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Die Dynamik der erneuerbaren Energien

01.02.2011 von

Beim Ersatz der fossilen Energien innerhalb der nächsten Jahrzehnte spielen die erneuerbaren Energien in allen Szenarien eine mehr oder weniger ausgeprägte Hauptrolle. Dennoch zweifeln viele Stimmen: zu teuer seien sie, subventionsabhängig, unzuverlässig und mit riesigem Flächenbedarf, ihr Beitrag am Gesamtbedarf sei trotz aller Anstrengungen winzig klein. Man solle forschen und zuwarten, bis es bessere Alternativen gäbe.

Neue Technologien haben es schwer

Diese Argumente werden der Dynamik eines «disruptiven» Technologiewechsels nicht gerecht – ganz abgesehen davon, dass die Klimaentwicklung kein Abwarten zulässt! Die Geschichte (spannende Lektüre dazu siehe Literaturhinweis) zeigt, dass bei jedem grösseren Technologiewechsel solche Probleme überwunden werden mussten.

Neue Technologien sind am Anfang viel zu teuer und weichen oft vom Gewohnten ab. Die ersten Kühlschränke wurden im 19. Jahrhundert als chancenlos beurteilt, denn sie waren 100-mal teurer als Natureis, dessen Produktion und Vertrieb damals die grösste Industrie der USA war.

Erfolgskriterien für Technologiewechsel

Es sind kleine, kreative Wagnis-Firmen, die trotz der Probleme auf das Neue setzen, im Wettkampf untereinander neue Varianten austüfteln und am Markt erproben; man denke beispielsweise an die ersten Entwürfe für Automobile. Erst im weiteren Prozess bilden sich erfolgreiche, dominante Konstruktionen heraus. Die vielen kleinen Betriebe konsolidieren zu wenigen grossen Firmen, die Skaleneffekte realisieren und in die weitere Verbesserung investieren können.

Die Erfolgsaussichten einer neuen Technologie sollte man deshalb nach der Intensität dieses Such- und Erprobungsprozesses am Markt (dieser lässt sich auch durch noch so viel Forschung nicht ersetzen), der Steilheit der Lern-Kurven, der Industrie-Struktur und den Wachstumsraten von Kundeninstallationen beurteilen.

Erneuerbare Energien auf Erfolgskurs

Gemessen an diesen Kriterien schneiden die erneuerbaren Technologien im historischen Vergleich hervorragend ab, die Prozesse laufen lehrbuchmässig ab, bei der Fotovoltaik in einer noch frühen Phase, bei der Windenergie schon weit fortgeschritten – in beiden Fällen aber mit einer bis anhin nie da gewesenen Intensität.

Engineering-Studien, die diese Dynamik berücksichtigen, zeigen, dass die erneuerbaren die fossilen Energien nicht nur technisch, sondern auch wirtschaftlich ersetzen können (z.B. Roadmap 2050 für Europa >hier).

Rahmenbedingungen zur Beschleunigung

Das heisst natürlich nicht, dass der Umstieg auf erneuerbare Energien einfach wäre. Er ist notwendigerweise verbunden mit hohen Anfangskosten, Fehlinvestitionen und mit der Ablösung gewohnter Praktiken: Kunden der Stromproduzenten, die selber Strom herstellen, werden zu deren Konkurrenten, neue technische und kommerzielle Strukturen sind zu entwickeln.

Zu der aus Klimasicht nötigen Beschleunigung können förderliche Rahmenbedingungen beitragen, am besten eine langfristig kalkulierbare CO₂-Abgabe und ein Abbau der immer noch sehr hohen Subventionen für fossile Brennstoffe. Schneller als die meisten annehmen, könnte dann unsere einseitige Abhängigkeit von fossiler Energie genauso überholt erscheinen wie die Verteilung von Eisblöcken in jeden Haushalt.

Literaturhinweis

James M. Utterback: «Mastering the Dynamics of Innovation»

Zum Autor

Gastautor Prof. Klaus Ragaller war bis zu seiner Pensionierung Direktor bei ABB. Seither setzt er sich im Rahmen der Schweizerischen Akademie der Technischen Wissenschaften SATW für den Wissenstransfer ein.





