Weltuntergang Fällt Aus!

Bei Dieselmotoren landen im Alltag 75 Prozent der Energie im Kraftstoff in den erwärmten Abgasen und Autoteilen.

Ein gutes Beispiel dafür, dass erneuerbar nicht automatisch gut ist. Sprit und Heizen wurden dadurch zwar etwas klimafreundlicher, erhöhten aber auch die Nachfrage nach Energiepflanzen und Brennholz. Das führte im schlechtesten Fall dazu, dass wir noch mehr Ackerflächen mit Silomais bepflanzten, intakte Wälder gerodet wurden und wir in unseren Autos Palmöl aus Südostasien verfuhren.

La Cour war selbst bei diesen ersten Schritten schon bewusst, dass er den Strom auch wird speichern müssen, und er experimentierte schon vor 130 Jahren mit Wasserstoff als Speichermedium. Dänische Städte hatten zu dieser Zeit bereits Stromnetze, aber La Cours hehres Anliegen war es, auch der dänischen Landbevölkerung Zugang zu elektrischem Licht zu ermöglichen. Als Folge seiner Experimente entwickelte er daher schon sehr früh eine mit Wasserstoff betriebene Gasleuchte, mit der ab 1885 die Hochschule beleuchtet wurde, in der er Mathematik und Physik unterrichtete.

Nein, das ist kein Fehler: Eine einzige Umdrehung (dauert 8,5 Sekunden) entspricht dem TAGES-Verbrauch von drei deutschen Haushalten mit Waschmaschine, Fernseher, Föhn, Durchlauferhitzer und Elektroherd. Drei Umdrehungen reichen aus, um einen Tesla Model S mit der größten verfügbaren Batterie von 0 auf 100 Prozent aufzuladen.

Neben der Rotorfläche spielt auch die Höhe eine Rolle, denn in höheren Lagen weht der Wind schlicht stetiger. Eine größere Anlage erzeugt also nicht nur mehr Strom pro Stunde Wind, sondern bekommt auch insgesamt mehr Stunden Wind im Jahr ab als eine kleine Anlage.

Bei den Anlagen auf offener See (offshore) sieht es sehr ähnlich aus, nur mit grundsätzlich höheren Werten: Eine deutsche Offshore-Anlage erzeugte 2020 ungefähr 18 Gigawattstunden Strom, während die neueste 15-MW-Anlage des dänischen Windkraftkonzerns Vestas 80 Gigawattstunden erzeugen soll, also etwa das 4,5-Fache.21 Und wir befinden uns bereits in diesem Prozess, denn im letzten Jahr ging die gesamte Anzahl der Anlagen erstmals zurück, während die Leistung all dieser Anlagen aber dennoch stieg.

Wer nun ausgerechnet und exklusiv bei den Technologien recht weltfremde Ansprüche an den Produktionsprozess stellt, die eine der größten Bedrohungen unserer Spezies abwenden kann, argumentiert in meinen Augen nicht wirklich plausibel. Wir können schlecht zu 100 Prozent perfekt aus einer komplett fossilen Wirtschaftsform aussteigen. Im Englischen gibt es hierzu ein wunderbares Motto: »Don’t let perfect be the enemy of good«, also »Perfekt ist des Guten Feind«.

Gut, wo stehen wir also? Hier: Wir könnten von den fehlenden 10,5 Mega-Picard die Hälfte mit Windkraft erzeugen, wenn wir alle Anlagen auf den neuesten Stand bringen und noch mal 10 000 zubauen. Bei zu wenigen Standorten für die ganz großen Modelle wären es ggf. 20 000 zusätzliche Anlagen, aber selbst dann läge der Flächenbedarf bei 0,07 Prozent der Fläche Deutschlands. Das ist sensationell wenig gemessen daran, dass wir damit knapp die Hälfte des gesamten Primärenergiebedarfs des hoch industrialisierten Deutschlands zur Verfügung stellen würden.

