Sturm Barbara bläst Rotorblätter von einer Windkraftanlage

Foto: Chrishna

Spaziergänge in der Nähe von Windkraftanlagen sind nicht nur wegen drohender Eisabwürfe bei Temperaturen unter 5 Grad Celsius lebensgefährlich, sondern auch bei starkem Wind.

Diese Erfahrung hat Ray Gansler gemacht, der am 23.12.2016 mit seinem Hund zu Fuß auf den Hügeln in der Nähe von Bacup, Rossendale, England, unterwegs war. Rossendale Free Press berichtet, dass der Spaziergänger ein Geräusch gehört hatte und sah, wie die Rotorblätter einer 34,2 hohen Windkraftanlage wegflogen. Ein Rotorblatt sei schnell auf ihn zugekommen, er habe sich zu Boden geworfen, seinen Hund geschützt, und das Rotorblatt sei in ein Feld eingeschlagen.

Ray Gansler informierte dem Bericht zufolge den Eigentümer des Grundstücks und die Polizei. Er sei besorgt gewesen, weil die Rotorblätter zwei weiterer Windkraftanlagen sich noch immer schnell drehten. Wären auch sie abgebrochen, hätten sie auch in einem der Häuser auf der anderen Seite des Hügels landen können.


Ruhrkultour Leseempfehlung:

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Orkan Niklas stellt Energiewendelügen bloß

Vom Sturmwind verweht

Die Lügen und Verdrehungen mancher Trolle, die sich gerne in energiewende-kritischen Foren wie EIKE herumtreiben, haben manchmal extrem kurze Beine. Die vermutlich schnellste Widerlegung eines solchen Trolls durch die Natur selbst innerhalb von wenig mehr als 24 Stunden erfolgte jetzt durch den Orkan Niklas, der vom 30. 3. bis zum 1.4. über Deutschland zog und dabei erhebliche Verwüstungen anrichtete.

Ein Orkan wie Niklas knickt selbst kräftige Bäume wie Streichhölzer

Im Zusammenhang mit dem ständigen Zubau von Wind- und Solarkapazitäten in Deutschland hatte der Verfasser vor kurzem im Rahmen eines Leserkommentars bei EIKE darauf hingewiesen, dass damit Zeiten näher rücken, in denen die Netze an Tagen mit entsprechenden Wetterlagen so mit „erneuerbarem“ Strom verstopft werden, dass auch das Dumping der Überproduktion im Ausland nicht mehr ausreicht, um ökologisch eigentlich sinnvolle Stromerzeuger wie Wasserkraftwerke oder Kraft-Wärme-Kopplungskraftwerke vor erheblichem wirtschaftlichem Schaden zu bewahren. Dieser Hinweis erboste einen der besonders aktiven Trolle mit dem Pseudonym Holger B. dermaßen, dass es ihm augenscheinlich den Schlaf raubte und er am 29.3. morgens um 0.16 Uhr die spöttisch gemeinte Frage stellte, „welche Konstellation von Hoch- und Tiefdruckgebieten sich einstellen muss, das gleichzeitig über ganz Deutschland Sturm weht und Sonne von blauen Himmel scheint“ [BUROW].