Kommentare (24) >Alle Kommentare aufklappen>Alle Kommentare zuklappen

Bei den Einwänden gegen die Erneuerbaren Energien geht man meist von problematischen Unterschieden zu den heutigen Lösungen aus. Solar- und Wind-Energie bieten jedoch neue Chancen, sie sind „disruptiv“, etablierte Praktiken müssen hinterfragt werden. Sie ermöglichen völlig neue Lösungen, Geschäfte, überraschende Innovationen. Ein schönes Beispiel dazu: http://www.trunz.ch/Water-Systems.twt.0.html?&L=0. Oder auch die von Tim Schloendorn schon erwähnten zeitweise negativen Strompreise bei Wind- oder Sonnenüberschuss (in Dänemark schon praktiziert) oder zumindest sehr niedrigen Grenzkosten mit entsprechenden Auswirkungen auf Grundlastkraftwerke.

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@Kommentar von werner witschi. 04.02.2011, 7:41
Herr Witschi,
hier noch ein paar aktuelle Ergänzungen zum geplanten Netzausbau in Europa. Zuständig ist der neue EU-Energiekommissar Günther Oettinger. Er forderte vor einigen Monaten tausend Milliarden Euro für Energienetze über die nächsten 10 Jahre (siehe http://www.spiegel.de/wirtschaft/soziales/0,1518,728345,00.html ).
In seinem neuesten Interview zum Thema (siehe http://www.spiegel.de/wirtschaft/soziales/0,1518,743519,00.html ) finden sich folgende Aussagen:
Oettinger: Ich sage Europa, dass man keine schmutzigen Kohlekraftwerke mehr bauen muss, wenn man Windenergie aus der Nordsee nach Düsseldorf transportieren kann. Und dass Strom billiger wird, wenn es ein Leitungsnetz gibt, das Energie verlustfrei von Marokko nach Deutschland transportieren kann.

SPON: Die Kosten für den Netzausbau sind gewaltig – auch für die EU, denn einen Teil der Leitungen würde kein Unternehmen freiwillig verlegen. Sie planen, dafür ab 2014 jährlich eine Milliarde Euro bereitzustellen.
Oettinger:Da es sich um Infrastrukturprojekte handelt, also um eine Investition in die Zukunft, halte ich eine Finanzierung über Euro-Anleihen für möglich.

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@Kommentar von werner witschi. 04.02.2011, 7:41

Her Witschi,
sie schreiben: Bitte Herr Holzherr, das mit dem Netzausbau kann ja wohl kein Argument gegen dezentrale Energieproduktion sein.

Dezentrale Energieproduktion, aber Stromtransport durch ganz Europa

Dezentrale Energieproduktion wäre genial wenn Energie dort verbraucht würde wo sie produziert wird. Mit Windenergieanlagen ist aber genau das Gegenteil der Fall. Bei Starkwind müssen sie den überschüssigen Strom von der Nordseeküste über ganz Europa verteilen um ihn nicht zu verlieren oder in ineffizienten Speichern ablegen zu müssen. Auch für Photovoltaikpanel gibt es dieses Prolelm. Im Durchschnitt erzeugt ein Solarpanel nur 10% der PeakEnergie. Das heisst, dass bei vielen Solarpanels an einem heissen Sommermittag sehr viel überschüssiger Strom erzeugt wird, der wiederum über ganz Europa verteilt werden muss oder zum grossen Teiil verloren geht. Lesen sie bitte auch meinen Komentar in Falsche Frage bei AKW-Abstimmung, in dem ich darauf hingewiesen habe, dass der geplante Netzausbau in Europa allein schon am Kupferbedarf scheitern könnte

Mit reduzierte Versorgungssicherheit leben

Ihr anderer Vorschlag : oder wir verzichten auf eine 99.9%ige Verfügbarkeit, was bei den immensen Kosten zu überlegen ist. könnte wirklich Realität werden und es wäre zu überdenken. wie man damit umgehen kann. Die Folgen von zuwenig Letunge und/oder Speicher wären, dass es über das Jahr immer wieder ganze Tage mit Black-Out geben würde, dann nämlich wenn grössere Regionen wenig Sonne und zugleich wenig Wind haben. Die Lösung wäre dann ein Notstromaggregat für jeden Haushalt oder aber ein Notstromkraftwerk, das beispielsweise mit riesigen Reservemengen von Biomasse den nötigen Strom erzeugen würde.

