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Wüstenstrom für Europa?

21.06.2010 von

Mitten in der Wüste ein Spiegelfeld, das das Sonnenlicht reflektiert, mitten im Spiegelfeld ein thermisches Kraftwerk, Windrosen wie Palmen am Meer und unterseeische Hochspannungsleitungen, welche 15% des europäischen Strombedarfs aus der afrikanischen Wüste auf den alten Kontinent bringen sollen.

Vorerst sind dies zwar nur Wunschvorstellungen, aber laut dem deutschen Projekt «Desertec», seinem französischen Konkurrenten «Transgreen» und dem «Solarplan für das Mittelmeer» sollte dies im Jahr 2050 Realität sein.

Wüsten als Quellen grüner Energie

Zur Deckung des aktuellen globalen Strombedarfs mit Solartechnik wären nur etwa 10% der Fläche der Saharawüste nötig. Das hat den deutschen Club of Rome beeindruckt und er hat in Zusammenarbeit mit einem Netzwerk von europäischen Experten für erneuerbare Energien (Trans-Mediterranean Renewable Energy Cooperation, TREC) das Projekt «Desertec» lanciert. Vorerst ist man aber erst im Begriff, die Rahmenbedingungen für ein solches Vorhaben zu schaffen. Konkrete Baupläne sind noch nicht in Sicht.

Stromübertragung: technische und rechtliche Knacknüsse

Wenn mittels Photovoltaik, thermischen Solaranlagen oder Windkraftwerken der Strom nicht am Verbrauchsort erzeugt wird, sondern dort, wo die Kräfte der Natur den «erneuerbaren» Stromerzeugungs-Technologien eine hohe Effizienz verleihen, dann wird die Stromübertragung zur Knacknuss.

Die Technologie zum Transport von Elektrizität über sehr grosse, kontinentale Distanzen ist vorhanden und wird teilweise auch schon eingesetzt. Gleichstrom-Leitungen können die Stromübertragung mit bedeutend geringeren Verlusten gewährleisten als herkömmliche Wechselstrom-Versorgungsnetze.

Viel schwieriger zu lösen sind jedoch regulatorische Fragen und Probleme der Sicherheit sowie der internationalen Zusammenarbeit. Die instabile politische Situation gewisser nordafrikanischer Staaten, die grosse Anfälligkeit auf Störungen und Sabotage stehen dabei im Vordergrund. Vor allem aber müssen Stromproduzenten und Abnehmer ein einheitliches Regelwerk aufbauen, welches den Stromhandel auf einem zusammenhängenden Strommarkt ermöglicht in der sogenannten EUMENA-Region (Europa, Mitterer Osten und Nordafrika).

Technologiewahn oder sinnvolle Herausforderung?

Ist ein solches Vorhaben nun einfach nur eine Fantasievorstellung ambitiöser Postkolonialisten und grössenwahnsinniger Technokraten? Oder ist es ein visionärer Vorschlag für eine sichere Energieversorgung in Nordafrika und Europa? Sind Desertec und Transgreen die Symptome unseres blinden Glaubens an die Technologie zur Lösung von Problemen der Entwicklungshilfe und der Sicherheit der Energieversorgung? Oder stellen solche Megaprojekte eine reelle Chance dar, um eine vorbildliche interkontinentale Lösung für ein globales Problem zu finden?

Zur Autorin

Franziska Aemisegger ist diplomierte Umweltingenieurin. Zurzeit schreibt sie ihre Doktorarbeit am Institut für Atmosphäre und Klima der ETH Zürich. Persönliches Zitat und Biografie

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Kommentare (22) >Alle Kommentare aufklappen>Alle Kommentare zuklappen

@ Holzherr

Endlich rechnet hier mal jemand vor, wohin pseudo-grüne Träumereien führen, was sie kosten und welche Schäden sie Tag für Tag anrichten.

„Biotreibstoffförderung als Mittel der Bevölkerungskontrolle scheint mir fragwürdig“ – pointiert aber richtig ausgedrückt.
Zynismus ist nicht Ihnen vorzuhalten, sondern den gedankenlosen Verfechtern, Trittbrettfahrern und Nutzniessern.

Ich bin gleicher bzw. anderer Meinung: Daumen hoch 0 Daumen runter 0

Motto dieses Kommentars, dem obigen Artikel entnommen:
„Zur Deckung des aktuellen globalen Strombedarfs mit Solartechnik wären nur etwa 10% der Fläche der Saharawüste nötig.“

Hinter Betrachtungen, die Teile der Erdoberfläche für eine bestimmte Technologie vorsehen, stecken heutzutage nicht Hardcore-Techniker, sondern Evangelisten für Erneuerbare Technologien. Doch was, wenn sich hinter dem weissen Banner dieser GreenTech-Ritterschaft die 4 Reiter der Apokalypse verbergen?
Dies scheint auf den ersten Blick abwegig, setzen die grünen Technologien doch auf umweltfreundliche Ausgangsstoffe wie Beton und Stahl für Windräder oder grosse Plantagen an Ölpalmen und Getreide, um Petroleum durch edlen Bioalkohol zu ersetzen. Eine solche GreenTech-transformierte Landschaft hat ihren eigenen Reiz, den Franziska Aemisegger im obigen Artikel mit dem Bild Windrosen wie Palmen am Meer zu beschwören weiss.

Aber auch die GreenTech-Vision einer Symbiose von Technik und Natur in Form von grossflächigen wirklichen Plantagen (Palmölplantagen etc.) oder technischen Plantagen (Windräder) muss sich an Masstäben wie
-Energieertrag pro eingesetzte Energie (EROEI)
-Materialbedarf
-Flächenbedarf
messen lassen.

Im folgenden möchte ich ein paar Denkanstösse geben mit einfachen statistischen Betrachtungen zu Sonne und Biomasse als Energiequelle.

10% der Sahara mit solarthermischen Anlagen abdecken

0.9 Millionen Quadratkilometer oder 2.4 Mal die Fläche von Deutschland, zugedeckt mit Solaranlagen, würden genügen um den heutigen Weltenergieverbrauch zu decken. Tönt nach wenig, doch nur dann, wenn man vergisst, dass es einen deutlichen Trennstrich zwischen Technik und Natur gibt und dass die spiegelnden Metallflächen, die diese 2.4 Mal die Fläche von Deutschland abdecken, gross sind gemessen am heutigen Weltmetallverbrauch.
Ich berechne im folgenden den Bedarf an Aluminium für diese Weltenergieversorgung. Aluminium ist ideal als Baustoff für die gewölbten Spiegel eines solarthermischen Kraftwerks und Aluprofile dominieren beispielsweise eines der grössten, nämlich von Nevada Solar One.
Um 0.9 Millionen Quadratkilometer mit 0.3cm Aluminiumblech zu bedecken, benötigt man 10kg Aluminium pro Quadratmeter, also insgesamt 9’000 Millionen Tonnen Aluminium.
Fazit: 10% der Sahara mit Alu überdeckt benötigt 300 Mal den heutigen Weltaluminiumverbrauch von 30 Millionen Tonnen pro Jahr

Biomasse als Energiequelle

Biomasse ist ein anderer Name für Pflanzen, die Energiezwecken dienen. Dazu gehören neben altem Holz und anderen Pflanzenabhällen auch sogenannte Energiepflanzen, die nach dem Ernten zu Alkohohl oder einem anderen Brennstoff weiterverarbeitet werden.
Biomasse kann nicht mehr Energie liefern als die Photosynthese, die die Biomasse wachsen lässt.

