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Künftige Energieversorgung ist dezentral

08.02.2011 von Gastautor , Swissolar

Immer mehr Hausbesitzerinnen und Hausbesitzer haben genug von steigenden Energiepreisen und der Abhängigkeit von umweltschädigenden, nur begrenzt verfügbaren Energieträgern. Der Einsatz von Solaranlagen für die Wärme- und Stromproduktion liegt da besonders nahe:  Ist die Investition einmal getätigt, so läuft eine Solaranlage während mindestens 25 Jahren, und dies bei äusserst geringen Betriebskosten. Zurzeit ist dies erst in wenigen Fällen wirtschaftlich, aber bereits in 5-6 Jahren wird die Netzparität für Solarstrom erreicht sein – die Photovoltaik-Anlage auf dem Hausdach liefert dann billigeren Strom als das lokale Elektrizitätswerk.

Etablierte Energieversorger unter Druck

Die etablierten Energieversorger verfolgen diese Entwicklung mit wachsender Skepsis, denn solche Kleinproduzenten passen nicht in ihr bisheriges Geschäftsmodell. Bisher wurde Energie an einem Ort in grossen Mengen und mit grossem Aufwand bereit gestellt, über weite Strecken transportiert und dann dem Endkonsumenten verkauft – sei es Strom, Gas oder Erdöl. Das war gut planbar und erlaubte satte Gewinne. Lange Zeit bewegten sich die neuen erneuerbaren Energien im Promillebereich und stellten damit keine Gefahr für diese Strukturen dar. Doch nun wird Solarstrom jährlich 20 Prozent billiger und liefert in Deutschland bereits 3 Prozent des Strombedarfs. Ähnliches gilt für die Windenergie. Das sind nicht mehr Peanuts.

Abwehrstrategien der Energieversorger

Mit verschiedenen Methoden versucht ein Teil der Energieversorger, diese Entwicklung einzudämmen. Sie planen neue Atomkraftwerke, die Bandenergie liefern und damit den Netzzugang für die unregelmässig anfallenden erneuerbaren Energien während Jahrzehnten blockieren. Dies wird dann als Übergangstechnologie angepriesen. Sie erhöhen den Strompreis und machen dafür ausschliesslich die Förderung der erneuerbaren Energien verantwortlich. Oder sie versuchen, die erneuerbaren Energien in die gewohnten Strukturen einzubauen, beispielsweise mit solaren Grosskraftwerken in der Sahara wie Desertec.

Besitzer kleiner Solaranlagen hingegen versucht man abzuschrecken, etwa mit überrissenen Tarifen für die Zählerablesung. Natürlich gibt es auch hier löbliche Ausnahmen, etwa jene Energieversorger, die den Solarstromproduzenten unter ihren Kunden einen fairen Abnahmetarif bezahlen als Überbrückung bis zur Aufnahme in die kostendeckende Einspeisevergütung.

Dezentrale Strukturen haben Zukunft

Ich bin überzeugt, dass sich unsere zukünftige Energieversorgung vermehrt auf dezentrale Strukturen stützen wird. Solche Strukturen sind weniger störungsanfällig und vermindern unsere Abhängigkeit von wenigen Produzenten in instabilen Weltgegenden. In einer Vollkostenrechnung sind sie günstiger, da sie weniger Energieverluste und Sicherungskosten verursachen. Und nicht zu vergessen: Wer Energie auf dem eigenen Dach produziert, bekommt ein anderes Verhältnis dazu. Da liegt es viel näher, den Verbrauch zu reduzieren.

Höchstwahrscheinlich wird es neben den dezentralen Strukturen eine unterstützende zentrale Versorgungsstruktur geben, gestützt auf einen Verbund erneuerbarer Energiequellen in Europa und angrenzenden Gebieten. Auch Desertec kann ein Teil davon sein – doch primär sollten Solarkraftwerke in Nordafrika dazu dienen, den dortigen rasch wachsenden Stromverbrauch auf saubere Weise zu decken. Hier wie dort kann eine hundertprozentige Strom- und Wärmeversorgung mit erneuerbaren Energien innert weniger Jahrzehnte erreicht werden, wenn wir jetzt damit beginnen und Fehlinvestitionen in Grossstrukturen unterlassen!