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@Herr Holzherr:
Bitte Herr Holzherr, das mit dem Netzausbau kann ja wohl kein Argument gegen dezentrale Energieproduktion sein. Oder gehen Sie davon aus, wenn Mühleberg gebaut wird, die Leistung verdreifacht, da keine Netze ausgebaut werden müssen? Denken Sie, dass das neue Pumpspeicherwerk in Glarus keine neuen Transitnetze braucht?
Wenn Italien nicht mehr wegen einem umgefallenen Baum am Lukmanier ein Blackout erleben sollte, müssen die Netze eh ausgebaut werden, oder wir verzichten auf eine 99.9%ige Verfügbarkeit, was bei den immensen Kosten zu überlegen ist.
Grüsse, Werner Witschi

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@Kommentar von Klaus Ragaller. 02.02.2011, 12:57
@Kommentar von Michael Dittmar. 02.02.2011, 21:28

Herr Professor Ragaller,
ich mische mich nicht gern in die Diskussion zwischen ihnen und Michael Dittmar ein, möchte aber folgende Aussage von ihnen klarstellen (Zitat):Die dazu erforderlichen Technologien [zur CO2-Reduktion] müssen nicht erst erfunden werden, sie existieren. Eine Mischung von Zweifeln an der Klimaforschung oder zumindest an der Dringlichkeit von Massnahmen und von nicht stichhaltigen Einwänden gegen die erneuerbaren Energien, denen der Hauptanteil bei der Lösung zukommt, hemmt allerdings leider die Geschwindigkeit der ohnehin unvermeidlichen Umstellung.

1) Michael Dittmar zweifelt nicht an der Klimaforschung, er fordert sogar stärkere CO2-Reduktionen als vom IPCCC empfohlen
2) Michael Dittmar hält ein Energiesystem basierend auf Erneuerbaren Energien für unmöglich und denkt es verstösst sogar gegen die Hauptsätze der Thermodynamik
3) Michael Dittmar sieht überhaupt keinen möglichen Ersatz für die fossilen Energien (denn auch das Uran geht aus) ausser den, einfach auf fossile Energien zu verzichten und zu einer extrem energiearmen Zukunft überzugehen.

Ich wollte es nur noch einmal klarstellen.

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@Kommentar von werner witschi. 03.02.2011, 7:39

Herr Witschi,
Sie schreiben Die Preisentwicklung erneuerbarer Energieen kennt einen Trend, dieser zeigt nach unten.

Die Probleme der Erneuerbaren Energien gibt es erst bei einem grossen Anteil von Wind+Sonne an der Gesamtstromproduktion. Diese Probleme (Ausgleich der unstetigen Produktion) sind heute nicht gelöst und die Preise für die nötigen Speicher und Leitungen zeigen nicht nach unten, sondern nach oben: Heute ist es wohl teurer und politisch erst noch schwieriger gewaltige Hochspannungstrasses durch ganz Europa zu ziehen als noch vor 20 Jahren . Letzhin las ich, dass allein im deutschen Bundesland Nordrhein-Westfalen für Durchleitung von Windstrom 1000 km Leitungen gebaut werden müssen . Es gibt Widerstand und gewisse Gruppen fordern eine Erdkabelverlegung (siehe http://pro-erdkabel-nrw.npage.de/technik_im_vergleich_67146050.html ). Erdkabel sind aber bis zu 10 Mal teurer als Stromleitungen über Masten.

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@ Michael Dittmar
Herr Dittmar, ich bin auch besorgt, dass „wir“ kurz davor sind, das 2 Grad Ziel zu verfehlen (F.Birol, Chefökonom der IEA), und dass alle neueren Klima-Ergebnisse zeigen, dass 2 Grad (450 ppm) zu viel ist und 350 ppm das Ziel sein muss. Besorgt auch natürlich über die ungenügenden Fortschritte in den UN Gremien.
Andererseits gibt es sehr viele Initiativen und auch konkrete Fortschritte auf unteren Ebenen, z.B. in verschiedenen Gemeinden oder in Unternehmen. Der Weg zu einer Umkehr kann doch nur über deren Unterstützung, Stärkung, Verbreitung führen und dem so schrittweise erbrachten Beweis, dass man auch nachhaltig mit hoher Qualität leben kann.