Wenn Wind und Sonne gleichzeitig verrückt spielen …

Nun, zur Kenntnis des verehrtesten Herrn Holger B. und seiner Spießgesellen, er hätte in dieser Nacht besser daran getan, auf die bereits deutlich erkennbaren und auch schon hörbaren Vorzeichen des heraufziehenden Orkans Niklas zu achten. Bereits am gleichen Tag wurde diese Frage eindeutig, aber ganz und gar nicht in seinem Sinne beantwortet: Es gab mit dem Sturm jede Menge Windstromproduktion, aber zugleich dank streckenweise blauen Himmels auch einen kräftigen Schub an Solarstrom.
Dazu meldete die FAZ am 3.4. unter der Schlagzeile „Stromnetz Orkan kostet Stromkunden mehrere Millionen“ [FAZ], dass die Orkan-Tage die Netzbetreiber einen zweistelligen Millionenbetrag gekostet hätten, der zu Lasten der Verbraucher gehe. Die Lage sei so brenzlig gewesen, dass Hunderte Windräder einfach abgeschaltet werden mussten.
In der gleichen Meldung wird hervorgehoben, dass wegen des starken Windes und einer parallel hohen Solareinspeisung auch ein neuer „Ökostromrekord“ erzielt worden sei. Nach Auswertung aller Daten habe Agora Energiewende für 14.15 Uhr eine Wind- und Solareinspeisung von rund 44.000 Megawatt ermittelt, was der Leistung von 31 Atomkraftwerken entspreche.

Tabelle 1: Nominelle Börsenverluste durch Negativstrompreise am 29.und 30.3. Hinweis: Jede Zahl unter 50 €/ MWh bedeutet in Wirklichkeit, dass die meisten konventionellen Kraftwerke bereits Verluste einfahren (Grafik: Rolf Schuster)

Tabelle 1: Nominelle Börsenverluste durch Negativstrompreise am 29.und 30.3. Hinweis: Jede Zahl unter 50 €/ MWh bedeutet in Wirklichkeit, dass die meisten konventionellen Kraftwerke bereits Verluste einfahren (Grafik: Rolf Schuster).

Nach den Statistiken, die EIKE-Autor Rolf Schuster in bewundernswerter Fleißarbeit regelmäßig auswertet und der Öffentlichkeit zugänglich macht, waren Ende Februar 2015 in Deutschland insgesamt 78.000 MW Wind- und Solarstromkapazität installiert, davon 40.000 MW Wind und 38.000 Solar. Verrechnet man dies mit den Angaben im FAZ-Artikel, so haben die Windenergieanlagen mit bis zu 75 % ihrer Kapazität eingespeist, während die Solaranlagen immerhin noch auf bis zu 37 % ihrer Nennkapazität kamen. Letzteres ist angesichts des Ende März noch recht niedrigen Sonnenstandes eine beachtliche Zahl. Hätte uns Niklas im Hochsommer erwischt, so hätten wir mit vermutlich mehr als 10.000 MW zusätzlicher Solareinspeisung zu kämpfen gehabt. Die Folgen von Niklas für die Börsenstrompreise verdeutlicht die von R. Schuster ermittelte Tabelle 1.

… zahlt der Stromverbraucher nochmal obendrauf

Nach diesen Daten musste aufgrund der Wetterlage allein am 29.3. und 30.3. Strom im Wert von fast 3 Mio. € zu Negativpreisen ins Ausland verschenkt werden. Doch das war nur ein kleiner Teil der tatsächlich anfallenden Verluste, die von den Netzbetreibern auf einen „unteren bis mittleren zweistelligen Millionenbetrag“ (also irgendwo zwischen 10 und 60 Mio. € für gerade einmal 3 Tage) geschätzt wurden. Den Angaben im FAZ-Artikel zufolge mussten insgesamt 20.300 Megawatt an Netzreserven (6.700 MW) und zusätzlichen Kraftwerkskapazitäten (13.600 MW) zur Stabilisierung der Stromversorgung in Süddeutschland eingesetzt werden. Zudem seien Hunderte Windräder mit 2.300 Megawatt Leistung zwangsweise abgeschaltet worden. Dies bedeutet, dass die Windbarone noch Geld dafür bekamen, dass sie keinen Strom produzierten, weil sonst das Netz zusammengebrochen wäre. Die den Netzbetreibern durch den unsinnigen „EE-Strom“ insgesamt entstandenen Kosten, die eigentlich der Energiewende zugeordnet werden müssten, finden sich jedoch nur zum geringsten Teil auf dem EEG-Konto wieder, sondern werden zum größten Teil über die Netzkosten versteckt auf die Strompreise umgelegt.

