Energiewende ins Nichts


Unangenehme und verdrängte Tatsachen im Zusammenhang mit der Energiestrategie 2050

  • Die tiefe Energieflussdichte der Photovoltaik und die Tatsache, dass die Schweiz ein relativ sonnenarmes Gebiet ist, haben zur Folge, dass Photovoltaik in der Schweiz eine Energiesenke darstellt
  • Zur Herstellung der Photovoltaik-Anlagen sind enorme Mengen an Rohstoffen notwendig, deren Vorräte bald erschöpft sein werden, was zu Verknappungserscheinungen und Preissteigerungen führen wird
  • die Herstellung der Photovoltaik-Anlagen ist äusserst energieintensiv und belastet die Umwelt in hohem Masse.

Photovoltaik eignet sich nicht als Mittel zur Dekarbonisierung und zur Erreichung der Ziele der Energiewende. Ihre Förderung führt zu massiven Fehlinvestitionen.


Notabene:
Den Titel dieses Beitrags haben wir absichtlich gewählt bzw. Prof. Hans-Werner Sinn abgeschrieben. Er passt zu unserem Inhalt, gibt uns aber auch die Möglichkeit, noch einmal auf das hervorragende Referat des Professors aus dem Jahr 2014 hinzuweisen:
Hans-Werner Sinn, YouTube/ifo Institut, München: “Energiewende ins Nichts”.

1. Einführung

Joseph Stiglitz, Nobelpreisträger der Wirtschaftswissenschaften des Jahres 2001, behauptet, dass die durch die fossilen Brennstoffe entstandenen Klimaprobleme effizient durch finanzielle Anreize gelöst werden können, damit nur noch in erneuerbare Energien investiert werde. Die meisten Ökonomen teilen diese Einschätzung und befürworten die Einführung entsprechender neuer Abgaben und Steuern.

Mit dieser Denkweise ist in den letzten Jahren ein “Energiebewusstsein” entstanden, das auch neue Wirtschaftszweige und neue Konsumgewohnheiten entstehen liess. Die – angeblich – erneuerbare Energie beruhigt das Gewissen. Man ist bereit, dafür mehr Geld auszugeben. Gründliche wissenschaftliche Untersuchungen der letzten Jahre zeigen nun aber, dass Energie- und Klimaprobleme damit auf lange Sicht nicht gelöst werden können, denn die vermeintliche “Lösung” ignoriert die thermodynamischen Gesetze. Diese können nicht mit Geld überlistet, sondern nur mit tatsachen-gerechtem Denken umgesetzt werden. Ich will hier aber nicht die drei Hauptsätze der Thermodynamik erklären oder die schwierigen Begriffe Entropie, Exergie oder Anenergie erläutern. Ich beschränke mich stattdessen auf die Grundfrage: Wie ist das Verhältnis von eingesetzter zu gewonnener Energie? Oder, noch konkreter: Ist der Gesamtenergieaufwand der Gewinnung erneuerbarer Energie nicht viel grösser als ihr Ertrag?

In der einschlägigen technischen Literatur verwendet man für diese Verhältnisfrage den Begriff EROEI (Energy Return on Energy Invested). EROEI ist ein dimensionsloser Quotient, der im Zähler ER (Energy Return) die gesamte Nutzenergie während der gesamten Lebensdauer einer Anlage angibt und im Nenner den gesamten Energieaufwand zum Bau und Betrieb dieser Anlage sowie ihrer Entsorgung (u.a. Rohstoffgewinnung, Herstellung, Transport, Betrieb, Montage, Entsorgung/Recycling, Endlagerung von toxischen Werkstoffen).

Wird die EROEI-Berechnung auf Solarenergie angewendet, wird deutlich, dass sich der erwartete Energiegewinn rasch ins Gegenteil verkehrt. Der Energieaufwand ist eindeutig grösser als der Ertrag. Wenn die Solarlobby das nicht eingestehen will, liegt dies daran, dass sie viele für die Produktion notwendigen Energieaufwendungen nicht einkalkuliert oder die Stromproduktion überschätzt oder beides.

