Hybridkollektoren aus Photovoltaik und Solarthermie

Den eigenen Strombedarf zumindest teilweise durch Photovoltaik-Modulen zu decken, ist in den letzten Jahren immer beliebter geworden, nicht zuletzt durch staatliche Förderung und staatliche Auflagen.

Dagegen wird die Solarthermie durch Thermomodule auf dem Dach im privaten Bereich deutlich weniger genutzt. Was insofern wundert, weil die Wärmeerzeugung zur Beheizung eines Hauses kostenmäßig stärker zu Buche schlägt als die Stromkosten. Laut Statistischem Bundesamt verbrauchten Haushalte 2019 etwa 70% des Gesamtenergie-Bedarfs durchs Heizen, 15% durch Warmwasser und 10% durch Strom.

Die Dachfläche eines Hauses reicht üblicherweise für die getrennte Installation beider Techniken und ihrer effizienten Nutzung nicht aus. Also musste man sich entscheiden.

Weiterlesen

Stellungnahme zur Photovoltaik-Strategie des Bundes

Am 10. März 2023 fand auf Einladung von Bundeswirtschafts- und Klimaschutzminister Robert Habeck der erste PV-Gipfel statt. Minister Habeck hatte Vertreterinnen und Vertreter der Verbände und Bundesländer im hybriden Format eingeladen, um mit ihnen über eine Beschleunigung des Ausbaus von Photovoltaik (PV)-Anlagen in Deutschland zu beraten. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz hatte hierzu den Entwurf einer Photovoltaik-Strategie*) vorgelegt, die elf Handlungsfelder und damit einhergehende konkrete Maßnahmen skizziert.

Einer der Teilnehmer war Lars Schernikau, unabhängiger Energieökonom, Rohstoffhändler und Autor akademischer Studien zum Thema Energie und „Energiewende“. Wiederholt haben wir uns auf seine Veröffentlichungen berufen.

Bei der Photovoltaik-Strategie des Bundes blieben einige Kernthemen weitgehend unberücksichtigt, obwohl diese bereits mehrfach gesamtheitlich oder teilweise öffentlich von verschiedenen deutschen Energieökonomen vorgetragen wurden. Schernikau geht bei seinen Ausführungen auf die 4 folgenden Hauptunkte ein:

  • Kosten der Energie
    PV (und Wind) sind wesentlich teurer als „klassische“ Stromerzeuger, betrachtet man die „Strom-Vollkosten“. Diese Tatsache steht nicht im Disput unter Energieökonomen. Somit verteuert ein zunehmender Ausbau der PV den Strom in Deutschland weiter.Deutschland hat aus verschiedenen Gründen neben Dänemark bereits jetzt die höchsten Stromkosten für Industrie- und Einzelhandelskunden. Dies führt nicht nur zu einer verminderten Wettbewerbsfähigkeit, sondern auch zur relativen Verarmung vor allem der einkommensschwächeren Schichten der Bevölkerung.
  • Energienachfrage und natürliche Nutzungsgrade
    Die Stromnachfrage wird nach wie vor global zu 60% allein durch Kohle und Gas gedeckt. Der vollständige Ersatz von Kohle und Gas durch eine großflächige Nutzung von Solarenergie (und Wind) ist nicht nur ökonomisch und ökologisch problematisch, sondern auch physikalisch faktisch unmöglich.Der natürliche Nutzungsgrad von PV beträgt in Deutschland nur 11%! Man sollte dabei nicht die Auslastung mit dem natürlichen Nutzungsgrad verwechseln. Dazu kommt, dass man nie genau weiß, wann die Sonne scheint.
  • Energieeffizienz
    Aktuell wird richtigerweise viel über Energieeffizienz und somit Energieeinsparungen gesprochen. Dabei wird meist nur die Effizienz beim Energieverbrauch thematisiert. Viel wichtiger als die Effizienz beim Verbrauch von Energie ist allerdings die Effizienz bei der „Produktion von Energie“.PV (und Wind) haben eine sehr geringe Netto-Energieeffizienz (eROI im einstelligen Bereich), wenn man die gesamte Wertschöpfungskette betrachtet.
  • Systemintegration
    Die Photovoltaik-Strategie verfolgt das Ziel, einen sicheren und stabilen Systembetrieb mit „erneuerbaren“ Energien (somit ohne Kohle, Gas, Kernkraft) zu erreichen. Dieses Ziel ist aus Sicht der Systemintegration bzw. -Stabilität physikalisch nicht nur faktisch unmöglich, sondern würde unvorhersehbare ökonomische und ökologische Konsequenzen haben.

