Hybride und andere Stromtrassen

Gastautor  Dr. Willy Marth

promovierte in Physik an der Technischen Hochschule in München und erhielt anschliessend ein Diplom in Betriebswirtschaft der Universität München. Am „Atomei“ FRM in Garching war er für den Aufbau der Bestrahlungseinrichtungen verantwortlich, am FR 2 in Karlsruhe für die Durchführung der Reaktorexperimente. Als Projektleiter wirkte er bei den beiden natriumgekühlten Kernkraftwerken KNK I und II, sowie bei der Entwicklung des Schnellen Brüter SNR 300 in Kalkar. Beim europäischen Brüter EFR war er als Executive Director zuständig für die gesamte Forschung an 12 Forschungszentren in Deutschland, Frankreich und Grossbritannien. Im Jahr 1994 wurde er als Finanzchef für verschiedene Stilllegungsprojekte berufen. Dabei handelte es sich um vier Reaktoren und Kernkraftwerke sowie um die Wiederaufarbeitungsanlage Karlsruhe, wo er für ein Jahresbudget von 300 Millionen Euro verantwortlich war. Er betreibt ein Blog unter rentnerblog.de 

 

Durch den Ausbau der erneuerbaren Energien verschieben sich die Schwerpunkte der Stromerzeugung. Bis 2022 sollen alle noch laufenden Kernkraftwerke vom Netz gehen. Diese stehen jedoch häufig dort, wo viel Energie benötigt wird – etwa in den süddeutschen Ballungsräumen.

Diese Lücke kann nicht allein durch regenerative Energien vor Ort geschlossen werden. Große Windparks entstehen vor allem in Nord- und Ostdeutschland und auf See. Der dort erzeugte Strom muss zum Verbraucher transportiert werden, wobei das bestehende Netz bereits jetzt an seine Grenzen stößt. Insgesamt müssen in den nächsten Jahren allein 7.500 Kilometer im sogenannten Übertragungsnetz optimiert oder neu gebaut werden.

Während früher der Strom vom Kraftwerk über die Übertragungsleitungen und die Verteilernetze zum Verbraucher floss, müssen die Netze heute den Stromtransport auch “im Gegenverkehr” bewältigen, da der Strom nicht nur “von oben nach unten” sondern auch ( u. a. wegen der Solarkollektoren) “von unten nach oben” fließt. Um also Erzeugung und Verbrauch jederzeit aufeinander abzustimmen, muss der Stromtransport “intelligenter” bzw. “smarter” werden.

In diesem Artikel werden eine Reihe bekannter und weniger bekannter Probleme beim Netzausbau zusammengestellt.

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24. Januar 2017 – Der Tag, an dem Merkels Energiewende auf der Kippe stand

Im Januar 2017 befand sich das deutsche Stromnetz am Rande des Zusammenbruchs. Der Grund dafür war die klägliche Leistung von Windkraftanlagen und Solarstromerzeugern, die zusammen eine sogenannte Dunkelflaute erlitten – ein im Winter nicht seltener Zustand, in dem die riesenhafte gemeinsame installierte Leistung von 83.900 MW auf praktisch Null – wie 20 oder 30 MW von WKA in ganz Deutschland – zusammenschrumpft. Dieser Zustand kann ohne weiteres mehrere Tage anhalten. Während dieser Zeit muss die gesamte notwendige Erzeugungsleistung, die im Winter mindestens 80.000 Megawatt beträgt, von den konventionellen Kraftwerken kommen – also von Kohle- und Kernkraftwerken sowie von Gaskraftwerken.

