1. Kein Kühlwasserbedarf (gerade in Trockenzeiten und Dürreperioden sehr wichtig)
2. Exzellente Flexibilität: sekundenschnelle Regelbarkeit
3. Komplette Importunabhängigkeit >> völlige Energieautrakie (Selbstversorgung) - gegenüber 100%iger Importabhängigkeit bei Uran und Steinkohle und fast völliger Abhängigkeit bei fossilem Gas! Nur über dreckige, wirkungsgradschwache, Umwelt-zerstörende und -verpestende Braunkohle verfügt die BRD in nennenswertem Maße.
4. Außerordentliche Ausfallsicherheit eines intelligenten BHKW-Netzwerks (während der plötzliche und ungeplante Ausfall eines Großkraftwerkes einen Blackout verursachen kann ist der eines kleinen, dezentralen BHKW irrelevant, weil es aufgrund der geringen Leistungsgröße keinen Blackout herbeizuführen vermag)
5. Exzellente Schwarzstartfähigkeit, wichtig zum Hochfahren nach einem Blackout
6. Speicherproblem gelöst - unter Nutzung des bestehenden Gasnetzes (kein Ausbaubedarf)

Ergo: Inbesondere die Versorgungssicherheit würde mit dem hier vorgestellten Konzept deutlich steigen

Umweltschutz

1. Kaum umweltschädliche Abwärme
2. Signifikant weniger Umweltbelastungen, da synthetisch reines Gas ohne Belastungen durch Schwefel o.a.
3. CO2-neutral bei Verwendung von Methan aus Power2Gas
4. Sehr gut recycelbar (Kohlekraftwerke kaum recycelbar, AKW gar nicht, aber Rückbau extrem teuer)

Umsetzbarkeit

1. Sehr kurze Installationszeit (Wochen im Vergleich zu Jahren bei konventionellen Großkraftwerken, auch Kostenvorteil)
2. Exzellente Skalierbarkeit
3. In den Industriezweigen mit [besonders] hohem Wärmebedarf lässt sich durch die Kombination verschiedener BHKW-Typen (Stirling-Motor, Verbrenner oder Brennstoffzelle) genau der jeweilige Wärmebedarf abdecken.
4. Bedarf für Umweltgenehmigungen wie bei Großkraftwerken entfällt (auch Kostenvorteil)

Potenzielle Einwaende

Energiewende ist viel zu teuer

Die Energiewende könnte laut Altmaier, ein alteingesessener Energiewendebremser und Demagoge gegen selbige, angeblich bis "300 Mrd. €" kosten.

Erwiderungen:

• Da Panikmache und Übertreibungen keine Grenzen kennen, ist nach oben alles offen und auch noch höheren Beträgen Tür und Tor geöffnet. Auf welchen belastbaren Zahlen Altmaiers Schätzungen von "könnte" und ähnlich schwammigen Gefasel basieren, bleibt dabei offen.
• Regelmäßig wird die Aufstellung der Gegenrechnung unterschlagen: was nämlich ein "weiter so wie bisher" kosten würde. Auch konventionelle Großkraftwerke halten nicht ewig, sondern besitzen nur eine begrenzte Lebensdauer. Sowohl Atom- wie auch Kohlekraftwerke fallen weder vom Himmel, noch wachsen sie auf Bäumen. Neue Kohlekraftwerke kosten mittlerweile Mrd. Und die Energieträger sind im Gegensatz zu EE weder kostenlos, noch werden diese frei Haus geliefert. In diesem Kontext sei auf den Vergleich der ökonomischen Rahmenbedingungen des angeblich ach so billigen Atomstroms mit EE-Strom verwiesen:
  Theoretische Erwaegungen-Analyse der Rahmenbedingungen
• Wegen der genannten Kostenvorteile aufgrund außerordentlicher Wirkungsgradsteigerungen und kostenloser, frei Haus gelieferter Energieträger, die weder kostenträchtig abtransportiert noch entsorgt werden müssen, kann eine hinreichend kompetent geregelte Energiewende spätestens langfristig nur preiswerter als ein "weiter wie bisher" sein.

Kein Perpetuum mobile

Auch dieses Konzept kann physikalisch unmöglich ein perpetuum mobile sein und nicht ausschließlich mit selbst erzeugtem Gas betrieben werden.