Auf die gesamte Erdoberfläche trifft pro Stunde im Schnitt so viel Sonnenenergie auf, wie die gesamte Menschheit im kompletten Jahr 2019 verbraucht hat. Pro Jahr regnet also eine derartig gigantische Menge Energie auf die Erde, dass die Nutzung fossiler Brennstoffe während der gesamten Menschheitsgeschichte nicht an diese Energiemenge heranreicht.

Obwohl Deutschland recht weit nördlich liegt und ach so klein ist, schickt uns die Sonne so viel Energie auf unser 357 000 Quadratkilometer umfassendes Staatsgebiet, dass schon die Hälfte davon ausreichen würde, um den derzeitigen Weltenergiebedarf (!) zu decken.

Die deutschen Ländereien südlich von Kassel (etwa der Mittelpunkt) werden mit so viel Sonnenenergie bestrahlt, wie wir aktuell weltweit für den gesamten Strom, den Verkehr, die Wärme, die Maschinen und so weiter für alle 8 Milliarden Menschen des Planeten verbrauchen.

Unsere ganzen Produktions- und Gewerbebetriebe machen 6000 Quadratkilometer aus, unser Straßennetz 9000 Quadratkilometer, und auf 14 000 Quadratkilometern stehen unsere Wohngebäude. Die Idee, auf dieser 29 000 Quadratkilometer großen Fläche inklusive mehreren Tausend Quadratkilometern Fassaden nun 2600 Quadratkilometer Solarpanels unterzubringen, klingt nicht komplett abwegig.

Es ist also bezogen auf die verfügbaren Flächen überhaupt kein Problem, in Deutschland 1500 Terawattstunden Strom pro Jahr zu erzeugen. Wir können auch das Doppelte oder Dreifache davon ins Netz speisen, das ist viel eher eine Frage von Geld, Ressourcen und Zeit als von Fläche. Ob die von mir angenommene Verteilung zu jeweils 50 Prozent auf Wind und Solar am Ende die Klügste ist, darf gern bezweifelt werden, vielleicht erreichen wir das Ziel mit 70 Prozent Wind und 30 Prozent Sonne auch schneller oder mit dem genau gegenteiligen Verhältnis.

Laut Michael Sterner, Professor für Energiespeicher und -systeme und Autor des Standardwerks »Energiespeicher – Bedarf, Technologien, Integration«, brauchen wir für die ersten 50 bis 60 Prozent Erneuerbaren im Netz kaum Speicher, weil sie fast immer eingespeist werden können. Aber ab etwa 85 Prozent Anteil wird der Bedarf exponentiell steigen. Die Behauptung, mehr Zubau bei Wind und PV mache jetzt gar keinen Sinn mehr, weil die Speicher fehlen, greift daher zu kurz. Wir liegen leider noch weit unter diesen 85 Prozent, zudem wird unser Stromverbrauch in den nächsten Jahren insgesamt steigen. Jedes zusätzliche Windrad und jeder zusätzliche Quadratmeter Solarzelle wird daher an den allermeisten Tagen fossilen Strom aus dem Netz drängen. Dass sie das an den Tagen mit exzellenten EE-Bedingungen nicht tun, ist sicher ärgerlich, aber aus einem komplett fossilen System kommen wir eben nicht perfekt raus.

Zusammen können diese Anlagen ungefähr 40 Gigawattstunden Strom speichern, was im Schnitt etwa 3 Prozent des deutschen Tagesbedarfs entspricht. Ja, das ist viel zu wenig, deswegen wird damit in der Regel auch nicht nennenswert Windstrom zwischengespeichert, sondern eher das Netz stabilisiert.

Dabei wird immerhin 70 Prozent des Stroms, den wir fürs Hochpumpen verwendet haben, wieder zurückgewonnen, nicht schlecht. Nachteil: Für mehr solcher Anlagen benötigen wir gute Standorte mit einem anständigen Gefälle, weswegen wir die meisten Pumpspeicher eben auch im Süden haben. Diese Standorte sind nur bereits weitestgehend ausgereizt.