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@ Martin Holzherr
Zukünftige Kostenabschätzungen sind mit Unsicherheiten behaftet, da haben Sie recht. Nur gilt das auch für das Szenario „weiter wie bisher“ (dieses ist vermutlich mit noch viel grösseren Unsicherheiten behaftet, z.B. über die Zuverlässigkeit der Lieferungen und deren Kosten). In Europa muss in den nächsten Dekaden praktisch der gesamte Kraftwerkspark und ein Grossteil der Energie-Infrastruktur ersetzt werden mit geschätzten Kosten von 4 Billionen Euro. Zur Entscheidung über die verschiedenen Technologieoptionen für den Ersatz ist man auf die nach jetzigem Kenntnisstand sorgfältig durchgeführten Abschätzungen angewiesen – wie für jeden Investitionsentscheid. Diskutieren kann und soll man die getroffenen Annahmen wie sie in dem Bericht ausführlich erläutert werden.

Die Investitionen in Erneuerbare in Schwellenländern würde man unterschätzen, wenn man sie nur mit dem Anteil der Nicht-Erneuerbaren vergleicht. Der Anteil jeder neuen Technologie ist zuerst sehr klein – gemessen an dem enormen Gesamt-Energieverbrauch. Besonders schwierig ist das in den schnell wachsenden Wirtschaften wie China. Bevor neue Technologien einen signifikanten Beitrag leisten können, müssen riesige neue Industrien aufgebaut werden. Betrachtet man die exponentiellen Wachstumsraten z.B. von Wind oder Sonne in China und den Aufbau der entsprechenden Industrien, dann kann man kaum von „recht wenig“ reden.

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@Herr Holzherr:
Mal schauen, ob wir da Konsens hinkriegen.
Die Preisentwicklung von Erdöl kennt einen Trend, dieser zeigt nach oben.
Die Preisentwicklung von Uran kennt einen Trend, dieser zeigt nach oben.
Die Preisentwicklung vom Bau neuer grosser Werke zeigt einen Trend, dieser zeigt oben.
Die Preisentwicklung erneuerbarer Energieen kennt einen Trend, dieser zeigt nach unten.
Denken Sie nicht auch, es wäre Zeit für die nächste industrielle Revolution?

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@Kommentar von Klaus Ragaller. 02.02.2011, 10:57
Herr Ragaller,

Ich denke Sie haben meinen Beitrag nicht verstanden,
vielleicht sollten den Kommentar noch einmal lesen.

Aber noch mal die Frage:

Glauben Sie wirklich unsere „marktwirtschaftliche Zivilisation“
ist nachhaltig? Das Klimaproblem ist nur eins von vielen
und vermutlich nicht mal das schlimmste.

Glauben sie wirklich man kann das CO2 Problem
innerhalb einer Oekonomie die ohne Wachstum nicht funktioniert
loesen?

aber noch einige Anmerkungen:

„Das zeitkritische Problem der fortschreitenden Klimaerwärmung braucht konkrete Lösungen und zwar jetzt – eine Ausweitung der Problemstellung hilft da nicht weiter.“

die Weltgemeinschaft ist unfaehig auch nur im Ansatz
an Loesungen zu denken. (die letzten Gipfel der UNO).

Die konkrete Loesung ist uns allen bekannt.
Wir, die pro Kopf rund 1/3 mehr CO2 produzieren
als der mittlere Weltmensch muessen reduzieren.
Aber das koennen oder wollen wir nicht. Deshalb reden und reden
wir. Aber an konkreten Loesungen liegt es niemand.

„Die dazu erforderlichen Technologien müssen nicht erst erfunden werden, sie existieren.“

Genau, reduzieren!

„ Eine Mischung von Zweifeln an der Klimaforschung oder zumindest an der Dringlichkeit von Massnahmen“

Ganz im Gegenteil, die letzten Zahlen zeigen,
1. unser „BAU“ zeigt wir bewegen uns auf +3-4 Grad
nicht wie angeblich versprochen auf
maximal +2 Grad.
2. wenn wir es mit dem Klima ernst meinen dann
muessen wir zurueck zu 350 ppm.

aber wer von den Politikern
interessiert sich wirklich fuer die Nachhaltigkeit?