Seit langem debattiert die Wissenschaft die Frage, ob in sonnenarmen Gegenden mit den Erneuerbaren überhaupt netto Energie erzeugt werden kann. Nachstehend sind die neuesten Studien darüber resümiert. Seit Neuem hat sich auch die sogenannte Degrowth-Bewegung eingeschaltet, die, wie das seinerzeitige Kultbuch “Die Grenzen des Wachstums” (Club of Rome) das Negativwachstum (Degrowth) der Wirtschaft propagiert, um der Umweltprobleme Herr zu werden. 

Einige Vertreter dieser Bewegung haben unsere und die neuesten EROEI-Studien sowie die Repliken der Solarlobby geprüft und bestätigen unsere Resultate.

Anschliessend werde ich den Ressourcenverbrauch der Photovoltaik-Technologie demjenigen der Nukleartechnologie vergleichend gegenüberstellen.

2. EROEI und die Netto-Energie der Photovoltaik1)

In den Jahren 2016 und 2017 habe ich zusammen mit den Kollegen Hopkirk und Guekos in der renommierten Fachzeitschrift “Energy Policy” zwei sog. “peer reviewed papers” veröffentlicht. Unsere Resultate wurden in einer Replik in Zweifel gezogen. In einer Duplik haben wir die Gegenargumente allerdings entkräftet. Es wurde insbesondere klar, dass die Kritiker nicht alle relevanten Energieaufwendungen berücksichtigt und übertriebene Ertragswerten unterstellt hatten. Nach unseren Berechnungen ergab sich ein EROEIEXT in der Schweiz von 0.83. Zur unterschiedlichen Sichtweise hat auch beigetragen, dass wir eine saisonale Speicherung hinzurechnen, da PV-Anlagen im Winter nur eine Stunde pro Tag Energie produzieren.

Im Jahre 2020 haben die Autoren C. de Castro und I. Capellán-Pérez eine Analyse2) zur Frage publiziert, ob erneuerbare Energiequellen einen ausreichenden Energieüberschuss liefern können, um komplexe moderne Gesellschaften vollständig zu versorgen. Sie wendeten Rechnungsmethoden an, die weitgehend mit den unsrigen übereinstimmen, nur berechnen sie keine saisonale Speicherung und gehen von einer höheren spezifischen Stromproduktion aus. Ihre Resultate sind in der folgenden Grafik dargestellt:

Man betrachtet am besten nur die Resultate der EROEIEXT, die möglichst alle Energieaufwendungen einschliessen. Je nach EROEI-Bereich gilt:

  • EROEIEXT zwischen 0 und 1: Nach unseren Berechnungen ergab sich ein Wert von 0.83 für die Schweiz. Deswegen haben wir von Energie-Senke gesprochen. Diesen Begriff verwendet man, wenn bei einer investierten Energieeinheit von 1 weniger als 1 zurückgewonnen werden kann
  • EROEIEXT zwischen 1 und 2: In der Schweiz beträgt die mittlere, auf die horizontale Erdoberfläche treffende, Sonnen-Globalstrahlung 125 W/m2. Dies ist eine vergleichsweise geringe Leistungsdichte – auch Energiefluss-Dichte genannt – pro Quadratmeter. Gemäss der Studie von de Castro et al. beträgt der EROIEXT für die Schweiz 1.3. Dabei wird aber tatsächlich netto keine Energie produziert, da die produzierte Energie geringer als die investierte Energie ist. Würde man nämlich den Wert von de Castro EROEIEXT an die effektiven niedrigere Jahresauslastung der PV-Anlagen in der Schweiz anpassen und zudem den Energieaufwand für eine saisonale Speicherung berücksichtigen, dann erhielte man einen EROEIEXT von 0.8. Dieser entspricht ziemlich genau unserem Resultat von 0.83 und bestätigt, dass PV-Anlagen in der Schweiz Energie-Senken sind.
    Während in der Schweiz bei der Montage und beim Betrieb der PV-Anlagen kaum CO2 emittiert wird, fällt davon umso mehr bei der Herstellung im Ausland an, wo sich praktisch die komplette Werkstofflieferkette befindet.
    Bemerkenswert ist schliesslich der angegebene Welt-Mittelwert von 1.8. Dies bedeutet, dass auch weltweit Photovoltaik kaum netto Energie erzeugt, aber viel CO2 ausstösst.
  • EROEIEXT zwischen 2 und 10: Mit diesem Wert wird Netto-Energie produziert, aber aus diversen Erwägungen, die wir hier nicht nachvollziehen wollen, zu wenig, um eine moderne technologische Gesellschaft aufrechtzuerhalten.
  • EROEIEXT über 10: Dieser Wert wird als knapp genügend eingestuft. Ideal wäre hingegen ein EROEI, der über 20 liegt.