Das Schweizer Unternehmen Energy Vault hat hierzu einen neuen Ansatz entwickelt und in der Nähe von Bellinzona einen Prototypen gebaut: Ein 70 Meter hoher Kran mit 6 Auslegern hebt und senkt dort tonnenschwere Steinblöcke in den Himmel und lässt sie wieder herunter. Wer den Hintergrund nicht kennt, könnte es für eine bizarre Kunstinstallation halten, aber tatsächlich ist das ein großer Energiespeicher, denn all die aufeinandergestapelten Quader können bei Bedarf wieder abgesenkt werden und erzeugen dabei Strom. Die Firma baut bereits Anlagen in China und den USA, dort allerdings nicht als Kran, sondern in Form eines großen Lagerhauses mit einer Menge Aufzüge, die anstelle von Menschen eben schwere Gewicht in höhere Stockwerke befördern. Die Anlage in Louisiana soll so 500 Megawattstunden Strom speichern können.

In Deutschland ist das schwieriger, weil die Gesetze nach 16 Jahren Großer Koalition vorsahen, dass so ein Speicher wie ein stinknormales Kraftwerk zu behandeln ist und damit auch die gleichen Steuern und Abgaben zu bezahlen hat. Bedeutet konkret: Heute Mittag, am 12.05.2022, schien die Sonne, und Strom war mit 11 Cent pro Kilowattstunde recht billig, sodass wir unseren imaginären Batteriespeicher bis zum Rand damit aufladen. Jetzt warten wir, bis der Strompreis gegen 20 Uhr seinen Höchstwert von 24 Cent pro Kilowattstunde erreicht, und könnten den mit einem Gewinn von 13 Cent pro Kilowattstunde wieder verkaufen. Leider verlangt Deutschland aber für jede verkaufte Kilowattstunde 15 Cent Netzgebühren, EEG-Umlage und Steuern, sodass wir am Ende Verlust machen, obwohl die Preisunterschiede wirklich sehr hoch sind. Dass so ein Speicher, der das Netz stabilisieren würde, sich wegen der Netzgebühren nicht rechnet, ist ein recht absurder Zustand, und das ist aktuell leider ein ziemlicher Energiewende-Bremsklotz. Das

Bei der Methanisierung geht eine Menge Energie verloren. Wenn mein Windrad mir 100 Kilowattstunden Strom erzeugt, dann kann ich mit einer Elektrolyse-Maschine (nennt sich Elektrolyseur) Wasserstoff herstellen, und daraus dann Methan, in welchem dann laut Herstellern von Versuchsanlagen42 immerhin noch 76 Kilowattstunden gebunden sind. Verbrenne ich das jetzt in einem Kraftwerk, entstehen neben dem Strom wieder unsere überflüssigen Wolken, es geht als noch mal Energie verloren, sodass am Schluss von den 100 Kilowattstunden noch 30 Kilowattstunden übrig sind.

Auch die Energie- und Gebäudetechnikfirma Alois Müller fährt ihre großen Stromverbraucher wie die Laserschneidemaschine und die Stickstoffproduktion vorrangig dann hoch, wenn das eigene, mit PV-Modulen ausgekleidete Fabrikdach ohnehin ordentlich Strom erzeugt. Letztlich können alle Firmen, die unter hohem Energieeinsatz lagerfähige Zwischenprodukte herstellen, von diesem Ansatz profitieren und damit unseren zukünftigen Speicherbedarf senken.

Der Gedanke, dass wir in Zukunft insgesamt viel mehr Strom benötigen und gleichzeitig auf das Wetter angewiesen sind, verunsichert erst mal, das ist wohl nachvollziehbar. Dabei vergessen wir aber, dass eine Menge dieses zusätzlichen Stroms nicht so zeitkritisch benötigt wird wie der für die Lampe im Operationssaal. Gerade viele unserer neuen Anwendungen sind eher gechillte Strom-Verbraucher.