Die Photosynthese liefert für alle Pflanzen der Erde (gemäss http://en.wikipedia.org/wiki/Photosynthesis) 6 Mal mehr Energie, als der Mensch insgesamt verbraucht. Zur Vereinfachung nehmen wir an, die gesamte Photosyntheseleistung komme nur den Landflächen zugute, dann braucht man also im günstigsten Fall 1/6 der Erdoberfläche um die Menschheit allein mit Biomassenenergie zu versorgen. Dies entspricht ungefähr der Gesamtfläche Afrikas. In Wirklichkeit gibt es Umwandlungsverluste, so dass man noch mehr Fläche benötigen würde.
Fazit: Mit Biomasse allein bräuchte man weit mehr als die Gesamtfläche Afrikas um die Welt mit Energie zu versorgen

Weiss man das einmal, so verwundert es einen nicht, dass in Brasilien mit seiner riesigen zuckerrohrbasierten Alkoholproduktion zwar im Jahre 2008 163.5 Millionen Barrel an Äthanol erzeugt wurden, aber gleichzeit allein in Brasilien 907 Millionen Barrel Rohöl verbraucht wurden und dies bei einem im Vergleich zu den USA geringen Pro-Kopfverbrauch an Treibstoff.

Die Zuckerrohrarbeiter in Brasilien leben zudem ein Hundeleben und haben eine stark reduzierte Lebenserwartung. In Kolumbien wiederum, wo der Urwald Palmölplantagen weichen muss, werden von Paramilitärs, aber auch regulären Soldaten ganze Dörfer abgebrannt, um das Land auf den Palmölanbau „vorzubereiten“.

Der in den USA verbrauchte Biotreibstoff wird meist auch in den USA konsumiert. Der frühere Überschuss an produzierten Nahrungsmitteln wurde von den USA billig abgegeben (feed the world), jetzt wird er zu Biotreibstoff verarbeitet.

In Europa wird Biotreibstoff zu einem grossen Teil importiert, meist aus Entwiklungsländern, die sonst kaum landwirtschaftliche Produkte in die mit Zöllen abgeschottete EU liefern können.
Norbert Röttgen, der frischgebackene CDU-Umweltminister der Merkel-Regierung, sieht Biotreibstoffe so:
(siehe http://www.auto-motor-und-sport.de/eco/kongress-die-rede-von-bundesumweltminister-roettgen-co2-grenzwert-von-zehn-bis-35-gramm-ab-2040-1828128.html):
Die Europäische Union strebt an, den Anteil an erneuerbaren Energien im Verkehrssektor bis zum Jahr 2020 auf 10 % zu steigern. Hier werden Biokraftstoffe eine wesentliche Rolle spielen.
oder auch
Röttgen begrüßt Zertifizierung von Biokraftstoffen und flüssiger Biomasse zur Stromerzeugung und
Zudem müssen Biokraftstoffe und Pflanzenöle nachweislich mindestens 35 Prozent Treibhausgas-Emissionen gegenüber dem fossilen Kraftstoff einsparen.

Fazit:
-Die geringe Energiedichte von Sonnenstrahlen bedeutet grossen Materialbedarf bei solarthermischen Kraftwerken
-Biomasse als Energiequelle braucht Flächen, die um den Faktor Tausend grösser sind als für solarthermische Kraftwerke
-Biomasse als wichtige Energiequelle konkurrenziert mit Flächen zum Nahrungsmittelanbau
-Die Subvention von Biotreibstoff (und ohne Subvention ginge es nie) zeigt, zu was Menschen alles bereit sind, wenn es um ihr Auto geht.
-Erneuerbare Energien bedeuten Materialorgien sondergleichen und benötigen „billige“ Materialen (z.B. billiger Stahl aus China)
-Biotreibstoffförderung als Mittel der Bevölkerungskontrolle scheint mir fragwürdig

Ich bin gleicher bzw. anderer Meinung: Daumen hoch 1 Daumen runter 0

Desertec ist ein gutes Mittel, um von den saudischen Ölscheichs unabhängig zu werden und dafür von Wüstenscheichs wie Gaddhaffi abhängig zu werden.

Ich bin gleicher bzw. anderer Meinung: Daumen hoch 0 Daumen runter 0

Ich finde Desertec toll, denn die Wüsten-Scheichs wie Gaddhafi haben sich in den letzten Jahren als sehr zuverlässige Partner erwiesen.

Ich bin gleicher bzw. anderer Meinung: Daumen hoch 0 Daumen runter 0

Desertec-Strom wird frei von Leistungsschwankungen sein und damit grundlastfähig. Dies ist nur möglich wegen den idealen Bedingungen in der Sahara, wo jeden Tag die Sonne scheint und heisse Salzschmelzen die täglichen Temperaturschwamkungen ausgleichen können.

Windenergie: Nichtfossile Backup-Kraftwerke

Die Feld-Wald-und-Wiesen Windturbinen in Deutschland, Grossbritannien oder Spanien allerdings liefern Strom mit Leistungsschwankungen auf allen Zeitskalen, also kurz- bis langfristig und auch saisonal. Um diese Schwankungen auszugleichen, können Speichertechnologien (Wasser,Druckluft und Wasserstoff) und weiträumige Netzverbunde von Windparks, die tausende von Kilometern auseinander liegen, verwendet werden. Im Deutschland von heute allerdings werden bei Flauten einfach alle bestehenden Erdgas- und Kohlekraftwerke in Betrieb genommen, während bei Starkstrom einige fossile Kraftwerke heruntergefahren werden. Doch um das 2°C-Ziel zu erreichen, muss Deutschland bis 2050 alle fossilen Kraftwerke abschalten. Zusätzlich zu den Windparks müssen also Netze und Energiespeicher aufgebaut werden.

Erneuerbare als Scheinlösung?