Diese Stadt ist bereits gebaut! (Courtesy Ohta City Land Development Corporation, Japan)

Zum Autor

Gastautor David Stickelberger ist Geschäftsführer von Swissolar, dem Schweizerischen Fachverband für Sonnenenergie.

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Kommentare (12) >Alle Kommentare aufklappen>Alle Kommentare zuklappen

Solange derjenige, der “Energie auf dem eigenen Dach produziert”, diese in das Netz einspeist – und das wird auf absehbare Zeit so bleiben – solange bedeutet dezentrale Energieerzeugung mehr Netzabhängigkeit. Das Stromnetz muss zudem ausgebaut werden um mit dem an vielen Orten produzierten Strom zurechtzukommen. Überschüsse müssen in (neu zu bauenden) Speicherseen abgelegt werden und für längere Phasen mit wenig Sonne braucht man entweder Backupkraftwerke oder kann im günstigsten Fall auf die grossen Staudämme zurückgreifen. Diese Schweizer Staudämme müssen in Zukunft allerdings auch Strom in die EU exportieren, um längere Perioden von schwacher Stromproduktion dort auszugleichen.

Heute ist Solarstrom in Europa – bei Einspeisevergütungen pro Kilowattstunde von 30 cents (Deutschland ) oder 40 bis 50 Rappen (Schweiz) – 6 bis 8 Mal teuerer als Strom aus Wasser-oder Kernkraftwerken, wo die Gestehungskosten zwischen 4 und 5 Rappen liegen. In (vielleicht nicht allzu-) ferner Zukunft könnte Solarstrom nur noch 3 Mal so teuer sein wie Strom aus Wasserkraftwerken. Das gilt für die Schweiz. Doch in der Sahara erzeugen die gleichen Solarpanel 3 Mal mehr Strom. Das heisst: Solarstrom aus der Sahara wäre dann gleich teuer wie Strom aus Wasserkraftwerken. Die nötigen Hochspannungstrasses von Nordafrika in die Schweiz würden noch etwas Zusatzkosten verursachen, doch wohl nur wenig, denn es würde sich um Punkt-zu Punkt-Verbindungen handeln. Zudem scheint die Sonne in der Sahara zuverlässiger, was weniger Regelenergie nötig macht. Folgerung: Wenn schon Solarstrom, dann sollte man ihn dort erzeugen, wo er am günstigsten ist – und das ist nicht in der Schweiz, sondern in der Sahara. Zudem könnte man die Schweiz bei dieser Lösung so lassen wie sie ist und müsste sie nicht mit Solarpanels zupflastern.

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

“Künftige Energieversorgung ist dezentral” lässt das Ideal hochleben, dass der Eigenheimbesitzer seinen Strom selber produziert. Doch heute speisen alle Solardachbesitzer ihren Strom in das Netz ein und beziehen später – zum Beispiel in der Nacht – den Strom wieder. Damit übergibt der Solardachbesitzer als Energieproduzent die Verantwortung für Strom jederzeit und auf Knopfdruck an den Netzbetreiber, der nun überschüssigen Strom entweder exportieren oder speichern muss (in einem der noch zu erstellenden Pumpspeicher) und der bei fehlender Sonne entweder Strom importieren oder von einem Pumpspeicher abrufen muss.
Das Ideal wäre aber die Selbstversorgung mit Strom – und die ist realiserbar, wenn auch teuer, wie ich an einem Beispiel eines 5000 Seelendorfes zeigen will (inspierert von “Sustainable Energy without the hot air”). Um 5000 Schweizer mit Photovoltaik als Hauptstromquelle zu versorgen (inklusive Elektromobilität und Strom an der Arbeitsstelle) braucht es eine Phtovoltaikfläche von 250’000 Quadratmetern (50 Fussballfelder). Schon heute sind die Montage-/Installationskosten einer Solardachanlage gleich gross wie die Kosten für die Solarmodule allein. Darum sollte man, wenn man Geld sparen will, Industriedächer, Schulhäuser, Scheunendächer und Freiflächen verwenden, nicht aber einzelne Privathausdächer, denn die Installationskosten sinken bei Grossflächen. Die täglichen Tag-/Nachtschwankungen in der Stromproduktion speichern wir in den (am besten austauschbaren) Batterien der Eletkromobile über die die meisten Bewohner (in 20 Jahren) verfügen. Für längere Phasen mit wenig Sonne benutzt das (von einem Wald umgebene) Dorf ein eigenes Holz-/Biomasse betriebenes Kraftwerk. Dieses Dorf wäre autark – allerdings zu einem hohen Preis, denn das -absolut notwendige – Holzkraftwerk stünde die meiste Zeit still. Dennoch, wenn schon dezentral, dann lokal Energie erzeugen und lokal nutzen – alles andere schiebt die Verantwortung für die Netzstabilität an andere ab.