Die vollständige Stellungnahme ist unter folgendem Link zu finden:

https://energeia-publishing.com/wp-content/uploads/2023/03/2023-03-20b-Schernikau-Stellungnahme-BMWK-Solarstrategie.pdf

*) https://www.bmwk.de/Redaktion/DE/Publikationen/Energie/photovoltaik-stategie-2023.html

 

 

Solarpanels: China will Export von Schlüsselelementen einschränken

China ist dabei, seine Position als Weltmarktführer bei Solarenergietechnologien zu festigen und zu nutzen, indem es den Export von Schlüsselkomponenten einschränkt. Der Schritt könnte der europäischen und amerikanischen Solarindustrie einen schweren Schlag versetzen und ist eine deutliche Warnung vor den Gefahren einer übermäßigen Abhängigkeit von Peking für kritische Zukunftstechnologien.

Weiterlesen

Deutschlands Stromerzeugung trifft die bedrohliche Versorgungslücke

Ein bei EIKE am 20.6.2020 veröffentlichter Beitrag von Axel Robert Göhring betrachtete die Situation an einem Tag des Jahres 2020.
Die Überschrift dieses Artikels: “Ein Tag im Deutschland des Energiewende-Wahnsinns”.

Auszüge aus diesem sehr aufschlussreichen Beitrag:
Gewählt wurde der 17. Juni 2020 (der kein Feiertag mehr ist); Uhrzeit 7:38 MEZ.
Der Elektroenergiebedarf belief sich zu dieser Minute auf 51 Gigawatt (= 51.000 Megawatt).
o Davon wurden aus fossilen (Erdgas, Kohle, Öl) und nuklearen Quellen bereitgestellt:
oo   12,74 % aus Kernenergie; (mit einer Nutzung von 80,05 % von deren  installierter Leistung).
oo   32,58 % aus Kohle: ……….(mit einer Nutzung von 37 ,58 %    ”       ”                    ”               ”      ).
oo   19,13  %  aus Erdgas: ….    (mit einer Nutzung von 32,66 %     ”       ”                    ”              ”      ).

Das waren 64,45 % des gesamten, oben genannten Elektroenergie-Bedarfs.

Der Rest sollte sich dann eigentlich auf  regenerative  Energiequellen (sogenannte “erneuerbare Energien”) verteilen – aber so war es keineswegs:
oo   1,73 % lieferte die Windkraft (mit einer Nutzung von 1,45 % von deren installierter Leistung)
oo   4,24 % kam von Wasserkraft (mit einer Nutzung von 44,98 % ”       ”               ”                 ”        ).
oo   2,43 % trug der Solarstrom (mit einer Nutzung von 2,54 % von dessen installierten Leistung) bei.
oo   8,39 % kam aus Biomasse (Biogasanlagen) (mit der Nutzung von 52,35 % ihrer   ”          ”       ).
oo   minus 2,4 % benötigten die Pumpspeicherkraftwerke, die gerade gefüllt wurden.

Alle diese Erzeuger lieferten somit nicht etwa 100 % des gesamten Bedarfs an elektrischer Energie, sondern
nur 78,84 %. Es fehlen also knapp ein Viertel des Strombedarfs zu diesem Zeitpunkt – und diese Menge musste aus teuren Stromimporten (zum Beispiel Kernkraftstrom aus Frankreich und Kernkraftstrom und Kohlestrom aus Tschechien).”