Erwiderungen:

1. Von einem Betrieb mit ausschließlich selbst erzeugtem Gas kann auch keine Rede sein: Im Regelfall wird die Stromproduktion durch einen hinreichend ausgebauten EE-Anlagenpark erzeugt. Nur in Mangelzeiten wird auf das synthetisierte Gas zurückgegriffen, welches zu Überproduktionszeiten erzeugt wurde.
2. Gas muss in späteren Überproduktionszeiten ständig neu erzeugt werden.
3. Dazu muss der EE-Anlagenpark mind. so weit ausgebaut werden, dass eine ausreichende Gasneusynthetisierung mittles statistisch hinreichender "Überproduktion" gewährleistet ist.
4. Mit diesem Konzept gewinnt "Überproduktion" eine völlig neue Qualität: während mit dem aktuell veralteten Kraftwerkspark eine Überproduktion ggf. zu negativen Strompreisen führen kann, wenn das Ausland diesen Strom nicht will, so würde mit diesem Konzept jegliche Produktion über den Strombedarf hinaus selbst (inländisch) genutzt werden, um Gas zu synthetisieren. Jeglicher Zwang zum Stromexport entfällt.

Unguenstiges Strom-Waerme-Verhaltnis von BHKW

BHKW wie der "Dachs" haben ein Strom-Wärme-Verhältnis von etwa 1:6, womit sich das Problem ergibt, die Wärme sinnvoll zu nutzen. Wenn die Wärme sinnlos verpufft, ist auch der BHKW-Vorteil des hohen Gesamtwirkungsgrades dahin.

Erwiderung:

• Ja, für BHKW auf Basis eines Stirling-Motors ergibt sich solch ein für Privatnutzer ungünstiges Verhältnis: Der elektrische Wirkungsgrad von Stirlingmotoren liegt bei nur rund 17%.
• BHKW auf Basis eines Verbrennungsmotors besitzen jedoch einen elektrischen Wirkungsgrad von bis zu 45%
• Neuste BHKW-Technologie auf Brennstoffzellenbasis verfügt sogar einen sensationellen elektrischen Wirkungsgrad von rund 60%.

Dezentralisierung hat nicht nur Vorteile

Große Kraftwerke wurden deswegen gebaut, um Skaleneffekte zu nutzen. Diese gehen bei der Dezentralisierung wieder verloren.

Erwiderungen:

• Dieser Einwand ist diesem konkreten Fall aufgrund multipler Wirkungsgrad-Steigerungen unzutreffend:
  die Wirkungsgradsteigerungen durch das BHKW-Konzept (Verdoppelung) in Kombination mit dem besseren Transportwirkungsgrad aufgrund eines eliminierten Übertragungsverlustes (welcher aktuell bis zu 30% von Nord nach Süd betragen kann) überwiegt bei weitem alles, was an Skaleneffekten bei Großkraftwerken erreichbar ist.
• Tatsächlich ist die Dezentralisierung auch in anderen technischen Problemfeldern die Lösung für zuvor unüberwindbar geglaubte Probleme:
  A. Radioteleskope (RT) sind hinsichtl. ihrer Größe an technische Grenzen gestoßen. Durch die anschließende Dezentralisierung durch ein Array vieler kleiner RT konnte ein virtuelles Teleskop einer Größe realisiert werden, welches ein physikalisches zentrales RT niemals hätte erreichen können.
  B. Der neueste Techniktrend in der Kameratechnik geht von einer großen und teuren Einzellinse auf viele kleine preiswerte Linsen, die Möglichkeiten eröffnen, die mit einem großen Einzelobjektiv unerreichbar sind.

Niedriger Wirkungsgrad bei Power2Gas und Rueckwandlung

Aus der Summe der Einzelwirkungsgrade der verschiedenen Stufen

• Elektrolyse (Wasser zu Wasserstoff und Sauerstoff): 70%
• Verdichtung & Transport: 80%
• Rückwandlung per BHKW auf Brennstoffzellenbasis: 60%

ergibt sich ein Gesamtwirkungsgrad von nur 34%.