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

Hallo Tim,

“Richtig, es gibt auch Uranvorkommen in Kanada, USA & Australien”

Worauf es eben in Wirklichkeit ankommt, ist nicht
wie viel vielleicht im Boden ist sondern
wie viel man pro Jahr heraus bekommt und wie viel
das jeweilige Land Region verbraucht.

Das sieht dann so aus:

USA (1500 tonnen aus dm Boden) Verbrauch fast 20000 Tonnen
Kanada rund 10 000 Tonnen und 9000 Tonnen fuer den Export

Europa(inklusive Schweiz) Produktion praktisch gleich null
ehemals etliche 1000 Tonnen
Verbrauch 21000 Tonnen

Asien ohne China
Japan/Korea = rund 10000 Tonnen Produktion =0
Australien deckt noch nicht mal den “lokalen” Bedarf
und schon gar nicht wenn China und Indien
anfangen eine wichtige Rolle zu spielen.

“– Vielleicht sollten wir mal Herrn Karrer von der Axpo fragen wo die Schweiz de facto ihr Uran bezieht. ”

Waere ne gute Frage

“Womit wir wieder bei Namibia und Niger wären”

und noch das wichtige Land Kazakhstan (unter russischer Kontrolle?)

alles zusammen genommen:

Wenn es eine Knappheit gibt wird Europa
als erster dumm schauen und jammern und
ehemalige Kanzler werden sich an ihre russischen Freunde
erinnern, oder?

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

Die beiden Links sind keineswegs widersprüchlich, wenn man im Wiki-Eintrag die spalte ganz rechts beachtet… nur sehr wenige der angeführten Vorkommen sind derzeit in Produktion, das meiste ist historisch.
Michaels Quelle scheint sehr viel brauchbarer.

Richtig, es gibt auch Uranvorkommen in Kanada, USA & Australien – Vielleicht sollten wir mal Herrn Karrer von der Axpo fragen wo die Schweiz de facto ihr Uran bezieht. Spielt zwar eigentlich keine Rolle, bei Knappheit werden wohl nur noch Länder exportieren die selbst keine Reaktoren haben (Womit wir wieder bei Namibia und Niger wären).

Bezüglich Neodym: Im Gegensatz zu Uran wird Neodym bei der Stromproduktion nicht verbraucht – einmal importiert ist es bei vernünftigem Umgang quasi unbegrenzt nutzbar.

Ich bin etwas entäuscht dass Sie den Unterschied zwischen einem Brennstoff und einem Rohstoff immer noch nicht in ihrer Argumentation berücksichtigen – das Thema hatten wir mittlerweile schon so oft.

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

Noch ein Nachtrag zum Thema Australien:

http://www.foxbusiness.com/markets/2011/01/12/energy-resources-australia-says-uranium-production-falls-year/

Energy Resources Australia Says 2010 Uranium Production Falls 28% On Year

Auch Uran ist eine endliche nicht erneuerbare Energiequelle!

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

@Kommentar von Roger Meier. 14.02.2011, 11:10
@Hr. Schloendorn
“Eventuell werden Sie auch wieder von der Anti-AKW Propaganda getäuscht: Das meiste Uran wird in Australien und Kanada abgebaut”

oder sie werden von was weiss ich von wem getaeuscht.