Die bis Ende 2016 durch die extreme Subventionierung errichteten Windkraftanlagen haben eine theoretische Maximalleistung von 44.600 MW und die Photovoltaik-Anlagen erreichten  39.300 MW. Wie man weiß, bringt diese geradezu ungeheuerlich große Stromerzeugungs-Kapazität im häufigen Ernstfall der Dunkelflaute real absolut nichts.
Dieses riesige System der sogenannten erneuerbaren Energien ist daher nichts anderes als ein die Landschaft verschandelndes paralleles bzw. zweites Stromerzeugungssystem, das  wetterbedingt immer wieder einmal total ausfällt, weshalb die konventionellen Kraftwerke immer bereit sein müssen, allein die gesamte Stromversorgung des Landes sicherzustellen.
Wenn es ebenfalls wetterbedingt und daher zufällig eine riesenhafte Leistung produziert, bringt es die Stabilität des Stromnetzes in Gefahr.
Dieser energiepolitische Irrsinn kostet jährlich ca. 24 Mrd. Euro – und er wird gegen alle Vernunft fortgesetzt.

Der 24. Januar 2017 war nun wieder einmal ein Tag, an dem der Ernstfall – der völlige Zusammenbruch der deutschen Stromversorgung – gefährlich nahe kam. Dieser große Blackout wurde gerade noch vermieden, weil die Energieversorger „auch noch das letzte Reservekraftwerk heranzogen“, wie Michael Vassiliadis, der Chef der für die Kraftwerkswirtschaft zuständigen IG Bergbau, Chemie, Energie  Reportern mitteilte (1).

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Erdkabel: Die Lösung der Trassenblockade ?

Von Günter Keil

 Die Verbreitung von Angst gehört seit Jahren zum Erfolgsprinzip der Grünen, die mit dem Waldsterben, das es nie gab, groß wurden. Mobilfunk-Strahlen, Gentechnik, Radioaktivität, Pestizide, Rinderwahnsinn, Klimawandel – die Liste ist noch unvollständig. Diese Angstpolitik ist leider außerordentlich erfolgreich und im Ausland sogar sprichwörtlich geworden: Mit dem Begriff „German Angst“ wird inzwischen eine ganze Bevölkerung verspottet, die anscheinend vor zahllosen Dingen Angst hat – speziell vor technischen Neuerungen. Das waren einmal die Leute, die der Welt unter der stolzen Bezeichnung „Made in Germany“ moderne Technik verkauften.

Auch die Energiewende beruhte ausschließlich auf einer doppelten Angst, die zur offiziellen politischen Begründung gehörte: Der Angst vor dem angeblich vom Menschen verursachten Klimawandel und der Angst vor einem Atomunfall entsprechend der Reaktorkatastrophe von Fukushima – also letzten Endes der Angst vor einem Erdbeben der Stärke 9 und einem Tsunami in Deutschland.

Die Energiewende hat allerdings Nebenwirkungen, die man nicht bedacht hat, obwohl sie logisch sind: Weil der enorme Ausbau von Wind- und Solarstrom die deutsche CO2-Bilanz keineswegs verbessert, sondern diese Emissionen Jahr sogar für Jahr wegen der Abschaltung der Kernkraftwerke steigen, was die großspurigen Versprechungen der Klima-Kanzlerin widerlegt, muss man nun die letzte Grundlast-Stromerzeugung – die „schmutzigen“ Kohlekraftwerke – bekämpfen. Die sind zwar eigentlich unverzichtbar, erzeugen aber das böse Kohlendioxid. Das wiederum führt zu Entlassungen im Kraftwerks- und Tagebaubereich und erhöht die Blackoutgefahr. Windkraftanlagen – eine der „Säulen“ der Energiewende – verschandeln die Landschaft, erzeugen gesundheitsschädlichen Lärm und zudem Infraschall, dessen Gefahren anscheinend sehr unterschätzt worden sind. Sie töten Greifvögel und Fledermäuse. Was sie leider nicht erzeugen, ist brauchbare elektrische Energie, stattdessen wetterabhängigen „Zappelstrom“, der vor allem die Übertragungsnetze belastet. Der großflächige hochsubventionierte Maisanbau führt zu einer Verdrängung des traditionellen Ackerbaus, außerdem zu einer Gefährdung des Grundwassers. Die Artenvielfalt leidet.