Nichtfossilen, netzfähigen Strom aus deutschen Windrädern gibt es also heute noch nicht und übermorgen (frühestens ab 2030) wird er mindestens 3 bis 5 Mal teurer sein als heutiger Grundlaststrom. Doch vielleicht bin ich da zu optimistisch. Der folgende Artikel (siehe http://www.theoildrum.com/node/6641#more) bezeichnet erneurbare Energien sogar als falsche Feuerwehr: Feuerwehr, weil die Erneuerbaren unsere (fossile) Energiegegenwart in die Zukunft hinüberretten soll, falsch, weil sie nur vorgibt uns retten zu können, während sie in Wirklichkeit keines der Kriterien erfüllt, die eine Energiequelle erfüllen muss, damit sie unsere Ökonomie antreiben kann. Kriterien wie
-Leistungsversorgung gemäss Nachfrage (EE dagegen bietet von Haus aus ein unzuverlässiges Angebot)
-Skalierbarkeit 1): Kohlekraftwerke hinzufügen ist kein Problem, Windressourcen dagegen können ausgeschöpft sein
-Skalierbarkeit 2): Biotreibstoffanbau in Brasilien benötigt ganze Landstriche, liefert aber doch nur (2008) 163.5 Millionen Barrel Ethanol während Brasilien allein schon 907 Millionen Barrel Rohöl konsumiert. Europa mit seiner hohen Bevölkerungsdichte kann eigenen Biotreibstoff nicht in genügender Menge anbauen
-Skalierbarkeit 3): Dänemark greift zum Ausgleich seiner Windstromschwankungen auf norwegische und schwedische Wasserkraft zurück, doch so bleibt nichts mehr für Deutschland oder den eigenen weiteren Ausbau
-Skalierbarkeit 4): Würde Grossbritannien 20% seines Strom mit Wind erzeugen, würde die Zwischenspeicherung der Leistungsschwankungen in Batterien von Elektromobilen 100 Millionen Elektromobile (mit je 40 kWh Kapazität) erfordern, in GB gibt’s aber heute nur 45 Millionen Fahrzeuge

Das Fazit dieses Artikels (siehe http://www.theoildrum.com/node/6641#more) eines Ökonomen der St.Galler Hochschule ist:
Erneuerbare Energien als Anhäufung von Windtparks und Solarpanels sind Scheinlösungen und nichts anderes als Senkgruben für hunderte von Milliarden Euro. Man muss statt dessen ein alternatives Energiesystem von Grund auf neu aufbauen. Ich sehe das ähnlich.
Eine echte Alternative wären für mich beispielsweise solare Inseln als Quellen einer globalen Wasserstoffwirtschaft (siehe http://www.solar-islands.com/)

Ablösung der fossilen Energien durch Erneuerbare

Schon seit 30 Jahren redet man davon, man müsse von den fossilen Energien wegkommen und die heutigen solarthermischen Kraftwerke und Windturbinen wurden schon nach der ersten Ölkrise entworfen, wenn auch nicht umgesetzt.
Heute ist der Handlungsdruck gestiegen: bei einem Rohölpreis von über 70 Dollar pro Barrel und immer schwieriger zu fördernden Restbeständen an Öl, sollte man schon Alternativen zur Hand haben. Es gibt drei Einstellungen bezüglich Zukunft ohne fossile Energien:

Energieoptimisten/ -illusionisten sehen keine Probleme. Eine Kombination von Windparks, Solarpanels, Biomassenutzung und Biodiesel, beziehungsweise Elektrofahrzeugen bringt es und das sogar zu einem günstigen Preis. Zitat: „weg von fossilen Energieträgern wie Öl und Kohle, hin zu erneuerbaren Energien wie Wind- und Solarenergie.“ (siehe http://blogs.ethz.ch/klimablog/2010/06/10/klimapolitik-ein-auslaufmodell/). Zur Gruppe der Energieoptimisten zähle ich Tim Schloendorn und Renate Schubert. Allgemein gehören alle dazu, die entweder einen Übergang in eine postfossile Gesellschaft unproblematisch finden oder die das anderen einreden wollen. Beispiel: Immer wieder hört man, Windenergie sei sogar billiger als normale (also fossile) Energie. Doch die heutigen Windparks sind nur Additive zur bestehenden Energieinfrastruktur und sie führen deshalb auch zu Kostenadditionen, nichtz zu Reduktionen.

Energierealisten erkennen den notwendigen Umbau und Zubau in der Energieinfrastruktur. Sie rechnen mit 3 bis 5-fach höheren Energiekosten in einer postfossilen Welt, sehen aber keine grundsätzlichen Probleme.

-B>Energiepessimisten erkennen in den vorgeschlagenen Lösungen keinen überzeugenden Ersatz für die fossilen Energien. Elektromobile sind für sie zu schwachbrüstig und teuer und können deshalb eventuell gewisse Nischenrollen übernehmen, nicht aber die heutige Palette and Fahrzeugen ersetzen. Die heutigen Kosten für Solarpanels und Windturbinen sind für sie nicht repräsentativ, denn der Stahl für Windturbinen und die Materialien für Solarpanels wurden zum grossen Teil mit fossiler Energie gewonnen. Ohne fossile Energien wären diese Energiegewinner grosse Energeiverlierer und schlicht zu teuer. Zu dieser Gruppe von Leuten gehört Michael Dittmar und wohl auch der Autor des oben erwähnten Artikels „The Fake Fire Brigade – How We Cheat Ourselves about our Energy Future“.

Diese Position scheint mir durchaus überdenkenswert. Man überlege nur, wie die spiegelnden Aluminumbleche oder vergspiegelten Stahlbleche für die solarthermischen Anlagen, die einmal die Grundlage für Desertec bilden sollen, hergestellt werden. Da ist viel fossile Energie dabei. Ohne diese fossile Energie wären diese Materialen viel teurer und damit wäre auch Desertec viel teurer. Der teure Desertec-Strom müsste dann genutzt werden um Desertec 2 zu bauen, welches so noch teurer würde.

Fazit:
-Ein bunter Haufen von Windparks, Solarpanels, Elektromobilen und Biotreibstoffen genügt nicht um eine alternative Energieinfrastruktur aufzubauen
-Fossile Energien stecken direkt oder indirekt in vielen Produkten, auch in Windturbinen und Solarpanels
-Windparks und Solarpanel sind heute billiger als in einer postfossilen Gesellschaft
-Erneurbare Energien sind teilweise schlecht skalierbar
-Leistungsschwankungen von Wind und Sonne müssen ausgeglichen werden und das ist nicht billig

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Desertec soll ab 2050 bis zu 15% des europäischen Stroms liefern. Strom der frei von Leistungsschwankungen ist und der darum – anders als Windstrom heute – konventionelle Kraftwerke ersetzen kann. Desertec ist allerdings ein Grossprojekt, das an vielen Hindernissen scheitern kann oder das allein schon wegen der vielen Vertragspartner, die alle etwas verdienen wollen, nicht konkurrenzfähigen Strom liefern wird.

Schon heute liefert Wind einen beträchtlichen Anteil des deutschen, dänischen und spanischen Stroms, allerdings nur dann, wenn der Wind bläst. Bläst der Wind nicht, springen konventionelle, meist fossile Kraftwerke ein. Das muss sich ändern, denn bis 2050 müssen die europäischen Volkswirtschaften vollkommen dekarbonisiert sein. Es gibt 3 sich überschneidende Ansätze, mit denen man erneuerbaren Strom grundlastfähig und damit unabhängig von fossiler Backup-Energie machen kann:
-Man kann Windparks aus Europa, Nordafrika und Asien (z.b. Kasachstan) in einem weiträumigen Netz zusammenschalten. Bläst der Wind in Europa nur wenig, so tut er es vielleicht im Atlasgebirge oder in Kasachstan, so dass sich Leistungsschwankungen ausgleichen.
-Man speichert die während Starkwindphasen erzeugte Energie in Stromspeichern und ruft diese Energie während Flauten wieder ab.
-Für Photovoltaik-Strom vom eigenen Hausdach: Man speichert den Storm in Batterien oder Schwungrädern und kann darum sogar auf den Anschluss an das Stromnetz verzichten. So wird man energieautark.