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@Kommentar von Klaus Ragaller. 02.02.2011, 12:57
Herr Professor Ragaller,
Nach dem Lesen des Executive Summary der roadmap 2050-Studie wundert es mich angesichts der vielen auch von der Studie eingestandenen Ubnekannten, wie man die Kosten eines zukünftigen Energiesystems basierend auf Erneuerbaren berechnen kann. Für mich ist Deutschland der Praxis-Masstab und in Deutschland führen die steigenden Einspeisevergütungen (vor allem für Photovoltaik) schon jetzt zu steigenden Strompreisen und es müssen allein in Deutschland noch tausende von Kilometern Stromleitungen gebaut werden um den Windstrom von der Küste in die industriellen Zentren des Südens zu bringen.
Was China und seine angebliche Orientierung in Richtung erneuerbare Energien angeht. China investiert in alle Energietechnologien, am wenigsten aber in die neuen Erneuerbaren Energien (Wind+Sonne). Hier die chinesischen Energieausbaupläne für nichtfossile Energien, geordnet nach geplanter Energiemenge:
1) Wasserkraft: 430 GWe Hydroenergie bis 2020 (siehe http://nextbigfuture.com/2011/01/china-plans-more-hydro-power-more.html )
2) Kernkraft: 122 GWe Nuklear bis 2020 (evtl auch nur 100, siehe http://nextbigfuture.com/2010/11/chinas-national-development-and-reform.html )
3) Wind: 90 GWe bis 2016 (siehe http://af.reuters.com/article/energyOilNews/idAFTOE6A904820101110 )
Bemerkung: 90 GWe Wind entspricht 30 GWe nuklear erzeugter Energie (weil die Windturbinen nicht immer auf Vollast laufen).

Indien hat zwar einige GW an Windturbinen und erzeugt damit 1.6% des Stroms (siehe http://en.wikipedia.org/wiki/Wind_power_in_India ). Es plant aber grosse Investitionen in Solarenergie (allerdings gibt es kaum zuverlässige Quellen und Indien verpasst seine eigenen Ziele immer wieder).
Hier ein Zitat aus: http://in.reuters.com/article/2009/08/10/idINIndia-41648220090810
One of the thrusts of that plan is developing solar power and India has plans of generating 20 gigawatts of solar power by 2020. 20 GW photovoltaische Peak-Leistung entsprechen aber gerade mal 2 bis 5 Gigawatt Durschnittsleistung, was für ein Land mit mehr als 1 Milliarde Einwohner nicht beeindruckend ist.

Fazit: China und Indien installieren Wasserkraftwerke, Kernkraftwerke und einige Wind- und Sonnenkraftwerke. Von den letzeren aber (relativ) recht wenig.

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@ Martin Holzherr
Erneuerbare Energien seien zu teuer, schreiben Sie, speziell für Schwellen- und Entwicklungsländer. Vertiefte Kostenstudien z.B. die zitierte roadmap 2050 für Europa zeigen einen Kostenvorteil der Erneuerbaren gegenüber dem „weiter wie bisher“. Und zwar unter konservativen Annahmen. Für die Preisentwicklung der fossilen Energien werden z.B. die Prognosen der IEA verwendet, eine CO2 Abgabe wird noch gar nicht eingerechnet. Innovationen, die solche Technologiewechsel immer stimulieren auch nicht, auch nicht die geschäftlichen Möglichkeiten für Technologieführer. Zumindest für die Schwellenländer China und Indien zeigen deren enorme Investitionen in Erneuerbare, dass sie wohl zu ähnlichen Ergebnissen kommen.

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@Kommentar von Michael Dittmar. 01.02.2011, 21:47
@Kommentar von Klaus Ragaller. 01.02.2011, 16:18
@Kommentar von Jochen Ebel. 01.02.2011, 14:29

Der entscheidende Vorteil der Martwirtschaft ist ja, dass jeder teilnehmen kann ohne dass er grosse Vorbedinungen erfüllen muss (wie die richtigen Beziehungen oder Ansichten zu haben). Doch das Mantra des freien Markts führt auch oft nicht weiter, da der Markt per se nicht intelligent ist.
Im Zusammenhang mit der Energiepolitik sollten wir vielmehr die Bedingungen, die bis jetzt gegolten haben mit den in Zukunft zu erwartenden vergleichen. Meine Behauptung: Bis jetzt war Energie sehr billig und dieser tiefe Preis hat viel gutes aber auch problematisches – wie die Verschewendung – ermöglicht. In Zukunft könnte Energie sehr viel teurer werden. Unter anderem weil die fossilen Rohstoffe knapp werden. Teure Energie können sich aber nur wohlhabende Menschen leisten, für die Schwellen- und Entwicklungsländer braucht es billige Energie. Das ist auch ein Grund warum ich in den Erneuerbaren Energien bis auf weiteres keine Lösung sehe, die weltweit etwas bewegen könnte. Erneuerbare Energien in den armen Ländern bedeutet einfach Holz und andere Biomasse verbrennen, also das was sie sowieso schon tun.