Et hätt noch emmer joot jejange – wirklich?

Diesmal haben die Netze der Belastung noch standgehalten. Doch wer jetzt glaubt, man könne sich trotz des weiter anhaltenden Zubaus von Wind- und Solarkapazitäten im Rahmen der „Energiewende“ aufatmend zurücklehnen und darauf vertrauen, dass sie auch künftig solch außergewöhnliche Belastungen unbeschadet überstehen werden, dem sei gesagt, dass dem beileibe nicht so ist. Das „Rheinische Grundgesetz“ mag in der Kölner Politik Geltung haben, doch für die Physik der Stromversorgung gilt dies mitnichten. In Deutschland sollen im Rahmen der „Energiewende“ bis 2050 rund 330.000 GW Windenergiekapazität und möglicherweise bis zu 100.000 MW Solarkapazität installiert werden. Das Resultat wird sein, dass unsere Netze schon an mäßig windigen Schönwettertagen völlig mit „Ökostrom“ überflutet werden, für den es mangels geeigneter Speichertechnologien keine Verwendung gibt. Das wird zwangsläufig zum Zusammenbruch der Stromversorgung führen. Da würde uns auch keine der „Stromautobahnen“ helfen, die uns die gewissenlosen Profiteure der Energiewende und ihre Speichellecker als angebliche Wunderwaffe gegen die Folgen ihrer eigenen Politik andrehen wollen.
Fred F. Mueller

Quellen:

[BUROW] http://www.eike-klima-energie.eu/climategate-anzeige/sonnenfinsternis-was-haben-mister-spock-und-agora-energiewende-gemeinsam/
[FAZ] http://www.faz.net/aktuell/wirtschaft/orkan-kostet-stromkunden-mehrere-millionen-13520933.html

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Unbequeme Wahrheiten bei der Energiebilanzierung

Unbequeme Wahrheiten bei der Energiebilanzierung

Wind und Solar – nichts als Vergeudung von Energie und Ressourcen

Die Energiewende hat uns zigtausende gigantischer, bis 200 m hohe Windkraftwerke beschert. Manche dieser Monster wiegen bis zu 10.000 Tonnen. Angesichts dieses riesigen Materialeinsatzes muss man sich fragen, ob dieser Aufwand auch tatsächlich Sinn macht. Schließlich muss für Herstellung, Errichtung und Betrieb solcher Anlagen Energie investiert werden. Die interessante Frage ist nun, ob die Anlage im Laufe ihres Betriebes die darin investierte Energie auch wieder zurückliefert. Die klare Antwort lautet: Wind- und Solarkraftwerke sind Energiesenken, deren Bau und Betrieb mehr Ressourcen verzehrt, als sie jemals zurückliefern können.

In der Biologie gibt es schon lange den Begriff „Energieerntefaktor“. Damit beschrieb der amerikanische Forscher Charles Hall das Verhältnis zwischen dem energetischen Aufwand, den ein Raubtier treiben muss, um seine Beute zu fangen und zu töten, und dem Nutzen in Form von Energie, die es aus dem Verzehr dieser Beute ziehen kann. Ist die Beute zu klein oder der Jagdaufwand zu groß, dann wird dieser Erntefaktor negativ, d.h. der Räuber muss bei dieser Aktion einen Teil seiner im Körper gespeicherten Energiereserven zuschießen und erleidet einen entsprechenden Substanzverlust. Bei einem oder zwei Jagdversuchen mag das noch gut gehen, doch wenn es nicht gelingt, im Durchschnitt aller Jagden mehr Energie zu „erbeuten“ als verbraucht wurde, dann gehen die Reserven über kurz oder lang zu Ende und das Tier wird sterben. Für den Erntefaktor wird häufig auch der englische Fachbegriff EROEI (Energy Returned On Energy Invested) verwendet.