Grossräumiger Netzverbund von Erneuerbaren Energien (Wind)

Im Jahre 2030 werden Grossbritannien, Spanien und Deutschland am meisten Wind unter den europäischen Nationen erzeugen. Doch ein rein nordeuropäisches Netz kann Leistungsschwankungen dieser drei Standorte nur ungenügend ausgleichen, sind doch die Windverhältnisse dieser drei Länder zeitweise fast die gleichen. Es müssten schon noch Windparks an der atlantischen Küste Marokkos und im Atlasgebirge dazukommen. Auch Wind aus Zentralasien (beispielsweise Kasachstan) könnte helfen, Leistungsschwankungen auszugleichen. Auch ein noch so grosses Netz kann Leistungsschwankungen allerdings nicht vollständig zum Verschwinden bringen. Es braucht eine zusätzlichen Zwischenspeicher für Energie: Wasserkraft aus Norwegen und vielleicht auch der Schweiz bieten sich hier an.
Fazit Grossräumiger EE-Netzverbund:
-Ein effektiver Windpark-Verbund muss Standorte in Europa, Afrika und Asien miteinander verbinden
-Die Leitungsverluste über Hochspannungsgleichstromübertragungs-Kabel betragen etwa 3% pro 1000 km, mit supraleitenden Kabeln können sie noch weiter verkleinert werden
-Nachteil: Netzstörungen können sich in vielen Ländern auswirken

Speichertechnologien für Erneuerbare Energien (Wind)

Idee: Man speichert die während Starkwindphasen erzeugte Energie in Stromspeichern und ruft diese Energie während Flauten wieder ab.

Folgende Speichertechnologien sind am vielversprechensten:
-Wasserkraft (Hydroenergie) als Pumpspeicherkraftwerke oder/und normale Staudämme
-Druckluftspeicher mit Wärmeausgleich bei Kompression/Dekompression (A-CAES genannt)
-Wasserstoffspeicherung in Kavernen

Zwischenspeicherung von Energie ist mit Speicherverlusten und eventuell Leitungsverlusten verbunden, dann nämlich, wenn der Strom zwischen Quelle und Speicher über hunderte von Kilometern Hochspannungsleitungen fliesst.
Lokale Batterien haben die kleinsten Verluste, sind aber am teuersten, weswegen sie nicht zu den vielversprechenden Speichertechnologien gehören.

Wasserkraft bedeutender Kapazität in Europa ist beschränkt auf einige wenige Länder und nur noch wenig ausbaubar. Vor allem Norwegen, die Schweiz und Österreich verfügen über nennenswerte Kapazitäten. Besonders geeignet für das Zwischenspeichern von Tag-/Nacht- und kurzfristigen Produktionsschwankungen sind Pumpspeicherkraftwerke, die über Langstreckenleitugen an ein Gebiet mit Windparks angebunden sind.
Ein prominentes Beispiel ist ds NorNed-Kabel, welches 700 MW Ausgleichsleistung zwischen Norwegen und den Niederlanden bereitstellen kann. Die saisonalen Schwankungen an erzeugtem Windstrom können Pumpspeicherkraftwerke nicht ausgleichen und auch normale Wasserkraftwerke in der Schweiz oder Norwegen haben nicht genügend Kapazität, um die saisonalen Produktionsschwankungen an Windenergie in Deutschland oder Grossbritannien auszugleichen. Die Wasserkraft kann bei erwarteten Produktionsschwankungen von bis zu 100 Gigawatt im Jahre 2025 (nordeuropäischer Wind), nur einen kleinen Kompensationsbeitrag leisten. Länder wie die Schweiz könnten dagegen den per Liefervertrag importierten Windstrom durchaus in ihren eigenen Pumpspeicherkraftwerken zwischenspeichern.

Als Druckluftspeicher dienen Kavernen (in D eventuell alte Bergbaustollen). Die Druckluft treibt bei Bedarf Turbinen an und erzeugt so Strom in Schwachwindphasen. Bei Kompression von Luft entsteht Wärme, die bis anhing verlorengeht und bei Dekompression unterkühlt sich die Luft, was zu Problemen mit der Turbine führt. Solche simplen Druckluftspeicher haben einen Wirkungsgrad von 45%. Zukünftige Druckluftspeicer speichern die Kompressionswärme und geben sich bei Dekompression wieder an die Luft ab. Der Wirkungsgrad dieser adiabatischen Druckluftspeicher ist gut und sie werden, wenn einmal voll entwickelt, wohl die günstigste Form der Energiespeicherung sein. Erste Pilotprojekte sind ab 2013 geplant.

Nur Wasserstoffspeicher können saisonale Produktionsschwankungen ausgleichen. Denn komprimierter Wasserstoff in Kavernen enthält 65 Mal mehr Energie als Druckluft, so dass wenige Kavernen genügen um die Energiemengen zu speichern, die nötig sind, um saisonale Schwankungen auszugleichen. Die Umwandlungsverluste bei Wasserstoffspeichern sind etwas höher als bei adiabatischen Druckluftspeichern. Es gibt auch ein kleines Sicherheitsrisiko, so dass es schwierig werden könnte, geeignete Standorte zu finden.

Fazit Energiespeichersysteme für Erneuerbare:
-Es gibt zurzeit keine ausgereifte Speichertechnologie
-Wasserkraft hat zuwenig Kapazität, die Schweiz könnte mit Wasserkraft jedoch importierten Windstrom puffern (typisch Schweizer Rosinenpickerlösung)
-Druckluftspeicher mit Wärmeausgleich sind wohl am kostengünstigsten (ab 2013 getestet)
-Wasserstoffspeicher wären die ultimative 100%-Lösung (auch saisonale Kompensation), haben aber wohl ein Akzeptanzproblem

Autarke Energieversorgung (Sonne)

Ein Haus mit Solarpanels auf dem Dach und Batterien im Keller könnte auf einen Anschluss ans Stromnetz verzichten, es wäre autark. Um längere Schlechtwetterperioden zu überbrücken müsste die Batteriekapazität allerdings recht gross sein. Für eine 4 köpfige Familie sind Investitionskosten höher als 50’000 Euro zu erwarten.
Fazit Energieautarkie: Nur für Reiche oder Fans, siehe http://www.udo-leuschner.de/basiswissen/SB129-03.htm

Fazit Erneuerbare Energien ohne fossiles Backup:
-Die Leistungsschwankungen von Wind+Sonne könnten mit heutiger Technologie am kostengünstigsten durch einen grossräumigen Verbund von Windparks und soloarthermischen Anlagen ausgeglichen werden. Das Netz müsste Europa, Nordafrika und Teile Asiens umfassen und es müsste grosse Windparks/Solarthermische Anlagen im gesamten Netzgebiet (also auch in Asien ) geben.
-Nachteil eines grossrämigen Netzes sind die gegenseitige Abhängigkeit und Gefahr von Störungen/Stromausfällen, die wie das Netz grossräumige Auswirkungen haben
-eine regionale/nationale Versorgung mit Erneuerbaren Energien ohne grossräumiges Netz macht Speichertechnologien nötig, die es heute noch nicht gibt. Am vielversprechensten sind die Speicherung von Druckluft mit Wärmeausgleich bei Kompression/Dekompression (A-CAES) und die Speicherung von überschüssiger Energie als Wassserstoff in Kavernen. A-CAES wird ab 2013 erprobt und für die Erprobung der Wasserstoffspeicherung gibt es noch keinen Termin
-Speicherung von lokal erzeugtem Sonnenstrom in Batterien oder Schwungrädern würde das betreffende Gebäude autark machen, ist aber heute noch viel zu teuer.