Unsere Studien sowie die Repliken der Solarlobby wurden von Kritikern der Energiewende sowie Vertretern der “Degrowth-Bewegung” eingehend analysiert und bewertet. Darunter findet man:

  • Prof. em. E. Rees, bekannt durch das Konzept des “Ökologischen Fussabdrucks”, das er mit dem Schweizer Mathis Wackernagel entwickelt, und Autor vieler Bücher und Artikel über ökologische Ökonomie, behauptet, die Energiewende sei technisch/physikalisch fehlerhaft. Er nennt sie eine verheerende Illusion. (Rees hat von uns einige Abklärungen über unsere Resultate verlangt.) Er kommt zum Schluss, es sei nicht möglich, mit den Konzepten der Energiewende eine moderne Zivilisation aufrechtzuerhalten. Seine Überzeugung begründet er in der Publikation “Through the Eye of a Needle: An Eco-Heterodox Perspective on the Renewable Energy Transition” Energies 2021, 14,4508. Die Solarlobby publizierte Gegenargumente, ohne jedoch den EROEEXT zu berücksichtigen und die Elektrizitätsproduktion auf Grund langfristiger Feldmessungen anzugeben. Zudem unterstellen sie eine sehr lange Lebensdauer der PV-Anlagen von 30 statt 25 Jahren.
  • Auch der Ökosozialist Bruno Kern hat im Buch “Das Märchen vom grünen Wachstum” (2019, S. 236) die Energiewende unter die Lupe genommen und plädiert für eine Wachstumsbeschränkung. Er befasst sich mit der Frage: Wie schaffen wir eine solidarische Gesellschaft, die bereit ist, mit weniger materiellen Ressourcen auszukommen?
  • Ein Vertreter der Humanökologie, Andreas Roos, hat in seiner Dissertation “Renewing Power: Including global asymmetries within the system boundaries of solar photovoltaic technology”, Lund University (2021, S. 235), unsere Resultate betreffend Material- und Arbeits-Intensität bei extrem niedriger Leistungsdichte überprüft. Zusätzlich hat er die Landbelegung bei vollständiger Lieferkette errechnet. Für Deutschland würde gemäss diesem Autor die vorhandene Landfläche nicht genügen, um den gesamte Energieverbrauch ausschliesslich mit erneuerbaren Energieträgern zu produzieren. (Wir werden später den Begriff “Landfläche extended” für PV einführen.
  • Der Politikwissenschaftler und Ökonom Norbert Nicoll behandelt im Buch “Adieu, Wachstum! Das Ende einer Erfolgsgeschichte” (2021, S.531) die Klima-, Energie- und Ressourcenkrisen. Seiner Meinung nach können diese Krisen nicht mit Geld allein gelöst werden, ohne in Konflikt mit den Gesetzen der Thermodynamik zu geraten. Für die künftige Entwicklung seien die Konzepte EROEI und Nettoenergie ausschlaggebend. Wohlstand und Wachstum müssten entkoppelt werden, um unseren Planeten zukunftsfähig zu machen. Auch für ihn ist das nur mit einer generellen Wachstumsbeschränkung zu erreichen.