Der Erntefaktor eines Kraftwerks.

Bild 1: Der Erntefaktor eines Kraftwerks.

Nachdem Hall dieses Konzept erstmals auch für die Beurteilung von Kraftwerken verwendete, wird es inzwischen umfassend zur Charakterisierung der unterschiedlichsten Kraftwerkstypen angewandt [FEST, MERK]. Man bilanziert damit faktisch die in Bau, Betrieb und Rückbau sowie in die Beschaffung des Brennstoffs investierte Energiemenge einerseits und die in Form von Strom zur Verfügung gestellte Energiemenge andererseits, Bild 1.

Zu Bild 1. Der Erntefaktor eines Kraftwerks. Die Brennstoffbereitstellung (Förderung, Aufbereitung, usw.) findet normalerweise außerhalb des eigentlichen Kraftwerks statt, wird aber fairerweise zur investierten Energie hinzugerechnet (Grafik: [FEST])

Konventionelle Kraftwerke im Plus

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Bild 2: Vergleich der Energieerntefaktoren verschiedener konventioneller Kraftwerke (Daten: [FEST])

Die hier aus einer Publikation des Instituts für Festkörper-Kernphysik in Berlin übernommenen Daten basieren auf einer begutachteten internationalen Publikation von Weissbach et al. im Fachmagazin Energy (Band 52, April 2013, Seite 210-221) [WEISS]. Die Autoren fanden sowohl für fossile Kraftwerke als auch für Kernkraftwerke hohe positive Erntefaktoren zwischen 28 und 107, Bild 2. Die einzige Ausnahme betrifft den Einsatz von Biogas zum Betrieb eines Gas-und-Dampf-Kombikraftwerks. Hier wird aufgrund der hohen Aufwendungen zur Bereitstellung des Brennstoffs lediglich ein Erntefaktor von 3,9 erreicht. Obwohl dies vordergründig positiv erscheint, ist es dennoch bei weitem nicht ausreichend. Die Begründung hierfür folgt weiter unten.

Kraftwerke mit Speicherbedarf

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Bild 3. Erntefaktoren verschiedener wetterabhängiger Kraftwerkstechnologien sowie die Auswirkungen einer Speicherung (Daten: [FEST])

Kraftwerke, deren Leistungsabgabe nicht exakt dem jeweiligen Bedarf angepasst werden kann, gehören in eine gesonderte Gruppe, da ihre momentan nicht benötigte Produktion in irgendeiner Form gespeichert werden muss. Neben den „klassischen“ EE-Kraftwerkstechnologien wie Wind- und Solarkraftwerke zählen hierzu auch Laufwasserkraftwerke, deren Produktion vom aktuellen Wasserangebot im Fluss abhängt und entsprechenden Schwankungen unterliegt. In jedem Fall müssen bei der Betrachtung des Erntefaktors der Aufwand für die Errichtung und den Betrieb der Speichereinrichtungen sowie die bei der Speicherung auftretenden Verluste mit berücksichtigt werden. Eine Aufstellung der Erntefaktoren bei Kraftwerkstypen, die Speicherung erfordern, zeigt Bild 3.

Bezüglich der durch die Speicherung zu überbrückenden Zeiträume unterscheidet man zwischen Speicherung über kurze Zeiträume – typischerweise im Tagesrhythmus wie beispielsweise bei Solarkraftwerken, die nachts keinen Strom liefern – und längerfristigem Speicherbedarf, wenn saisonale Schwankungen beispielsweise aufgrund unterschiedlicher Wasserzuflüsse z.B. im Hochgebirge berücksichtigt werden müssen. Letzteres geht fast nur beim Betrieb von Talsperren, deren großes Volumen als Speicher genutzt werden kann. Dieser Aufwand ist bereits in den Baukosten berücksichtigt. Eine saisonale Speicherung z.B. von Solarenergie über Monate hinweg ist aufgrund des schwachen Aufkommens im Winter weder technisch noch ökonomisch realisierbar, nicht zuletzt auch deshalb, weil es weder in Deutschland noch in den unmittelbaren Nachbarländern die topologischen Voraussetzungen für die Errichtung solch riesiger Speichervolumen gibt. Für alle anderen von EE-Befürwortern häufig vorgeschlagenen Speichertechnologien wie Druckluftspeicherung, Wasserstoffproduktion bzw. Methangassynthese („Windgas“) oder Batteriespeicherung gilt, dass sie aufgrund hoher Anlagenkosten sowie geringer Wirkungsgrade den Erntefaktor nochmals erheblich reduzieren.