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@Kommentar von Tim Schloendorn. 23.06.2010, 13:08
Kleine Korrektur zum Kohlekraftwerkersatz mit Wind+GasBackup oder Wind allein:

CO2-Reduktion mit Wind+ Gaskraftwerken als Backup: 12.2 Megatonne pro Jahr

CO2-Reduktion mit (optimierten) Gaskraftwerken allein 11.8 Megatonnen CO2-Redution pro Jahr

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@Kommentar von Tim Schloendorn. 23.06.2010, 13:08

Besten Dank für die Rückmeldung, Tim. Auf die Biomasse als Ausgleichsmittel gehe ich nicht ein, aber auf fossile Kraftwerke als Backup und auf das Kappen von Stromspitzen durch intelligenten Verbrauch gehe ich detailliert ein.

zum Backup von Wind mit fossilen Kraftwerken:

Zitat: „Es geht primär um die eingesparte Kohle, weniger um die Kraftwerke.“

-Die Backup-Kraftwerke kommen recht häufig zum Einsatz. Das grösste Kohlekraftwerk in Australien sollte in einer Studie entweder mit Windenergie+Gas-Backup oder mit optimierten Grundenergie-Gaskraftwerken allein ersetzt werden. Resultat: CO2-Reduktion mit Gas allein 12.2 Megatonne pro Jahr, mit Wind+ Gas als Backup: 11.8 Megatonnen pro Jahr (siehe http://bravenewclimate.com/2010/05/29/replacing-hazelwood-coal/)

-Um das 2°C-Ziel zu erreichen muss nach einer Studie der deutschen Grünen http://www.wissenslogs.de/wblogs/blog/ouml-ko-logisch/kologie/2010-05-31/100-prozent-erneuerbare-energien-sind-m-glich-und-notwendig nach 2030 die Energieproduktion fossilfrei sein. Kohle-Backup und Gas-Backup geht nicht mehr!

zu den negativen Strompreisen:

Zitat: „Es ist auch absehbar das negative Strompreise mittelfristig zu innovativen Käufern führen werden. Ein eher wenig innovatives Beispiel: Es könnte sich für Aluminiumwerke bald lohnen Überkapazitäten für solche Tage bereit zu halten.“

Das glaube ich eigentlich auch, bin aber in der Boston Consulting Group-Stude zum Demand-Side Management (peak-Bewältigung durch Konsumsteuerung) eines besseren belehrt worden.

Zitat: Demand-side management (DSM) refers to the positioning or advancing of suitable demand elements among industrial and residential customers so as to minimize overall demand during peak periods. Prime candidates for DSM on the industrial side are suche enrgy-intensive industries as aluminum and chemicals, which have the potential to become more flexcible in managing their electrical loads, given the right incentives. And properly incentivized, manx, if not most, households could be convinced to shift at least some of the operation of their electricity-intensive euipment (for example, air conditioners and heating systems) to off-peak periods.
But DSM has its limitations. Most loads can be deferred for a short period of time, but longer deferrals risk creating production disturbances. DSM also demands large investments, such as smart meters and customized-billing systems. In addition to being costly, these devices could raise issues of privacy that would need to be resolved. Furthermore, DSM requires behavioral adaptions by customers and sufficient pricing flexiblity to actually drive changes in customer thinking. A savings of only 10 cents, for example, is unlikely toconvince many customers to do their laundry at 3:00 a.m. rather than at a more convenient time.
Currently, DSM is being used mainly in the United States for peak shaving and reduing strain on grids. But DSM is no panacea. Ineed, two unrelated studies caried otu in Gerany and the United States found that DSM offers a demand reduction potential of only approximately 2 percent of peak load. All told, although DSM clearly has potential and should be explored, we expect its ultimate contribution to teh smoothing of wind and solar PV fluctutations to be limited.

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@ Martin: Windenergie anhand von nicht mehr benötigten Kraftwerken zu beurteilen ist ein wenig kurzsichtig… Es geht primär um die eingesparte Kohle, weniger um die Kraftwerke. Und die hat tatsächlich, auch Dank der Windenergie abgenommen, da eben „einige der Gas- und Kohlekraftwerke sonst in Ruhestellung verharren“.
Daher ist es auch kurzfristig sinnvoll die Windkapazität auszubauen.

Im Smart Grid Kontext bisher von Dir unerwähnt geblieben sind sämtliche Biomasse Anwendungen. Die maximale Kapzität ist zwar beschränkt, dafür sind sie rentabel & zum Last-Ausgleich brauchbar. Es besteht noch sehr viel Ausbaupotential, insbesondere in Osteuropa.

Es ist auch absehbar das negative Strompreise mittelfristig zu innovativen Käufern führen werden. Ein eher wenig innovatives Beispiel: Es könnte sich für Aluminiumwerke bald lohnen Überkapazitäten für solche Tage bereit zu halten. Ein intelligenteres Tariffsystem, das die täglichen Preisschwankungen an die Konsumenten überführt würde das Problem vermutlich innerhalb kürzester Zeit beheben.

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Desertec exportiert grundlastfähigen Strom nach Europa, denn mit den Tag für Tag gleichen Wetterverhältnisse in der Sahara kann man Stromspeicher (in Form von heissen Salzschmelzen) einsetzen, die nur die Nacht überbrücken müssen. Doch Desertec ist Zukunft und bleibt es vielleicht auch. Wenden wir uns also der heutigen Hauptform erneurbarer Energie zu: dem Wind.

Die Länder mit dem grössten Anteil an Windstrom sind Dänemark mit 20%, Spanien mit 14% und Deutschland mit 8%.

Doch Windenergie spart in diesem Ländern kein einziges konventionelles Kraftwerk ein. Wie könnte sie auch, gab es doch – um nur ein Beispiel zu nennen -, in Dänemark im Jahre 2002 54 aufeinanderfolgende Tage ohne Wind. In solchen Zeiten laufen einige der Gas- und Kohlekraftwerke, die sonst in Ruhestellung verharren, auf Hochtouren. An Tagen mit Starkstrom dagegen versuchen diese Länder Strom zu exportieren, wobei der Strompreis in so einem Fall negativ wird. Die Betreiber der Windkraftanlagen zahlen also, damit jemand den Wind abhnimmt (typischerweise sind dies Pumpspeicherkraftwerke). Zwischen September 2009 und März 201 beispielsweise waren die Strompreise an 29 Tagen im Minus, mit einem Rekord von -1500 Euro pro Megawatttunde an einem besonder windigen Tag (siehe http://www.spiegel.de/spiegel/print/d-69407365.html).