Lesen sie mal hier nach:

http://www.world-nuclear.org/info/inf23.html

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

@Hr. Schloendorn

Eventuell werden Sie auch wieder von der Anti-AKW Propaganda getäuscht: Das meiste Uran wird in Australien und Kanada abgebaut (kann auf Wikipedia nachgeschaut werden).

Auch in Zukunft kann Uran aus stabilen Regionen bezogen werden. Schauen Sie sich die Liste der grössten Uranvorkommen an:

http://de.wikipedia.org/wiki/Uranlagerst%C3%A4tte#Tabelle_der_gr.C3.B6.C3.9Ften_Uranvorkommen_.5B5.5D

Wie sieht’s mit Windenergie aus? Die grossen Offshore-Windräder brauchen grosse Permanent-Magnete. Diese brauchen Neodym, dieses kommt aus….

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

@Roger:

Was für Produzenten in instabilen Weltgegenden wohl gemeint sind? Unser Strom wird lokal erzeugt.

Ach, stimmt ja, die Uranmiene im Bünderland hatte ich ganz vergessen… Zum Glück importieren wir nicht aus Niger, Namibia, Russland etc. so wie der Rest der Welt!

Ich bin gleicher bzw. anderer Meinung: Daumen hoch 1 Daumen runter 2

Ich stell mir vor, wir schreiben das Jahr 1480 und wir sitzen an einem Tisch, vertieft in die Diskussion, ob die Erde möglicherweise rund sein könnte. Die Diskussion verläuft recht hitzig und die Argumente die für eine flache Erde sprechen überwiegen, sie ist auch mehrheitsfähiger, wird lauter vorgetragen und eigentlich, wer will da schon das Risiko eingehen, mit einem Schiff über die Kannte zu stürzen.
Wir wissen, es ist niemand über die Kannte gestürzt.
Wir wissen, dass man bei Geschwindigkeiten über 40 km/h nicht zu Tode kommt.
Wir wissen, dass es durchaus möglich ist zu fliegen.
Immer haben einzelne Individuen sich gegen den Mainstream durchsetzen müssen und sie haben es getan.
Es wird auch hier nicht anders sein. Je grösser eine mögliche Systemänderung ist, hier das System einiger grosser zentraler Energieproduzenten, hin zu vielen kleinen, das ruft natürlich die grossen auf den Plan. Das ist verständlich beim Anblick der möglichen Einbussen und jede Veränderung tut weh.
Aber, es ist unaufhaltbar und wir werden wieder feststellen, dass niemand über die Kannte fällt.

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“Doch nun wird Solarstrom jährlich 20 Prozent billiger und liefert in Deutschland bereits 3 Prozent des Strombedarfs”

Nun ja, einfach die 20% in die Zukunft projizieren, ich weiss nicht, ob das eine richtige Prognose ergibt. Man kann es ja auch so machen: wir projizieren die 3%, die in etwa 10 Jahren erreicht wurden, in die Zukunft. Dann sieht die Geschichte schon anders aus.

Überhaupt sehe ich den Vorteil einer dezentralen Stromerzeugung nicht: Das Solarpanel auf dem Dach erzeugt ja nicht genau dann Strom, wenn der Mensch unter dem Dach ihn braucht. Darum muss der Strom sowieso zu einem Speicher transportiert werden.

Bei allen anderen erneuerbaren Energien gilt dasselbe: dezentral bringt nichts. Will man die einzelnen Windturbinen möglichst breit über’s Land streuen und somit gleichmässig alle Bewohner mit Lärm und Schlagschatten wahnsinnig machen?

Bei den Vefahren, die auf Verbrennen (Holzpellets, Pyrolyse) oder Vergärung (Biomasse) beruhen, dasselbe. Man braucht jeweils eine teure Abgasaufbereitung. Diese Kosten machen kleine Kraftwerke unrentabel.

“Solche Strukturen sind weniger störungsanfällig und vermindern unsere Abhängigkeit von wenigen Produzenten in instabilen Weltgegenden”
In Deutschland berichten sie aber das Gegenteil: Die vielen Windkraftwerke mit dem extrem schwankenden Input machen das System unstabil.
Was für Produzenten in instabilen Weltgegenden wohl gemeint sind? Unser Strom wird lokal erzeugt.