Die Schadensbilanz der Energiewende wird immer länger.

Und schließlich der Netzausbau mit neuen Höchstspannungstrassen quer durch das Land.

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Engpässe im Stromnetz

Der Bonner GENERAL-ANZEIGER, wie auch viele andere deutsche Zeitungen, verbreitete am 5. Mai 2015 diese dpa-Meldung:

Viele Engpässe im Stromnetz
Reservekraftwerke bleiben notwendig

Deutschland braucht wegen des stockenden Stromnetzausbaus für den Winter weiter erhebliche Reservekapazitäten bei der Stromerzeugung. Wie die Bundesnetzagentur bestätigte, liegt der Bedarf für den bevorstehenden Winter 2015/2016 bei mindestens 6700 Megawatt – das ist mehr als doppelt so viel wie 2014/2015. Grund für den Zuwachs sei unter anderem die Abschaltung des Atomkraftwerkes Grafenrheinfeld in Bayern in diesem Jahr. Ein Großteil der Leistung sei allerdings bereits gesichert, teilte die Behörde mit. Die Kapazitäten werden unter anderem in Österreich vertraglich festgelegt, aber nur sehr selten abgerufen.

Eigentlich gibt es in Deutschland weit mehr Erzeugungskapazität als die 60 000 bis 70 000 Megawatt, die im Land im Schnitt gebraucht werden. Es fehlt aber an Transportleitungen von den großen Windstromerzeugern im Norden in Richtung Süden und zunehmend auch in den Südosten der Republik. Auch 2016/17 soll der Reservebedarf mit mindestens 6600 Megawatt hoch sein, wie die Bundesnetzagentur mitteilt. Kraftwerksbetreiber können sich für die Aufnahme in die Kraftwerksreserve bewerben.

Hans Stirnberg hat dazu einen Leserbrief geschrieben. Er wurde vom GENERAL-ANZEIGER am 8. Mai 2015 veröffentlicht.
StromengpässeDer letzte Satz des Leserbriefes wurde nicht abgedruckt (Zensur?). Er lautete:
“Wäre Politik eine rationale Angelegenheit, wäre ein Moratarium für den Bau weiterer Solar- und Windstromanlagen überfällig. Leider wurde das Wort Vernunft bereits vor vielen Jahren aus dem Wortschatz deutscher Energiepolitik gestrichen.”

Am Ende der Energiewende-Sackgasse lauert das Dunkelflaute-Gespenst

Erstellt am 10.09.2014

Eigentlich wollte ich nur mal nachlesen, was sich genau hinter dem §13a Abs.2 EnWG verbirgt. Das ist der Paragraph im Energiewirtschaftsgesetz EnWG, mit dem die Regierung allen Kraftwerksbesitzern, denen das EEG die Wirtschaftlichkeit ruiniert hat und die deshalb ihre Anlagen so schnell wie möglich stilllegen wollen, die Pläne durchkreuzt hat.

Sie haben davon gelesen: Die Kraftwerksbesitzer müssen einen Antrag auf Stilllegung stellen, den ihr Netzbetreiber (ÜNB) – also  Amprion, Transnet, Tennet und 50Hertz – prüft. Dieser soll bewerten, ob das Kraftwerk „systemrelevant“ ist oder nicht – und dann der Bundesnetzagentur BNetzA einen entsprechenden Antrag zur Entscheidung vorlegen.

Diese Anträge werden immer mehr: Mitte August waren insgesamt 7.900 Megawatt zur endgültigen Stilllegung angezeigt. Allein mehr als 4.500 MW entfielen dabei auf den süddeutschen Raum. Dort sollen jedoch nach dem Ausstiegsbeschluss der Bundesregierung bis 2022 fünf Kernkraftwerke vom Netz gehen.

Wie ernst die Situation schon heute ist, in der bereits jetzt alle Stilllegungsanträge aus dem süddeutschen Raum abgelehnt werden (müssen), ergibt sich aus den unten zitierten Feststellungen der Bundesnetzagentur.