Bläst der Wind zu wenig, sind die alten (fossilen) Energien die Lückenfüller, bläst er zu stark, zahlt man den Abnehmer von Windstrom. Doch es gibt Pläne dies zu ändern. Die Kombination von weiträumigem Netzverbund, Stromspeicher und intelligentem Netz scheint die vielversprechenste Lösung. Mit einem weiträumigen Netzverbund von vielen, teilweise tausende von Kilometern auseinanderliegenden Windparks gleichen sich Leistungsschwankungen einzelner Parks teilweise aus. Verbleibende Leistungsschwankungen können mit Pumpspeicherkraftwerken und Einbinden der Hydorenergie eines ganzen Landes (Norwegen bietet sich an) ausgeglichen werden. Ein intelligentes Netz (smart grid) mit intelligenten Verbrauchern kann auch kurzfristige Leistungsspitzen abfangen, indem beispielsweise Tiefkühltruhen oder energieintensive Schwerindustrien (z.B. zur Aluminiumherstellung ) gerade im richtigen Moment am meisten Energie beziehen (oder im umgekehrten Fall in eine Kurzschlaf abtauchen).

Wegen dem starken Zuwachs an installierter Windenergie in Deutschland, Spanien und Grossbritannien wird sich der Bedarf an Ausgleichskapazität (Schwankungsreserve) vervielfachen. Gemäss Boston Consulting Group-Studie (siehe http://www.bcg.com/documents/file41973.pdf) werden diese Länder im Jahre 2025 100 Gigawatt an Schwankungsreserve benötigen. Das zusammengeschaltete Netz von Deutschland, Spanien und von Grossbritannien genügt noch nicht, um grössere Leistungsschwankungen zu verhindern (dazu wäre ein Verbund über Europas Grenzen nötig) und auch der zusätzliche Stromspeicher in Form der norwegischen Wasserkraft genügt nach Boston Consulting Group nicht, um auf fossile Backupenergie völlig verzichten zu können. Trotzdem erwartet die Boston Consulting Group, dass um das Jahr 2020 jährlich 10 Milliarden Euro in Netzintegration und Speichertechnologie gesteckt werden müssen um die Erneuerbaren zu bändigen.

Der Frage wie man mit Wind und Sonne 100% erneurerbare Energie (ohne fossiles Backup) gewinnen kann, widmete sich vor kurzem auch – unter dem Schutzschirm der deutschen Grünen – die Great-Transformation-Konferenz in Berlin. Folgender Kurzbeitrag von Björn Lohmann, einem Blogautor der scilogs geben einen Einblick in die Herausforderungen, die anstehen, wenn man das 100%-EE-Ziel erreichen will:
http://www.wissenslogs.de/wblogs/blog/ouml-ko-logisch/kologie/2010-05-31/100-prozent-erneuerbare-energien-sind-m-glich-und-notwendig

Ich möchte hier nur ein Zitat aus obiger Referenz wiedergeben:

„•Notwendig dazu ist ein interregionales Stromnetz, das zehn Mal leistungsfähiger ist als das heutige. Dennoch ist es ebenfalls zehnfach günstiger, ein solches Netz aufzubauen als Einzelstaatenlösungen umzusetzen. Das gilt jedoch nur, wenn das Netz zu 75 Prozent überirdisch geführt wird – sonst wird es deutlich teurer.“

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@Kommentar von Peter Bühler. 22.06.2010, 12:10
Danke für die Referenz zu einer Beurteilung der zunehmenden Kosten der Solarenergieförderung. Es ist schon so, für die bis Ende 2010 installierten Photovoltaikanlagen garantiert Deutschland Einspeisevergütungen über die nächsten 20 Jahre von insgesamt 80 Milliarden Euro, dies bei einem Anteil von Sonnenstrom am deutschen Gesamtstrom von etwas mehr als 1%. Photovoltaikanlagen werden jedoch immer billiger. Nach meiner Rechnung könnte man bei gleichbleibendem Zubau und der planmässigen oder leicht zunehmenden Senkung des Förderbeitrags mit insgesamt 1000 Milliarden Euro Einspeisevergütigung ganz Deutschland mit Solarstrom allein versorgen.

Übrigens eine gute Beschäftigung für Harz-IV Empfänger. Hier in der Schweiz bauen Arbeitslose Wanderwege, in Deutschland könnten sie morgens antreten und dann mit ihrem Taschentuch Solarpanels abstauben. Es wird sicher bald mehr davon geben (ich meine mehr von Harz-IV-Empfängern, wenn’s so weitergeht).

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@ Holzherr

„…und dann ab 2040 Dauerregen“

…dafür wird’s „im Rahmen der globalen Erwärmung“ vielleicht in Deutschland sonniger, weil sich „das Zirkulationssystem, welches für die Trockenheit in der Sahara und den westafrikanischen Monsum verantwortlich ist“ nach Norden „verlagern könnte“.
; – ))

Den deutschen Steuerzahlern und Stromverbrauchern wär’s zu gönnen…

http://www.handelsblatt.com/technologie/energie_technik/solarboom-treibt-kosten-sonnenenergie-wird-unbezahlbar;2604469;0

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@Kommentar von Peter Bühler. 22.06.2010, 9:31
Der Spiegelbeitrag zeigt ja, dass man einer Desertifikation der Sahelzone durch Pflege der spärlich wachsenden Bäume entgegenwirken kann.
Im Rahmen der globalen Erwärmung ist aber auch ein Wiederergrünen der Sahara möglich, da sich das Zirkulationssystem, welches für die Trockenheit in der Sahara und den westafrikanischen Monsum verantwortlich ist, verlagern könnte.

Man stelle sich vor: die Sahara voller Sonnenspiegel, mühevoll zwischen 2020 und 2040 für Milliarden hingeklotzt und dann ab 2040 Dauerregen.
Nun – für Siemens und andere Desertec-Firmen vielleicht doch verkraftbar, denn der Staat würde sicher als Retter einspringen.

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@ Dittmar

Wie recht du hast, dem Zumüllen der Wüsten mit glitzernden Solarpannels ein etwas anderes Modell entgegenzusetzen. Es berechtigt durchaus zu Zuversicht, mehr jedenfalls als die auf Sand gebauten Träume veränderungsunwilliger Energie-Junkies…

http://www.spiegel.de/spiegel/0,1518,619742,00.html (2 Seiten!)

Der Blogbeitrag unserer Gastgeberin ist denn auch eher von berechtigter Skepsis als von dem in diesen Blogs verschiedentlich aufscheinenden Enthusiasmus „grössenwahnsinniger Technokraten“ gekennzeichnet.

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@Kommentar von Tim Schloendorn. 22.06.2010, 8:08
Zur Wasserstoffwirtschaft:

Gemäss http://de.wikipedia.org/wiki/Wasserstoffwirtschaft kann Wasserstoff in Kavernen (und also auch Tankern) langfristig und in Wasserstoff-piplines kurzfristig (für den Transport) gespeichert werden.