Ergänzende Bemerkungen von G. Keil:
Auch für die Bundesregierung gelten die Gesetze der Physik. So bestimmt das Kirchhoffsche Gesetz, dass  es im Stromnetz ein präzises Gleichgewicht zwischen Stromerzeugung und – Verbrauch in jeder Sekunde geben muss. Bei Verletzung dieser Regel bricht die Stromversorgung zusammen – der sog. totale, landesweite Blackout – oder
zumindest die blitzschnelle Abschaltung von Großverbrauchern wie Industriebetriebe und Städte durch die Netzbetreiber; also lokale Blackouts.
Auch die Überproduktion von Strom – vor allem durch Windräder bei Starkwind – ruiniert die Netzstabilität in gleicher Weise.
Die ziemlich verzweifelte Lösung: Stromimporte aus den Nachbarländern. Sich aber immer darauf zu verlassen, ist fahrlässig. Denn es zeichnet sich bereits ab, dass diese Nachbarn ihre gesamte Stromproduktion zu bestimmten Zeiten – speziell im Winter – selbst benötigen.

Die Stilllegung der “schmutzigen” Kohle- und auch Gaskraftwerke (letztere werden wegen politisch verursachter Unrentabilität, Stichwort EEG, aufgegeben) und der sauberen Kernkraftwerke wird diese höchst unsichere Importabhängigkeit weiter verstärken. Und für Neubauten mit “negativer Rendite” gibt es keine Kapitalanleger .
Dann also Staatskraftwerke ? Selbst dieses Extrem einer Planwirtschaft würde etwa 6 Jahre brauchen, bis diese Anlagen ans Netz gehen könnten.
Bis dahin aber würde es eine Kette von Blackout-Katastrophen geben.
Wir werden es wohl erleben.
Günter Keil

Das waren 64,45 % des gesamten Elektroenergie-Bedarfs.    

Entwicklung der Einspeise-Managementmaßnahmen

Jede Stromentnahme aus dem Stromnetz würden die in nur in engen Grenzen konstant zu haltende Spannung und Frequenz des Stromes beeinträchtigen, wenn nicht die Stromentnahme durch Stromnachlieferung ausgeglichen würde. Ein Zuviel an Strom im Netz ist aus gleichem Grund unzulässig. Dann sind Abregelungen von Stromerzeugern notwendig.

Die Netzbetreiber sind daher gesetzlich ermächtigt und verpflichtet, bestimmte Maßnahmen zur Aufrechterhaltung der Sicherheit und Zuverlässigkeit des Elektrizitätsversorgungssystems zu ergreifen. Man unterscheidet zwischen Redispatch-Maßnahmen, Einspeisemanagement und Anpassungsmaßnahmen. Bei Redispatch erfolgt eine Drosselung oder Erhöhung der Stromeinspeisung von Kraftwerken unter Ersatz der Kosten für den Erzeuger. Beim Einspeisemanagement erfolgt eine Abregelung von Stromeinspeisung aus Erneuerbaren Energien- und KWK-Anlagen auf Veranlassung des Netzbetreibers, ebenfalls unter Entschädigungsleistungen für den/die Erzeuger. Bei Anpassungsmaßnahmen werden auf Verlangen des Netzbetreibers – ohne Entschädigung – Stromeinspeisungen und/oder Stromabnahmen angepasst, wenn andere Maßnahmen nicht ausreichen.

Im Juni sei es nach einem Bericht der F.A.Z. [1] mehrmals zu chaotischen Zuständen im deutschen Netz gekommen, die nur mit Hilfe aus den Nachbarländern beseitigt werden konnten. An drei Tagen bestand nach Angaben der Netzbetreiber eine „starke Untereinspeisung, die zu einem Absinken der Netzfrequenz im gesamte europäischen Verbundnetz führte.“ Die Systemsicherheit sei gefährdet gewesen.