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@ Michael Dittmar
Das zeitkritische Problem der fortschreitenden Klimaerwärmung braucht konkrete Lösungen und zwar jetzt – eine Ausweitung der Problemstellung hilft da nicht weiter. Die dazu erforderlichen Technologien müssen nicht erst erfunden werden, sie existieren. Eine Mischung von Zweifeln an der Klimaforschung oder zumindest an der Dringlichkeit von Massnahmen und von nicht stichhaltigen Einwänden gegen die erneuerbaren Energien, denen der Hauptanteil bei der Lösung zukommt, hemmt allerdings leider die Geschwindigkeit der ohnehin unvermeidlichen Umstellung.

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@Herr Dittmar: Anfang 90iger Jahre waren wir viel nach Tschechien unterwegs und hatten viel Zeit zum philosophieren. Dies war so eine Erkenntnis, die wir damals gewonnen haben: „Denen ist das Geld früher ausgegangen“. Da kann ich ihren Schwimmervergleich gut unterschreiben.

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Wenn ich das „hin und her“ bezueglich
der angeblich freien Marktwirtschaft so lese:

und formuliert wird:

wie sie angeblich alle Probleme von selbst loest,
bzw eben auch nicht. Oder „sie loest“ alle Probleme
aber nur durch Subventionen etc ..

Ja, dann koennte man denken es handelt sich um ein
Tabu!

Warum schreiben wir nicht einfach:

der marktwirtschaftliche Atlantik Schwimmer
ist ein wenig weiter und schneller geschwommen
als der angeblich kommunistische Schwimmer
der vor 20 Jahren ertrunken ist.

Aber angekommen ist dieser Schwimmer auch nicht
und alle Probleme (nicht nur mit der Energie und Umwelt)
vor denen wir jetzt stehen hat der Schwimmer selber erzeugt
und jetzt ist er gerade am untergehen…

Vielleicht koennten wir als unabhaengige Wissenschaftler einfach mal festellen:

„Eine Wirtschaftssystem was nur durch ewiges Wachstum
funktioniert bringt auf einem endlichen Planeten
fuer alle den Ruin!“

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@Kommentar von Klaus Ragaller. 01.02.2011, 16:18
@Kommentar von Jochen Ebel. 01.02.2011, 14:29

Energieinfrastruktur und neue Energietechnologien sind naturgemäss auch politisch beeinflusst. Subventionen über die lange Frist sind aber problematisch und es gilt: Was sich der Private nicht leisten kann oder will, kann sich auch der Staat nicht wirklich leisten. Ein dezidiert auf den freien Markt setzender Energie-Blog ist Masterresource (siehe http://www.masterresource.org/2011/02/greshams-law-of-green-energy/ ) wo gerade im Beitrag vom 1. Februar 2011 folgendes Zitat zu lesen ist: Industries that require never-ending subsidies simply cannot increase overall economic welfare..

Wenn Jochen Ebel schreibt Die früheren Innovationen hatten meistens einen begrenzten Finanzbedarf und einen absehbaren Zeithorizont bis zur Marktreife, der von risikofreudigen Unternehmen im Umfeld der Technikeuphorie gestemmt werden konnte. Heute sind die Bedingungen ganz anders. Im Umfeld existiert kaum noch Technikeuphorie, der Finanzbedarf ist enorm, die Unternehmensziele sind kurzfristig und Risikobereitschaft ist selten. Also muß der Staat einspringen.
so hat er nur bedingt recht, denn
1) Technikeuphorie gibt es in China durchaus. So sind die Chinesen beispielsweise stolz auf ihre Hochgeschwindigkeitsbahnen und wetten darauf, dass sie bald die 500 km/h Grenze durchbrechen.
2) Der Finanzbedarf kann in der Forschungs- und -Einführungsphase durchaus hoch sein, nicht aber im „Normalbetrieb“. Beispiel: Für Photovoltaikforschung wird weltweit weniger als 500 Millionen jährlich Dollar ausgegeben, aber jedes Jahr erteilt Deutschland allein schon 10 Milliarden an Einespeisegarantien für neuinstallierte PV-Anlagen.
1)+2): China hat gerade ein 20-Jahr Programm für die Entwicklung von Thorumreaktoren gestartet. Diese könnten praktisch unbegrenzt Energie zu Kosten tiefer als Kohlekraftwerke liefern. In der EU und in Europa gibt es dagegen so viele Vorbehalte gegenüber jeder nuklearen Technologie, dass diese Technologie kaum erforscht wird.