Erwiderungen:

1. Damit liegt der elektrische Wirkungsgrad immer noch auf den Niveau unserer Atomkraftwerke
2. Die Wärme, deren Erzeugung oftmals teuer als die von Strom ist, fällt praktisch kostenlos ab
3. Die o.g. Rechnung gilt nur solange, wie die Abwärme nicht mittels Sterlingmotoren in Strom gewandelt oder sonstwie sinnvoll genutzt wird

Insbesondere die konzeptionelle Wandlung der ehemals unweltschädlichen Abwärme bei konventionellen Großkraftwerken in Nutzwärme bei dezentralen BHKW, die man praktisch geschenkt bekommt, ist ein
Kostenvorteil, der alle elektrischen Wirkungsgrad-Wandlungsverluste mehr als ausgleicht.

Warum fehlende Umsetzung?

Wenn das so vorteilhaft ist wie dargestellt, warum wurde das nicht längst umgesetzt?

Antworten:

• Eine hinreichend kompetent gesteuerte Energiewende konterkariert das Geschäftsmodell von Branchen, welche über die einflussreichsten und mächtigsten Konzerne verfügen: Ölkonzerne und Kohleindustrie
• Lobbyorganisationen der Ölkonzerne und Kohleindustrie wie z.B. eike betreiben seit Jahrzehnten Desinformation
• Das Energieerzeugeroligopol betreibt seit Jahren FUD und Desinformation gegen die Energiewende [1]
• Einflussreiche Figuren wie z.B. H.W. Sinn hetzen in Vorträgen mit "Entscheidungsträgern" seit Jahrzehnten mittels Pseudoargumentation gegen die Energiewende
• Jahrzehntealte Großkonzerne sind erfahrungsgemäß unfähig zu einer grundlegenden Neukonzeption des eigenen Geschäftsmodells. Sie halten an den überkommenen [Denk-]Strukturen fest und erweisen sich oftmals als innovationsunfähig.
• Politiker sind schlicht und ergreifend fachlich inkompetent.
• Regierung generiert sich immer offener (>> Dieselskandal) als Handlanger und Erfüllungsgehilfen einflussreicher Wirtschaftszweige (siehe Punkt 1)

[1] So behaupteten 1993 "Ihre Stromversorger":
„Denn regenerative Energien wie Sonne, Wasser oder Wind können auch langfristig nicht mehr als 4 % unseres Strombedarfs decken. Können wir ein solches Vorgehen verantworten? Nein.“ [1]
Mit dieser Behauptung lagen die Stromversorger um eine ganze Größenordnung, also Faktor 10, daneben. Ob diese Falschbehauptung nun grober Inkompetenz oder gar Verlogenheit geschuldet war: in jedem Falle sind schwere Zweifel an Behauptungen des Stromerzeugeroligopols angebracht, was angeblich in Bezug auf die Energiewende nicht möglich sei.

Gas ist klimaschaedlich

Durch Power2Gas syntetisiertes Methan ist klimaneutral, weil das bei der Verbrennung erzeugte CO2 zuvor während der Methanisierung gebunden wurde

Energiewende im Waermesektor

• Energiewende in der Stromerzeugung nach o.g. Konzept dient auch der Wäremerzeugung
• Stärkere Förderung (finanziell & konzeptionell) von Photothermie
• Massive Förderung von gesunden Holzhäusern (macht Heizung & Dämmung aus Erdölprodukten obsolet)
• Subventionsabbau / Sonderabgaben für Beton-Häuser

Energiewende im Transport

Richtig ist, dass die Umstellung auf E-Mobilität nach aktuellem Muster nicht die Lösung sein kann, weil dies u.a. seltene Erden benötigt.

Personenverkehr

• Massiver Ausbau und Förderung/Subventionierung des öffentlichen Nahverkehrs
• Zurückdrängung des Individualverkehr mit allen sinnvollen und zielführenden Mitteln
• Wo immer möglich und sinnvoll einsetzbar sollten wieder E-Busse mit Oberleitungen, die gar keinen Akku benötigen, eingesetzt werden
• Wo Oberleitungen nicht sinnvoll sind, sollten Busse mit Brennstoffzellen oder Akku, die nicht auf Basis seltener Erden funktionieren, zum Einsatz kommen
• Ansonsten E-Kleinbusse (mit Brennstoffzellen oder alternativen Akkus) auf individuellen Routen, die möglichst mehrere Personen befördern.

Warenverkehr

• Ausbau des Schienennetzes
• Verlagerung des Transports vom LKW auf die Schiene