Weiterlesen

Die Suche nach Energieinvestoren zur Unterstützung der australischen Kohlekraftwerks-Industrie – Teil 2

Teil 2 (Interview McLaren/G2 und Craig Kelly/MP)

Mitschnitt eines Interviews bei dem Radiosender 2GB am 22.01.2019

Michael McLaren (GB) und Craig Kelly (MP)
Übersetzung: Günter Keil

 

Hinweis: Dieses Interview wurde 2 Tage vor dem Blackout im australischen Bundesstaat Victoria vom 24.01.2019 aufgezeichnet. Die Veröffentlichung dieses Interview-Mitschnitts durch den Blog STT (hier als Teil 2 bezeichnet) erfolgte zusammen mit einer Publikation des STT zum o.g. Stromausfall erst am 5. 02.2019 (Teil 1). (G.K.)

Einleitung von Michael McLaren

„Bei uns ist heute der Unterstützer des STT, der liberale Parlamentsabgeordnete Craig Kelly, der hier auf 2 GB über eine Zukunft interviewt wird, in der die Australier wieder eine bezahlbare Stromversorgung erhalten könnten, wann und wie sie benötigen.

Trevor St Baker, ein führendes Energie-Schwergewicht, hat diese Woche einen 6-Milliarden-Dollar-Plan für die Entwicklung des ersten hocheffizienten und emissionsarmen Kohlekraftwerks Australiens vorgelegt. St. Baker macht geltend, dass es in ganz Australien bekannt ist, dass es eine Leistungs-Lücke an zuverlässiger, planbarer Elektroenergie von mindestens 1000 MW (Megawatt) in Victoria und New South Wales gibt. New South Wales hat eine rasch wachsende Bevölkerung, verfügt aber über keine Reservekapazitäten.

Der Parlamentsabgeordnete Craig Kelly, das liberale Mitglied für den Wahlbezirk Hughes (Anm.: Hughes ist ein Vorort der Hauptstadt Canberra) , schließt sich dieser Einschätzung an – um seine Unterstützung für den Plan zu betonen, der die kostengünstigste Art und Weise wäre , um die ausschlaggebende, stabile und zuverlässige Stromversorgung bereitzustellen, wie wir sie benötigen.

Weiterlesen

Australien wird neue, fortschrittliche Kohlekraftwerke bauen. Der Wiederaufbau der zerstörten Grundlastversorgung.

Von Michael McLaren
Teil 1

Übersetzung und Kommentar: Günter Keil

„Genau so, als ob man versucht, etwas mit Hilfe einer Schnur anzuschieben, tragen Wind- und Solarenergie nichts zu einer zuverlässigen Kapazität der Stromerzeugung bei: Es gibt sie nicht, wenn Sie sie brauchen und oft ist sie da, wenn sie nicht benötigt wird. Wind- und Solarstrom sind deshalb ein immerwährender Ärger für die Stromnetz-Manager – also die Leute, die versuchen, die Lichter leuchten und in diesem Sommer die Klimaanlagen summen zu lassen.

Am 25. Januar (2019) waren 200.000 Haushalte und Unternehmen in Victoria (Anm: Bundesstaat im Süden Australiens) ohne Strom – und sie waren wütend darüber, was mit ihrer einst zuverlässigen und günstigen Stromversorgung geschehen war.
Victorias Premierminister Daniel Andrews und die Ministerin für die Verschrottung des Stromnetzes, Lily D’Ambrosio hatten einen Freudentanz aufgeführt, als das 1.600 MW (Megawatt) Kohlekraftwerk Hazelwood durch den subventionierten Windstrom aus dem (Energie-)-Geschäft hinausgeworfen wurde.

Weiterlesen

Kritik am Abschlussbericht der Kohlekommission

Prof. Dr. Helmut Alt, Fachhochschule Aachen, richtete an den Nordrhein-Westfälischen Ministerpräsidenten Armin Laschet das nachfolgende Schreiben zum Abschlussbericht der Kohlekommission:

Sehr geehrter Herr Ministerpräsident,

der Abschlussbericht der Kohlekommission und die Gaspipeline Nordstream 2 geben Anlass, den hier offen zu Tage tretende Mangel an Fachkompetenz bei der Besetzung solcher Kommission ernsthaft zu hinterfragen. Bereits die mit nur minimaler Fachkompetenz besetzte Ethikkommission, die im Jahr 2011 zum folgenreichen Ausstieg aus der friedlichen Nutzung der CO2-freien, kostengünstigen und sicheren Stromerzeugung aus Kernenergie in Deutschland führte und den Ertrag der staatlichen Forschungsstätten in Jülich und Karlsruhe, zweier hoch qualifizierter Wissenschaftlergenerationen auf dem Gebiet der Kerntechnik, die in der nachfolgenden technischen Realisierung zu den weltbesten Kernkraftwerken führte, wurde durch diese Kommission zunichtegemacht. Nun hat die ebenfalls mit nur minimaler Fachkompetenz besetzte Kommission für „Wachstum, Strukturwandel und Beschäftigung“ (Kohlekommission) ein Arbeitsergebnis vorgelegt, dass die dort gesetzten Zielvorgaben bereits aus rein technischen, naturgegebenen Verfügbarkeitsgründen, niemals erreichen kann.

Weiterlesen

Kernkraft gegen Sonne. Ein Stromkosten-Vergleich

Eine zwar auf Deutschland nicht direkt übertragbare Kostenbetrachtung gleichwohl aber sehr aufschlussreich von: Emanuel Höhener, Silvio Borner*)

Im Mai 2017 hat das Schweizer Volk mit der Zustimmung zum Energiegesetz im Prinzip ja gesagt zur sogenannten Energiestrategie 2050, die einen Ersatz der Kernkraft primär durch Solar­ und Windenergie vorsieht. Damals war heftig umstritten, wie teuer dieser Totalumbau werden würde. Die offiziell genannten Kosten von 40 Franken pro Jahr und Haushalt differierten erheblich mit den Berechnungen der Autoren von 2014. Diese ergeben Investitionskosten von 100 Milliarden Franken. Noch greller war der Kontrast zu den 3200 Franken pro Jahr und Haushalt, die das Nein­Komitee als Kosten der Energiewende errechnet hatte. Weiß man heute mehr? 

Weiterlesen

“Öko-Energien überholen Kohle, Gas und Atom”: Eine irreführende Berichterstattung

Der folgende Artikel entstammt einem Leserbrief von Prof. Dr. Helmut Alt, Lehrbeauftragter an der FH Aachen, an die Hannoversche Allgemeine Zeitung vom 30.11.2018.

In der Hannoverschen Allgemeinen Zeitung vom 29.11.2018 ließ Wolf Dewitz die Leser wissen, dass “erstmals die mit Öko-Energie betriebenen Anlagen in Deutschland mehr Strom liefern können, als konventionelle Kraftwerke.”

Dieser Bericht führt zu einer vollkommen irreführenden Vorstellung der realen Erfordernisse zur Gewährleistung einer sicheren und bezahlbaren Stromversorgung, schreibt Alt in seinem Leserbrief. Bereits die im ersten Absatz genannten Werte der installierten Kraftwerkskapzitäten: 112,5 GW Leistung der Erneuerbaren und 105,1 GW Leistung der Kohle-, Kernkraftwerke und anderer Anlagen sind zwar korrekt, sagen aber überhaupt nichts über deren reale Verfügbarkeit. Es folgtdann im dritten Ansatz der harmlose, verschönernde Satz: „Allerdings werden die Kapazitäten der Erneuerbaren nicht ausgeschöpft“ … „Von den im Jahr 2017 insgesamt erzeugten 601,4 TWh kommt nur gut ein Drittel (204,8 TWh) von erneuerbaren Energieträgern. Die Konventionellen liegen bei 396,6 TWh“.

Genau das ist das Problem, denn obschon die konventionellen Erzeugungsanlagen ganzjährig rund um die Uhr verfügbar sind, sind das die Erneuerbaren aus Wind- und Sonnenenergie leider nicht. Tatsache ist nun, dass unsere Stromversorgung ebenso bedarfsgerecht und sicher verfügbar wäre, wenn es die nur fluktuierend verfügbaren Wind- und Solaranlagen nicht geben würde. Dann hätten die Stromverbraucher aber auch deren Kosten nicht zu tragen, denn was nicht vorhanden ist, verursacht auch keine Kosten.

Weiterlesen