3. Der Ressourcen-Verbrauch von PV-Anlagen

Wie bereits erwähnt, haben erneuerbare Energien eine extrem geringe Energieflussdichte.

Weitere Minderungen entstehen dadurch, dass einerseits ein Teil der Sonnenstrahlung reflektiert wird und andererseits der verwertbare Teil durch physikalische Gesetze (nach Schokley-Queisser) begrenzt ist. Bis zur Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom gilt es zudem, rund  zehn Verlustfaktoren zu berücksichtigen. Am Ende bleibt als Nutzenergie nicht mehr viel übrig. Meiner Meinung nach ist ein Ertragswert von 106 kWh pro Modulquadratmeter realistisch. Wenn man einen Alterungseffekt mit einer Leistungsminderung nach 25 Jahren einrechnet, erhält man eine Elektrizitäts-Produktion von 2385 kWh/m2 resp. 7632 für eine Lebensdauer von 80 Jahren.

Zählt man alle für PV-Anlagen benötigten Grundmaterialien zusammen, ergibt sich ein ernüchterndes Ergebnis: Kürzlich wurde die PV-Anlage an der Muttsee-Staumauer als grösste alpine Solaranlage der Schweiz in Betrieb genommen. Aus den Angaben der Axpo ergeben sich pro Modulquadratmeter folgende Zahlen: Gewicht der Module 14 kg, Gewicht der Abstützungen 27 kg (bestehend zu rund einem Drittel aus Aluminium), 10 kg für Kabel, Instrumentierung und Wechselrichter.

Der Ressourcen-Verbrauch bei PV-Anlagen ist bei einer Lebensdauer von 80 Jahren im Vergleich zu demjenigen der Kernenergie mehr als eindrücklich. Im Einzelnen betrifft dies folgende Werkstoffe:

  • Die Sommer-Überproduktion von 26 kWh pro Modulquadratmeter wird in Batterien für den Winterbetrieb gespeichert mit einer Lebensdauer von 25 Jahren. Dafür sind 17 kg Material erforderlich. Bei einer Lebensdauer von 80 Jahren ergeben sich 51 kg Werkstoffe. 
  • Abstützungen müssen wind- und erdbebensicher ausgelegt werden. Dabei wird angenommen, dass ein Drittel der PV-Anlagen Freifeldanlagen und zwei Drittel Dachanlagen sind. Bei einem Durchschnittsgewicht von 25 kg und nur einmaliger Ersetzung ist mit 50 kg pro Modulquadratmeter zu rechnen
  • Die Module müssen nach rund 25 Betriebsjahren ausgewechselt werden, das erhöht das Gesamtgewicht auf rund 42 kg. 
  • Wechselrichter haben eine kurze Lebensdauer und werden im Durchschnitt einmal pro Modullebensdauer ersetzt . Dafür ist mit 7 kg pro Modulquadratmeter zu rechnen, d.h. 21 Kg pro PV-Anlage Lebensdauer.

Das ergibt insgesamt einen Werkstoff-Verbrauch von 164 kg pro Modulquadratmeter oder 21,48 Gramm Werkstoffe pro kWh – ein extrem hoher Wert. Die Rohstoffe werden mit PV-Stromproduktion viel zu schnell verbraucht – und überdies kein Wunder, dass der EROEIEXT  die PV als Energie-Senke ausweist.