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@ Jochen Ebel
In der Energiepolitik spielten die Staaten wegen der strategischen Bedeutung einer sicheren Energieversorgung seit jeher eine wichtige Rolle. Forschungsförderung, Subventionen, zwischenstaatliche Lieferverträge, Bau von Netzen aller Art, staatliche Übernahme von Risiken, Sondervorschriften usw. Bis heute sind die staatlichen Subventionen für fossile Energie weltweit ein Vielfaches der Einspeisevergütungen. Die exponentiellen Wachstumsraten der erneuerbaren Energien gleichzeitig in allen Regionen der Welt und der intensive Wettbewerb zwischen den Regionen, auch verschiedene andere Indikatoren wie eine unüberschaubare Zahl von Firmengründungen, die Allokation von Risikokapital (grösstes Investitionstheme noch vor Biotech und IT) oder die M&A Aktivitäten zeugen von einer ausserordentlichen Vielfalt und Innovationskraft dieser Industrie, siehe auch http://www.climateblog.ch/2010/04/22/weltweites-wettrennen-beim-aufbau-gruener-industrien/.

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@ Klaus Ragaller
„Dass ein freier Markt am effizientesten ist bei der Auswahl der wirtschaftlichsten Lösungen ist klar.“

In Ihrem Einführungstext haben Sie genau genommen die Grenzen des freien Marktes aufgezeigt. Die früheren Innovationen hatten meistens einen begrenzten Finanzbedarf und einen absehbaren Zeithorizont bis zur Marktreife, der von risikofreudigen Unternehmen im Umfeld der Technikeuphorie gestemmt werden konnte. Heute sind die Bedingungen ganz anders. Im Umfeld existiert kaum noch Technikeuphorie, der Finanzbedarf ist enorm, die Unternehmensziele sind kurzfristig und Risikobereitschaft ist selten. Also muß der Staat einspringen.

Der Witz ist der Spagat zwischen der Notwendigkeit des Eingreifens des Staates und der „reinen“ Lehre. Also ist unter diesen Bedingungen die „reine“ Lehre falsch.

MfG

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@Herr Meier: Ja, da muss man ihnen aber voll beipflichten mit dem Wirkungsgrad. Denn 100 Jahre Forschung mir Milliardenbeiträgen hat es der Verbrennungsmotor doch schon gschafft, auf einen Wirklungsgrad von sagenhaften 30% zu kommen 😉
Das greifft doch nicht. Da ist doch eine 100%ige Steigerung des Wirkungsgrades bei der Photozelle recht beachtlich.
Der Preis für die produzierte Kilowattstunde ist eher von Belang.
@Herr Holzherr: Spätestens dann, wenn die Erkenntnis durchgedrungen ist, dass warmes Wasser mit einem Kollektor günstiger ist, als mit dem Oelbrenner, verschwindet das Oel, wie auch der Strom. Und wenn wir es uns einfach nciht mehr leisten können, Oel einfach zu verbrennen, löst sich dies von selbst. Ach ja, der Preis ist gerade wieder über 100$ gestiegen.

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@ Roger Meier
Nach 60 Jahren Fotovoltaik-Entwicklung nicht weiter, schreiben Sie? Der Übergang von einzelnen Forschungs- oder Pilotinstallationen zu Anwendungen in grösserem Massstab hat den üblichen und bekannten Prozess der Kostendegression mit steigendem Volumen in Gang gesetzt, der bei der Fotovoltaik trotz immenser Fortschritte immer noch am Anfang steht. Die bisherige Erfahrung ist eine Halbierung der Kosten bei 10 fachem Volumen. Die Entwicklungszeiten von den ersten Anfängen bis zum Masseneinsatz sind in der Energietechnik tatsächlich sehr lang. Gerade deshalb wäre es eine Illusion, von „neuen“ Techniken die jetzt nötige Umstellung auf nicht-fossile Energien zu erwarten.
Dass ein freier Markt am effizientesten ist bei der Auswahl der wirtschaftlichsten Lösungen ist klar. Dazu müssen aber die Rahmenbedingungen stimmen. Die Klimaproblematik muss z.B. durch entsprechende CO2 Kosten berücksichtigt werden sonst hilft der Markt nicht weiter.