Erntefaktor 1: Dahinvegetieren am Existenzminimum

Bei der Betrachtung der hier ermittelten Zahlen für die verschiedenen Arten der Gewinnung „erneuerbarer“ Energien könnte vordergründig der Eindruck entstehen, dass die Ergebnisse zwar nicht berauschend, aber dennoch positiv sind und es demnach nur eine Frage der Installation genügend großer Kapazitäten ist, um letztlich den Energiebedarf unserer Gesellschaft mithilfe von z.B. Sonne- und Windkraftwerken zu decken. Dies ist jedoch ein Trugschluss, denn für einen tatsächlich positiven Beitrag zur Energiebilanz bedarf es in unserer modernen Gesellschaft eines sehr viel höheren Erntefaktors als 1. Warum das so ist, kann man leicht anhand des Raubtier-Beispiels nachvollziehen. Ein Erntefaktor von 1 würde bedeuten, dass dieses Tier ständig am Rande des Hungertodes entlang vegetiert und keine Möglichkeit hat, seine Reserven für Notzeiten aufzustocken. Für Tiere, die beispielsweise Winterschlaf halten müssen, wäre dies das Todesurteil. Ein wesentlich höherer Erntefaktor als 1 wird auch benötigt, um Junge zeugen und aufziehen zu können. Ohne dies wäre die Art innerhalb kürzester Zeit zum Aussterben verurteilt.

Unsere Zivilisation erfordert Erntefaktoren von mindestens 14

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Bild 4 Je komplexer und technologisch hochstehender eine Gesellschaft ist, desto höher muss der Erntefaktor EROEI der zur Energiegewinnung eingesetzten Technologien sein. Blaue Werte sind veröffentlicht, gelbe sind zunehmend spekulativ (Grafik: [MERK])

Beim Menschen mit seiner komplexen und energieintensiven technischen Zivilisation sowie der außerordentlich hohen Aufwendungen, die wir beispielsweise in die Ausbildung unseres Nachwuchses investieren, sind entsprechend höhere Erntefaktoren zu berücksichtigen [MERK].

Deshalb muss ein Energiesystem einen Überschuss erzeugen, der groß genug ist, um damit Nahrung sowie alle Dinge des täglichen Bedarfs produzieren zu können.

Darüber hinaus müssen auch die Ressourcen für die Errichtung von Gebäuden und Infrastruktur sowie den Betrieb von Spitälern und Universitäten bereitgestellt werden, und letztlich ist auch noch der Aufwand für die kulturellen Bedürfnisse der Bevölkerung zu decken. Technologisch hochstehende Zivilisationen wie die in Europa, Japan, China oder in den USA erfordern einen minimalen Erntefaktor von 14, Bild 4 und Tabelle 1.

Tabelle1

 

Die heute verfügbaren Wind- und Solarenergieanlagen sind demnach energetische „schwarze Löcher“, in denen vorhandene fossile Ressourcen sinnlos vergeudet werden. Je mehr man davon errichtet, desto grösser der Schaden.

Fred F. Müller

Quellen:
[FEST] http://festkoerper-kernphysik.de/erntefaktor
[MERK] http://www.windland.ch/wordpress/
[WEISS] http://dx.doi.org/10.1016/j.energy.2013.01.029

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