4. Zum Vergleich: Der Ressourcen-Verbrauch der Kernenergie

Kernenergie weist eine extrem hohe volumetrische Energie auf. Im Reaktor-Kern beträgt der mittlere Energiefluss pro Quadratmeter Brennstoffstab-Oberfläche 800’000 Watt. Im Vergleich zur Sonnenenergie-Strahlung ist dieser Wert um das 6400-fache grösser. Diese Energie wird in Leichtwasserreaktoren vom Wasser abgeführt; für die Umwandlung in Elektrizität gilt als thermodynamische Grenze der Carnot-Wirkungsgrad.

Im Bericht “Technical assessment of nuclear energy with respect to the ʼdo no significant harmʼ criteria of Regulation (EU) 2020/852 (Taxonomie Regulation)” der EU Kommission aus dem Jahre 2021 sind auch einige Daten über den Materialbedarf beim Bau eines Kernkraftwerks zusammengestellt. Wir passen die dort angegebenen Zahlen für die benötigte Menge an Stahl für eine Lebensdauer von 100 Jahren an, berechnen aber eine Stromproduktion von 80 Jahren Betriebszeit. Dazu addieren wir nochmals 3’000 Tonnen Stahl für das Auswechseln aller Komponenten, die während des Betriebs unter hoher Belastung stehen. Die Sicherheitssysteme sowie die Baustrukturen können dagegen durch Unterhaltsarbeiten ohne Auswechseln von Komponenten während 100 Jahren ihre Funktion erfüllen.

Der benötigte Stahl beträgt unter diesen Annahmen 64 Tonnen/MW. Umgerechnet auf eine Anlage von 1’200 MW beträgt die erforderliche Menge Stahl 76’800 Tonnen. Der grösste Teil davon wird als Sicherung vor Erdbeben und Flugzeugabsturz in der Betonarmierung benötigt . 

Die gesamte Stromproduktion während der ganzen Lebensdauer einer Kernkraftwerk- Anlage wird mit einer Jahresauslastung von 85 % angenommen und beträgt 714 TWh.

Der spezifische Stahlverbrauch pro kWh beträgt somit 0.107 Gramm. Der Materialverbrauch beim angereicherten Uran ohne Recycling ist noch geringer, nämlich 0.0024 Gramm pro kWh, das sind 2 % des Gesamtverbrauchs an Stahl.

Mit anderen Worten: Die Nukleartechnologie verbraucht rund 200-mal weniger Rohstoff-Ressourcen als die Solartechnologie (PV). So wundert es wenig, dass der EROEIEXT von sicheren Kernkraftwerken mehr als 100 beträgt.

5. Schlussfolgerung

Zur Beförderung der Energiestrategie 2050 lautet das Mantra der Linken, der Grünen, einiger ETH-Professoren und der gutgläubigen Bürger ohne thermodynamische Kenntnisse: Mit genügend erneuerbarer Energie müssen wir kein Gas oder Öl mehr importieren und vermeiden so massive Devisenabflüsse. Das würde bedeuten: das Geld bleibt hier, die Arbeit bleibt hier, die Energiewende ist ein zukunftsorientiertes Investitionsprogramm. Damit es gelinge, müsse das Ausbautempo der erneuerbaren Energien freilich beschleunigt – verdreifacht – werden. So könne mit der neuen Elektrifizierung viel Geld gespart werden. Wäre dem wirklich so, dann könnten alle Subventionen sofort gestrichen werden. 

Die Realität sieht allerdings ganz anders aus: PV-Anlagen produzieren in der Schweiz mit Sicherheit keine Netto-Energie, ihr EROEIEXT bleibt unterhalb von 2. Die angepassten Berechnungen von de Castro et al. unddie Überprüfung durch andere Experten bestätigen, dass Photovoltaik-Anlagen Energiesenken sind. Das bedeutet mit anderen Worten, dass mit Photovoltaik die fossilen Energien nicht substituiert werden können.