“und damit den Netzzugang für die unregelmässig anfallenden erneuerbaren Energien während Jahrzehnten blockieren”
Das ist auch nicht ganz klar. Unregelmässig anfallende Energie braucht ja grössere Netzkapazität, wenn sie im Schnitt gleich viel Energie erzeugen sollte. Somit blockieren die erneuerbaren Energien die Netze.

Ich bin gleicher bzw. anderer Meinung: Daumen hoch 2 Daumen runter 1

Genau Herr David, Probleme gut erkannt.

Ich frag mich ja immer, warum es ein Privileg der grossen Produzenten sein soll, die “Stromlücke” zu schliessen, warum teilen wir uns das nicht auf? Da haben wir alle etwas davon.

Herr Holzherr: Ja, Herr Vestas gesteht ein, dass es noch keine echte Lösung gibt, zeigt aber zumindest schon mal Lösungsansätz auf. Und deren gibt es viele, man muss diese nur sehen wollen. Ja, und das mit dem Netz, ich mag mich vage erinnern, dies doch auch schon gelesen zu haben.

An der dezentralen Produktion wird kein Weg vorbeiführen. Wie sagt Vestas im Interview: “Think Big”?

Ich bin gleicher bzw. anderer Meinung: Daumen hoch 2 Daumen runter 0

Ein Solardach produziert Strom, wenn die Kinder in der Schule und die Erwachsenen bei der Arbeit sind. Der erzeugte Strom muss also anderswo verbraucht werden als er produziert wird. Bei starkem Überschuss wird er ins Ausland exportiert, denn dies ist immer noch viel effizienter als den Strom in einem Pumpspeicher zu speichern, wo es Verluste bei der Speicherung und Wiedererzeugung des Stromes gibt. Umgekehrt braucht der Privathausbesitzer Strom, wenn er abends nach Hause kommt, also gerade dann, wenn sein Solardach keinen Strom erzeugt. Dann muss der Strom aus dem Speicher (heute Pumpspeicher, eventuell später Wasserstoffspeicher in Felskavernene) aushelfen.

Den Strom dort erzeugen, wo er gebraucht wird ist das Ideal, heute aber nicht realisierbar, weil die Stromspeicher fehlen. Das ist nicht etwa meine persönliche Ansicht, das denkt auch der Chef von Vestas, dem grossen dänischen Windturbinenhersteller. Im SPON-Interview “Wir brauchen das Prinizip ‘Big Think’” (siehe http://www.spiegel.de/wirtschaft/unternehmen/0,1518,743375,00.html ) sagt er auf die SPON-Frage:
SPON: Was tun, wenn zu viel oder zu wenig Wind weht?
Vestas: Zugestanden, noch gibt es keine echte Lösung. Es hat auch damit zu tun, dass in den vergangenen Jahren zu wenig im Bereich der Speichertechnologien geforscht wurde. Ich bin aber zuversichtlich, dass sich das ändern wird. Einen Teil des Problems werden wir bereits mit der Verbreitung von Elektroautos lösen: Die werden nachts in der Garage aufgeladen, wenn ansonsten wenig Energie verbraucht wird.

Bemerkung: Den Speicher der E-Autos als Regeenergie nutzen ist problematisch, weil es die Lebensdauer der Autobatterie reduziert.
Die Konsequenzen der fehlenden Speicher sind eben die nötigen Hochspannungstrasses quer durch Europa für die Günther Oettinger, der EU-Energiekommissar 1000 Milliarden Euro in den nächsten 10 Jahren gefordert hat (siehe http://www.ftd.de/wissen/:energiewirtschaft-europa-braucht-1000-mrd-euro-fuer-energienetze/50192705.html ).
Konkret beinhaltet Think-Big nach Vestas: Die Staaten in Europa müssen mit dem nationalen Denken aufhören. Heute importiert Deutschland Öl und Gas aus aller Welt. Warum soll die Bundesrepublik nicht in Zukunft Solarenergie aus Spanien und Windenergie aus Großbritannien beziehen? Es spricht nichts dagegen.

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

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