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@Kommentar von Tim Schloendorn. 22.06.2010, 8:08

Zur Wasserstoffwirtschaft:
Dies ist eine Idee aus dem letzten Jahrhundert, als man noch fest an die Brennstoffzelle glaubte. Wassertstoff als universelle Energiewährung könnte aber auch heute noch interessant sein. Die Solar Islands beispielsweise (solarthermische Inseln) sollen mitten im Pazifik treiben und dort Wasserstoff produzieren, der dann per Tanker in der ganzen Welt verteilt wird. Eine globale Wasserstoffinfrastruktur würde Marktkräfte freisetzen, denn jeder an jedem Punkt der Erde kann als Wasserstofflieferant auftreten, was tendenziell zu einem sinkenden Preis führt. Anstatt der heuigen Energiewährung Öl (vor allem im Mobilitätsbereich wichtig) gäbe es die Energiewährung Wasserstoff. Wasserstofferzeugung ist anders als Ölförderung mit weniger Ungewissheiten verbunden und weniger an bestimmte Erzeugungsorte (entspricht Förderstellen bei Öl) gebunden.

Zu den 17’000 4 MW Windturbinen pro Jahr gemäss BLUE Map:
Momentan werden wletweit etwa 9’000 Windturbinen zu 4 MW pro Jahr installiert, das Ziel von 17’000 ist also nicht weit entfernt. Allerdings sind die oben genannten 17’000 jedes Jahr von 2010 bis 2050 zu bauen, was schwierig werden könnte. Denn der Wind wird heute in Wellen erschlossen: In Deutschland sind die landbasierten Windräder (onshore) zum grossen Teil gebaut, jetzt kommen mit einer zeitlichen Lücke die offshore-Windkraftwerke hinzu. Ähnliches gilt für China etc.

Zu Desertec möglichst lokal
Das ist in der Tat sinnvoll. In Kalifornien sind in den nächsten Jahren mehrere Gigawatt an solarthermischen Kraftwerken geplant ( „553MW new capacity is proposed in Mojave Solar Park, California. Furthermore, 59MW hybrid plant with heat storage is proposed near Barstow, California. ESolar anounced a power purchase agreement (PPA) with the utility Southern California Edison to produce 245 megawatts of power. BrightSource Energy entered into a series of power purchase agreements with Pacific Gas and Electric Company in March 2008 for up to 900MW of electricity, the largest solar power commitment ever made by a utility“ )

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Destertec ist hübsch, es macht jedoch viel mehr Sinn solarthermische Kraftwerke zunächst in den Wüsten aufzustellen die in unmittelbarer Nähe von grossen Verbraucher sind (Nevada, Thar, Gobi, Australien)…

Zu Martins Windräder Rechnung: Schau Dir den Zuwachs der Windanlagen mal über kürzere Zeiträume an z.B. nur für 2007-2009 weltweit… auf einmal sehen 17’000 Anlagen/Jahr gar nicht mehr so gross aus. Deutschland als Beispiel zu nehmen ist auch irreführend – Die meiste Wind-Entwicklung passiert im Moment in China, gefolgt von USA.

Die Entwicklung verlief in den letzten 20 Jahren eher exponentiell als linear, daher macht es auch wenig Sinn aufzusummieren.

Du scheinst Wasserstoff sehr gern zu haben – trotz aller Speicher & Transport Verluste. Kannst Du dafür eine Lösung anbieten die mir bisher entgangen ist? Meines Wissens nach ist die mittelfristige (Wochen-Monate) Speicherung von Wasserstoff ähnlich schwierig wie die von Elektrizität…

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Ein einziger Sandsturm und schon sind die Traeume dahin!

Nich vorhandenes Wasser zum gelegentlichen saeubern braeuchte man vielleicht auch.

Aber wenn stoert es eigentlich wenn solche simplen Fragen nicht mal erwaehnt werden?

Niemand, denn die die davon traeumen ein 500 (?) Milliarden Projekt aus Steuergeldern zu bauen freuen sich schon vorher. Das Resultat ist dann egal, Versicherungen werden halt zahlen.

Glaeubige an das ewige Wachstum (mit gruenem Vorzeichen) stellen ja eh keine Fragen wie in einer Religion

und ja hier meine letzte Frage:

Warum machen wir nicht ein Projekt ..

Die Wueste langsam in ein gruenes Naturparadies verwandeln? Spannender als zum Mars fliegen und man koennte gleichzeitig auch noch gewisser Ernaehrungsprobleme loesen und „Think globally act locally“ probieren.

Hier vielleicht jemand den man um Rat fragen koennte (mit Erfahrung aus der australischen Wueste..

http://www.youtube.com/watch?v=4S6kTlz6Mk4

oder vielleicht ein anderes recht erfolgreiches Projekt (so erscheint es zumindest wenn man die Bilder anschaut)

http://www.auroville.org/

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Im folgenden möchte ich klarmachen, inwieweit in der Sahara erzeugte erneuerbare Energie Vorteile gegenüber lokal erzeugter Energie hat und das Desertec-Projekt in den grösseren Zusammenhang der Energietransformation stellen, die nötig ist, um 2050 50% weniger CO2 auszustossen als heute.

Desertec-Übersicht und Ziele

Die Desertec-Initiative soll bis zum Jahr 2050 100 Gigawatt an eletkrischer Leistung in Nordafrika (vor allem in der Sahara) erzeugen und nach Europa exportieren (zusätzlich wird Strom für Nordafrika erzeugt). Thermosolare Anlagen, welche mit gesammelter Sonnenhitze Dampfturbinen antreiben und überschüssige Wärme in geschmolzenem Salz speichern, werden der dominierende Desertec-Anlagetyp sein. In den 400 Milliarden Euro projektierter Kosten sind auch Hochspannungsgleichstromübetragungsleitungen zum Stromtransport von Nordafrika nach Europa (zum Teil durch das Mittelmeer) für 50 Milliarden Euro eingeschlossen.

Desertec-Strom versus lokal erzeugter EE-Strom

Die gleiche Strommenge, die Desertec zum Beispiel nach Deutschland leitet, könnte – scheint es zuerst – in Deutschland selbst kostengünstiger erzeugt werden , selbst wenn nur erneuerbare Energien zum Zug kommen. Dies stimmt allerdings nur, wenn man nur die Kosten für die Energieerzeugung in Rechnung stellt, nicht aber bei einer Vollkostenrechnung, die auch die nötigen Backupkraftwerke und -speicher berücksichtigt, denn in Deutschland scheint die Sonne nicht immer und bläst der Wind nicht Tag für Tag mit gleicher Kraft. In der Sahara dagegen scheint die Sonne 360 Tage im Jahr, durchschnittlich 12 Stunden pro Tag. Wärmespeicher (die oben erwähnten heissen Salzschmelzen) müssen also nur die Nacht überbrücken.