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„bei der Fotovoltaik in einer noch frühen Phase“
Na ja, es ist alles relativ. Die erste Fotovoltaik-Zelle wurde schon in den 50er-Jahren erfunden, wer’s nicht glaubt, soll bei Wikipedia nachschauen. Die hatten schon einen Wirkungsgrad von bis zu 6%. Nach 60 Jahren Entwicklung sind wir nicht viel weiter. Was wurde sonst in der Zwischenzeit nicht alles entwickelt und erfunden! Mit viel viel weniger Subventionen.

„und den Wachstumsraten von Kundeninstallationen beurteilen“

?? Das grosse Wachstum in den Kundeninstallationen gab es, weil v.a. Deutschland diese massiv fördert. Mit freiem Markt hat das nichts zu tun.

„bei der Windenergie schon weit fortgeschritten“
Wenn ein Windkraftwerk erfunden werden sollte, dass nicht unsere wertvollste Ressource, die Landschaft, verschandelt, dann sag ich: her damit!

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@Martin Holzherr
Vielen Dank für Ihren Kommentar. Natürlich wird der Ersatz der fossilen Energien eine Kombination vieler verschiedener Technologien und Massnahmen erfordern, vor allem auch Einsparungen und Effizienzsteigerungen. Gerade dadurch wird die Energieversorgung ja auch weniger gefährdet durch Klumpen-Risiken als heute (z.B. eine Ölpreisverdopplung). Selbstverständlich muss der ganze Energiesektor einbezogen werden. Grosse Einsparungen im Gebäude- und Transport-Sektor tragen zu der insgesamt positiven Wirtschaftlichkeitsbilanz einer Dekarbonisierung innerhalb von 3 bis 4 Dekaden bei wie alle vertieften Studien bestätigen.

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Ausgezeichneter Beitrag – stilistisch, inhaltlich. Und absolut richtig aus Sicht eines Innovationsfreundes.

Dennoch bezweifle nicht nur ich, dass Erneuerbare Energien (ausser der Wasserkraft) bis 2035 einen bedeutenden Anteil an der weltweiten Energieproduktion haben werden. Dieser Meinung ist auch die internationale Energieagentur – vor allem was die Photovoltaik betrifft, bei der sie bis 2035 einen weltweiten Anteil von nur 2% an der Stromproduktion sieht (siehe http://www.worldenergyoutlook.org/docs/weo2010/weo2010_es_german.pdf und http://www.worldenergyoutlook.org/docs/weo2010/weo2010_london_nov9.pdf ).

Sie, Herr Professor Ragaller stellen hier neue Erneuerbare Energien als einzige Möglichkeit dar, die fossilen Energien zu ersetzen. Viel realistischer ist ein Multi-Energiequellen-Ansatz wie ihn (wiederum) die internationale Energieagentur in ihren BLUE-Szenario präsentiert hat. In diesem Szenario werden gleichzeitig alle CO2-freien/armen Technologien massiv ausgebaut: Dazu gehören auf der Angebotsseite: Hydro, OnShore-und OffShore-Wind, PV+Solarthermal, Nuklear, Kohle mit CO2-Abscheidung, Gas mit CO2-Abscheidung, während auf der Nachfrageseite folgendes zum BLUE-Szenario gehört:Energieeffizienz im Bereich Gebäude und Apparate, Wärmepumpen, Kollektoren, Energieeffizienter Transport, EV and Plugin-Fahrzeuge, CO2-Abscheidung in der Industrie.

(siehe http://www.iea.org/techno/etp/ETP_2008_Exec_Sum_English.pdf und http://www.iea.org/techno/etp/ETP_2008.pdf )

Abschliessende Bemerkung: Es wird sehr schwierig werden die fossilen Energien vollständig zu ersetzen. Ueberlegungen zu den Erneuerbaren betreffen ja meist nur die Stromerzeugung. Der elektrische Strom macht aber nur 1/4 bis 1/3 des gesamten Energieverbrauchs aus.

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