Die Entscheidung der Bundesnetzagentur hat in jedem Fall unangenehme Konsequenzen für den Besitzer der verlustbringenden Anlage, denn selbst wenn das Kraftwerk als doch nicht systemrelevant eingeordnet ist,  wird ihm der Weiterbetrieb um ein ganzes Jahr angeordnet und die weiter auflaufenden Verluste muss er selber tragen, nicht der anordnende Staat, den die BNetzA vertritt. Noch härter trifft es die systemrelevanten Kraftwerke: Sie müssen 24 Monate weiter am Netz bleiben und auch in diesen Fällen erhalten die Besitzer für die ersten 12 Monate gar nichts. Für die folgenden 12 Monate ist dann eine Entschädigung fällig, über die verhandelt werden muss. Wie berichtet wurde, deckt diese Entschädigung manchmal auch nur 70% der Verluste.

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Das supraleitende Kabel – eine Chance ?

Leserbrief vom 10.4.13

Im April 2013 wurde Zeitungslesern die Meldung „RWE testet Supraleiterkabel“ präsentiert. Darin wurde zunächst erklärt, dass damit große Strommengen fast ohne Verluste transportiert werden könnten. Und es wurde die schöne Vision vermittelt, dass nun in naher Zukunft der Stromanschluss großer Städte über derartige Kabel und nicht mehr über die ungeliebten Freileitungen erfolgen würde – und das fast verlustlos.

Die Tatsachen sind weniger sensationell: Ein supraleitendes Kabel, das in der Tat bei sehr tiefen Betriebstemperaturen fast keinen elektrischen Widerstand hat, erzeugt zwar kaum  Leitungsverluste, aber die sehr aufwendige Kühlung produziert sehr wohl beträchtliche Verluste. Und es handelt sich nicht um Haushaltskühlschränke, sondern um etwa alle 200 Meter zu errichtende vielstufige Super-Kälteaggregate, die das Kühlmittel flüssiger Stickstoff auf minus 200 Grad halten müssen.

Die supraleitenden Stromkabel wurden bereits vor 40 Jahren intensiv vom Bundesforschungsministerium gefördert.  Die Idee der Stromversorgung großer Abnehmer war exakt die gleiche wie heute wieder.  Nur scheiterte alles – nicht an der beeindruckenden Technik der Supraleitung, sondern an der  Einschätzung der Folgen, die ein  Schaden an einem solchen Kabel hätte.  Wenn wieder einmal ein Bagger  ein  Stromkabel, eine Gas- oder Wasserleitung durchtrennt, kennt man die Folgen. Erwischt der Bagger aber ein supraleitendes Kabel, dann verdampft der gesamte Flüssigstickstoff und das Kabel erwärmt sich auf dem gesamten Abschnitt zwischen zwei Kältemaschinen. Die folgende Reparatur ist bei diesem komplizierten Kabelaufbau mit seiner supraleitenden Schicht und der Hochvakuumisolierung wesentlich schwieriger und langwieriger als bei einem normalen Kabel.  Danach aber kommt  unvermeidlich eine lange andauernde Phase der Wiederabkühlung von plus 20 Grad auf minus 200 Grad – und die vielleicht wichtigste Stromleitung zu einem Ballungszentrum wäre für zwei Wochen  tot – ein Alptraum.

Kein Wunder, dass damals niemand dieses Risiko, das sich auch heute nicht geändert hat,  tragen wollte.

Auch ein Zeitablauf von mehreren Jahrzehnten ändert nichts an der Unbrauchbarkeit dieser inzwischen durchaus verbesserten Technik für diesen speziellen Einsatzfall.

Dass die Supraleitung durchaus bei anderen, sehr sinnvollen Anwendungen zu finden ist und weiterhin eine bedeutende Zukunft vor sich hat– heute schon bei  Strombegrenzern im Hochspannungsnetz oder in den starken Magneten in Physiklabors – steht außer Zweifel.