Trotzdem gibt es in Deutschland prominente Desertec-Gegner (z.B. SPD-Politiker Scheer, siehe http://www.manager-magazin.de/unternehmen/energie/0,2828,635955,00.html), die die Einspeisevergütung für die heimisch installierte Photovoltaik in Gefahr sehen, denn Desertec + heimische Förderung wäre wohl zu teuer. Zudem sieht Scheer in Desertec nur die Interessen der Industriegiganten am Werk.

Die thermosolaren Kraftwerke in der Wüste würden Strom zu einem Kilowattpreis um 15 Cent liefern, also 3x teurer als aus Kohlekraftwerken. Somit scheint Desertec auf den ersten Blick nur konkurrenzfähig, wenn sein Strom subventioniert wird. Doch in Deutschland steigt der Strompreis auch so schon um 8% pro Jahr (vor allem wegen der Einspeisevergütung für Erneuerbare), so dass in 20 Jahren Desertec-Strom konkurrenzfähig werden könnte.

Solar Islands als Desertec-Alternativen

Solar Islands (siehe http://www.solar-islands.com/) sind industriell hergestellte, schwimmende Inseln mit thermosolaren Aufbauten (ähnlich wie bei Desertec), die mit dem erzeugten Strom Wasserstoff herstellen. Sie könnten also eine globale Wasserstoffwirtchaft ermöglichen bei konkurrenzlos günstigen Preisen (wegen der fabrikbasierten Fertigung). Desertec dagegem will gar nicht billig sein, sondern sehr viele Arbeitsplätze schaffen (allein 200’000 in Deutschland).

Desertec-Fazit:
-Desertec wird grundlastfähig (ohne Leistungsschwankungen) sein
-Desertec wird laut Rainer Brüderle (FDP) „ohne staatliche Unterstützung nicht zu realisieren sein „
-Desertec ist ein Konsortium, dominiert von deutschen Grossfirmen
Solar Islands wären eine erneuerbare, kostengünstige Alternative, mit einer globalen Perspektive (Wasserstoffwirtschaft)

Energiemix für eine Low-Karbon Zukunft nach IEA

Desertec wird im Jahre 2050 maximal 15% des europäischen Stroms liefern. Es kann also nur eine Komponente in einem Welt-Energiesystem sein, dass im Jahre 2050 nur noch 50% des heutigen CO2-Austosses hat, wie es das 2°C-Ziel verlangt.
Die internationale Energieagentur (IEA) hat in ihrem 450ppm-Szenario, auch BLUE Map-Szenario genannt, den Energiemix definiert, der im Jahre 2050 dieses Ziel erreichen kann, mit folgendem Resultat (siehe http://www.iea.org/speech/2009/Jones/CSP.pdf):

-CO2-Reduktionsanteil aller Energien 2050: Energieeffizienz 36%, Erneuerbare 21%, Kohle/Gas+CCS 10%, Kohle->Gas 11%, Nuklear 6%
-CO2-Reduktionsanteil Stromerzeugung 2050: CCS 26%, Solar 14%, WInd 12%, Nuklear 15%, Kohle->Gas 10%
-Nötiges jährliches Investment weltweit für BLUE Map bis 2050:
35 CCS Kohlekraftwerke zu 500 MW jährlich
20 CCS Gaskraftwerke zu 500 MW jährlich
32 Atomkraftwerke zu 1000 MW jährlich
14’000 Windturbinen onshore zu 4 MW jährlich
3’750 Windturbinen offshore zu 4 MW jährlich
215 km^2 Solarpanels jährlich
80 Solarthermische Kraftwerke zu 250 MW jährlich

Ist dieses Szenario überhaupt realistisch? Am ehesten wohl bei den Kohle- und Gaskraftwerken, allerdings gibt es jetzt noch keine kommerziellen Kohle- und Gaskraftwerke mit CCS. 32 neue Atomkraftwerke pro Jahr ist weit weg vom heutigen Zubau. Von 1990 bis 2010 wurden in Deutschland 20’000 Windturbinen gebaut (also in 20 Jahren), nach BLUE Map sollen nun aber jedes Jahr 17’000 neue Windturbinen weltweit dazukommen. Ganz zu schweigen von den mit PV zugedeckten Flächen und den 80 solarthermischen Kraftwerken zu 250 MW pro Jahr (es wurden bis jetzt nicht einmal 10 solarthermische Anlagen dieser Grösse gebaut)

Low-Karbon-Zukunft-Fazit:
-450 ppm CO2 2050 erfordern jährlich 17’000 neue Windräder, 32 neue Atomkraftwerke und 80 neue solarthermische Kraftwerke sowie eine solarpanelüberdeckte Fläche so gross wie der Kanton Appenzell Ausserrhoden (wohlgemerkt zugekachelt mit Solarpaneln)
-der jährlich nötige Zuwachs im Bereich Wind, Sonne und Atom übersteigt alles Vorstellbare
-der Kapitalbedarf allein dürfte Entwicklungsländer und teilweise auch Schwellenländer überfordern

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Das Projekt wird nie funktionieren. Die einzige Chance für dieses Projekt ist, wenn die nordafrikanische Bevölkerung und v.a. deren „Regierung“ aussgeschlossen werden. Man müsste also schon einen Teil der Sahara annektieren! Sonst sehe ich rot.

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Desertec: die Erde als Plantage
Korrektur:
10% der Sahara sind etwa 0.9 Millionen Quadratkilometer, also etwa 2.4 Mal die Fläche von Deutschland. Das ergibt pro Erdenbürger (bei 6.8 Milliarden Menschen) etwa 130 Quadratmeter an Solarpanels oder pro Mensch eine Energiegewinnungsquadrat von 11 auf 11 Metern. Der Rest stimmt also.

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Desertec: die Erde als Plantage

Technik in Form von ganzen Plantagen von Windrädern und Solarpanels, das kann man zum Teil schon in Deutschland bewundern.

Interessant daran ist, dass der Flächenverbrauch dieser grünen Technik von vielen Plantagen-Fans mit der Grösse der Erdoberfläche oder eben der Sahara verglichen wird. Doch die menschliche Technik verbraucht bis jetzt nur relativ kleine Flächen. Die grüne Technik soll nun in Form von „Windrosen wie Palmen“ und grossen Solarfeldern immerhin Bruchteile der Sahara überdecken.

10% der Sahara mit Solarpanels überdeckt können den ganzen Weltverbrauch an Elektrizität decken. 10% der Sahara sind etwa 9 Millionen Quadratkilometer, also etwa 24 Mal die Fläche von Deutschland. Das ergibt pro Erdenbürger (bei 6.8 Milliarden Menschen) etwa 130 Quadratmeter an Solarpanels oder pro Mensch eine Energiegewinnungsquadrat von 11 auf 11 Metern.

Für jeden Menschen 11×11 Meter für die Energiegewinnung bei 6.8 Milliarden Menschen insgesamt, man berechne einmal den Materialbedarf, den das ausmacht. Die Leser sollen einmal den Materialbedarf dieser Solarpanels (vielleicht in Form von Aluminumkollektoren) durchrechnen und ihn mit dem jährlichen Welt-Aluminiumverbrauch vergleichen: ich werde ihnen später mein Ergebnis präsentieren.

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