1.Wir setzen unsere Biomasse-Kraftwerke nur dann ein, wenn wir zu wenig Wind und Sonne haben. Aktuell stehen in ganz Deutschland Tausende Anlagen, die sich mit dem Stromerzeugen eher nach der Mondphase richten als danach, ob wir gerade einen hohen Strombedarf haben. Was ärgerlich ist, denn diese Anlagen können vollkommen unabhängig vom Wetter arbeiten

»Höhö, dann fährt dein Auto also mit französischem Atomstrom«, ist eine beliebte Entgegnung, wenn man von der Leistungsfähigkeit des europäischen Stromnetzes spricht. Seltsamerweise wird in diesen Diskussionen nur sehr selten einer Französin der Vorwurf gemacht, dass ihre elektrische Zoé mitunter mit deutschem Windstrom fährt, was in den letzten Jahren deutlich häufiger vorgekommen ist, als dass Deutschland Strom aus Frankreich importiert hat. Deutschland hätte immer noch genügend Kraftwerke, um sich komplett autark zu versorgen, allein: Das wäre in vielen Situationen nur schlicht teurer, als die fehlende Strommenge mit norwegischer Wasserkraft oder französischer Kernkraft zu decken. Fun Fact: In den letzten zwei Jahren haben wir am meisten Strom aus Dänemark importiert, das seinen Strom zu etwa 70 Prozent aus Erneuerbaren deckt.

Wenn es wirklich wichtig ist, wurde hier schon vor über 150 Jahren richtig was auf die Beine gestellt: Deutschland hat zwischen 1865 und 1875 13 000 Kilometer Schienennetz inklusive Bahnhöfen aufgebaut und in ähnlichen Zeiträumen 5000 Lokomotiven und die dazu passenden Züge hergestellt. Und das mit der Technik des 19. Jahrhunderts ohne moderne Kransysteme, Präzisionsbohrmaschinen, Lasermessgeräte oder Fließbandfertigung.

In normalen Jahren ohne beknackte Viruspandemie werden in Deutschland über 5 Millionen Autos hergestellt, um die 100 000 Einfamilienhäuser gebaut, etwa 300 000 Wohnungen und 100 000 Fabrik- Werkstatt- und Warenlagergebäude errichtet. Es klingt nicht vollkommen von Sinnen, mit der gleichen Volkswirtschaft im gleichen Zeitraum ein paar Tausend Windkraftanlagen aufzustellen.

Wenn Nachrichtenredaktionen kritisch hinterfragen, welchen Umweltschaden eine Technologie verursacht, ist das grundsätzlich wünschenswert. Wenn sie das aber nur mit EINER Technologie tun und das zudem sehr häufig, während die Umweltschäden der Alternativen weitestgehend ignoriert werden, verursacht das einen krass verzerrten Eindruck beim Publikum.

Das Problem ist eher ein psychologisches: Wer den Anspruch hat, etwas Gutes zu tun, wird von anderen Menschen viel strenger bewertet als jemand, der offen zugibt, rein egoistische Motive zu verfolgen. Menschen, die Schlechtes tun, haben oft ein besseres Image als Menschen, die etwas weniger Schlechtes tun und gleichzeitig das Ziel haben, etwas Gutes zu tun.

Eine Maschine, mit der das in Zukunft klimaneutral vonstattengehen soll, ist aktuell in aller Munde: die Wärmepumpe. Auch diese Erfindung ist alles andere als neu, das Rathaus von Zürich wurde bereits 1938 mit einer solchen Maschine ausgestattet. Obwohl ungleich eleganter als das Verbrennen prähistorischer Kleinstlebewesen, fristete sie dennoch lange ein undankbares Nischendasein. Auch sie ist ein gutes Beispiel dafür, dass wir in Zukunft insgesamt weniger Primärenergie für den gleichen Grad an Komfort einsetzen, denn eine Wärmepumpe ist ein wahres Effizienzwunder: Aus einer Kilowattstunde Strom kann sie 3 bis 4 Kilowattstunden Wärmeenergie zur Verfügung stellen.

Mit dieser Technik können wir zwar nicht alle Gebäude mit Wärme versorgen, aber laut Studien sind immerhin 60 Prozent der deutschen Gebäude dafür geeignet.56

Ein Beispiel (und mein Lieblingsprojekt) sind die Lösungen von Africa GreenTec, mit denen sauberer Strom im ländlichen Afrika ermöglicht wird. Mit einem sogenannten Solartainer (Mischung aus Solar und Container) kommen Dörfer und Städte in Regionen ohne Stromnetz in den Genuss von günstiger Energie. Dazu kombiniert der Solartainer 50 Kilowattpeak Photovoltaik mit einem Batteriespeicher, der die Nacht überbrücken kann und somit in eher armen Regionen für Straßenbeleuchtung, Bewässerung, Trinkwasseraufbereitung und Internetzugang sorgt, was der Bevölkerung ganz neue Perspektiven eröffnet. Hier kamen bereits Batterien aus alten E-Autos von Audi zum Tragen, die in so einem stationären Speicher noch über Jahre gute Dienste leisten können. Und bitte nicht falsch verstehen: Das ist keine Entwicklungshilfe, sondern einfach ein afrikanisches Unternehmen, dass Kommunen in Mali, Niger, Madagaskar, Senegal die bessere Energieversorgung verkauft.

Die 13 Milliarden Liter Erdöl, die wir täglich verbrennen, wiegen etwa 13 Millionen Tonnen. Und wie viel Lithium und Kobalt wird im Schnitt pro Tag gefördert? Ungefähr 700 Tonnen.75 Unsere tägliche Dosis Erdöl wiegt also etwa das 20 000-Fache.

Die Fracht ALLER Frachtschiffe, die über unsere Weltmeere tuckern, besteht zu 40 PROZENT nur aus fossilen Brennstoffen.

Und selbst wenn wir all diese Infrastruktur nicht bräuchten, so ist Erdöl-Förderung an sich ebenfalls eine recht unappetitliche Geschichte. Wir buddeln das Zeug als Ölsand aus kanadischen Wäldern, wir fördern es mitten im nigerianischen Urwald, wir pumpen es mit riesigen Bohrinseln aus dem Meeresboden des Golfs von Mexiko. Das sind alles deutlich dichter bewohnte Ökosysteme, der Umweltschaden ist gigantisch: Kanadische Wälder weichen einer leblosen Mondlandschaft, in Nigeria kam es zu Tausenden Unfällen, in deren Folge Millionen Liter Öl die Mangrovenwälder und auch die Bevölkerung verseucht haben. Aus Hunderten beschädigten Ölbohrinseln fließen jährlich Millionen Liter Öl in den Golf von Mexiko, und man kann in einem Umkreis von 100 Kilometer um die im Jahr 2010 havarierte Bohrinsel Deepwater Horizon Sedimentproben nehmen und stößt dabei immer noch auf Reste des Macondo-Öls.

Apropos Tiere: Mit dem im Jahr 2011 eingeführten Biosprit tanken wir nicht nur lokale Agrarprodukte, wir verfahren allein in Europa mittlerweile jeden Tag 10 Millionen Liter Palmöl in unseren Autos. 10 Millionen Liter. Jeden Tag.

Wenn ihr das nächste Mal die Kekspackung ins Supermarktregal zurückstellt, weil die vorletzte Position der Liste der Inhaltsstoffe auf ein paar Gramm Palmöl hinweist, denkt daran, dass wir alle 24 Stunden allein in Europa 4 randvolle olympische Schwimmbecken von dem Zeug einfach verfahren. Und das kommt halt nicht aus irgendeiner staubtrockenen Wüste, sondern aus extrem artenreichen Regenwaldgebieten in Südostasien, deren Tier- und Pflanzenwelt industriellen Monokulturen weichen muss.

Nun, das tut sie. Und zwar in atemberaubender Geschwindigkeit: 2019 wurde in China etwas mehr Photovoltaik-Kapazität zugebaut als in der EU und den USA zusammen, und zwar 30 Gigawatt. Im Jahr 2017 waren es sogar unglaubliche 53 Gigawatt – das bedeutet, dass China innerhalb dieses einen Jahres mehr Solarkraft zugebaut hat als in Deutschland zu dieser Zeit insgesamt (!) installiert war.

Auch bei der Windkraft dominiert China aktuell den Weltmarkt. Von der weltweit im Jahr 2020 zugebauten Windkraftkapazität entfallen 55 Prozent auf China.

Tja, dann sollte die Oma vielleicht einfach mit dem Zug fahren, wie wär’s damit? Die unbequeme Wahrheit ist, dass Fliegen nun mal teuer ist und immer schon war. Wir haben es nur über viele Jahrzehnte künstlich verbilligt auf Kosten der folgenden Generationen und wollen nun, dass es weiter so günstig bleibt. Leider hat der erste Hauptsatz der Thermodynamik etwas dagegen, laut dem Energie nun mal nicht einfach so aus dem Nichts gezaubert werden kann. Fliegen benötigt besonders viel Energie pro Passagier und Kilometer, dementsprechend teuer ist es nun mal.

Eine dieser Ecken ist zum Beispiel die Zementproduktion. Dabei entfällt aktuell nur ein Drittel der CO2-Emissionen auf den fossilen Brennstoff selbst, mit dem der Ofen auf 1450 Grad geheizt wird. Zwei Drittel entstehen aber leider einfach, weil in Kalkstein, einem der Ausgangsmaterialien, bereits Kohlenstoff gebunden ist (CaCO3). Erhitzen wir den entsprechend, entsteht dabei schönes Calciumoxid und weniger schönes CO2, selbst wenn wir die nötige Hitze nicht mit Erdgas erzeugen, sondern mit Windstrom oder grünem Wasserstoff. Und leider nicht wenig, die Zementproduktion sorgt allein für 3 Prozent der weltweiten Emissionen.

Wichtig wäre, dass wir diesen Behauptungen widersprechen, damit wir möglichst schnell echte Alternativen bekommen. Die Wirtschaft kann keine klimaneutrale Technik entwickeln, wenn sie damit auf dem alles wunderbar regelnden Markt nicht gegen Unternehmen bestehen kann, deren Fossilquatsch immer noch günstiger ist. Märkte können durchaus regeln, aber nur mit den richtigen Bedingungen.

Verkehrswende heißt für mich daher nicht, dass wir jetzt alle verzichten müssen, sondern das Gegenteil. Es bedeutet, dass Autofans Auto fahren können, wir aber grundsätzlich die freie Wahl haben, auch anders von A nach B zu kommen, und dadurch insgesamt einfach weniger Autos brauchen.

In Zukunft wird es außerdem noch Fake-Fleisch geben, das rein physikalisch gesehen wirklich echtes Fleisch ist, nur dass es in einem Labor gezüchtet wurde. Ich weiß, das schreckt viele ab, aber ein Labor ist in der Regel ein ordentlich gereinigter Raum, in dem Prozesse unter gut kontrollierten Bedingungen stattfinden. Ja, das ist unnatürlich, aber ein Schlachthof, der vollautomatisch Hühner zerschneidet, die nur 28 Tage nach dem Schlüpfen Schlachtreife erreicht haben und ihr kurzes Dasein in künstlich beleuchteten Hallen fristeten, ist auch nicht gerade das, was ihr bei einer Runde »Tabu« erklärt, wenn eure Mitspielerin den Begriff »Natürlichkeit« erraten soll.

Lange Rede, kurzer Sinn: Sobald in der Tierhaltung Kraftfutter involviert ist, ist das Essen von Pflanzen in der Regel klimafreundlicher, sparsamer und insektenfreundlicher, auch wenn ihr nicht zu 100 Prozent vegetarisch oder vegan lebt.