Und es heisst weiter, dass dass Geld mitnichten in der Schweiz bleiben, sondern nach China, Russland und in andere rohstoffreiche Ländern wandern wird. Physikalisch unumstössliche Tatsache ist, dass die Energiewende infolge der extrem niedrigen Sonnen-Energieflussdichte höchst materialintensiv ist. Das Werkstoffverhältnis zwischen Solar und Nuklear von 200 ist enorm. Dies erklärt auch den von uns errechneten EROIEXT von 0.83 für die Photovoltaik. Mit dem europäischen Green Deal nimmt die Ressourcennutzung exponentiell zu. Die massgebenden Ressourcen werden, verbunden mit extrem schädlichen Preis- und Verknappungseffekten, rasch zur Neige gehen. Wollen wir das? 

Die diversen Energiewenden haben offenbar schon einen regelrechten Run auf die Rohstoffe ausgelöst. In der Finanzbranche spricht man schon von einem Rohstoff-Super-Zyklus. Aus deswegen sind – obwohl ein Nachweis der Zusammenhänge alles andere als trivial ist – die Rohstoffpreise massiv gestiegen. Der Preis von Solar-Silikon ist in den letzten Jahr um 90% gestiegen. Der Commodity Index (SPGSCI) ist um 60% gestiegen. Offensichtlich ist Sparen mit erneuerbarer Energie nicht ganz einfach. Das zeigt sich u.a. bei den zunehmend unbezahlbaren Elektrizitätspreisen in Deutschland, die unterdessen Weltrekordniveau erreicht haben.

Ähnlich sieht es auch bei der Windenergie aus: Gemäss den Rechnungen von de Castro et al. beträgt der angepasste EROEIEXT für Windanlagen in der Schweiz nur 1.25. Dementsprechend ernüchternd ist auch das Beispiel der Windanlagen auf dem Gotthard, bei denen die Jahresauslastung nur 10,5 % anstatt der von de Castro angenommenen 24.2 % betrug. Die Schweiz ist offensichtlich kein Windland. Die Gotthard-Erfahrung sollte dafür ein schlagendes Indiz sein.

Für mich ist es evident: Die aktuell geplanten Energiewenden führen uns wie die EU in eine Sackgasse. Einzig die Nuklearenergie kann uns auf Dauer helfen, die gesellschaftlich und wirtschaftlich benötigte Energie zu produzieren und gleichzeitig Umwelt und Ressourcen gebührlich zu schonen.

F. Ferroni, Dipl. Ing. ETH

1) Für den Vergleich der Argumente werden im Folgenden die EROEI- Resultate der Solarlobby mit EROEIST (Standard) und unsere mit EROEIEXT (Extended-Erweitert) angegeben.
2) Standard, Point of Use, and Extended Energy Return on Energy Invested (EROI) from Comprehensive Material Requirements of Present Global Wind, Solar, and Hydro Power Technologies (Energies 2020, 13, 3036).
 3) zu erinnern ist in diesem Zusammenhang einmal mehr daran, dass Fukushima viele Sicherheitsdefizite aufwies.

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22 thoughts on “Energiewende ins Nichts”

  1. “Bote der Urschweiz” Leserbrief am 6.4.22 veröffentlicht: Text mit Word eingereicht, wurde wort wörtlich übernommen:
    Tuvalu, Wasser bis zum Hals?
    Simon Kofe, Aussenminister von Tuvalu, hat mit genialen und äusserst billigen Tricks ein Video gedreht und es 2021 in Glasgow bei der Weltklimakonferenz zum Besten gegeben. Er stellte das Rednerpult ins Meer, stand bis an die Knie im Wasser und polterte lächelnd gegen den Klimawandel. Blöd nur, das Tuvalu nicht untergeht und gar ansteigt. Diese Aussage ist überprüfbar. Tuvalu ist sehr klein und überbevölkert. Dem Grönlandeis geht es heute besonders gut. Da verschwindet nichts. Das Meereis in der Arktis schmolz im letzten Sommer um über 1 Mio. Km2 weniger und in der Antarktis wird es immer kälter. Den Eisbären geht es sehr gut. Ärgerlich ist das ewige mediale aufputschen immer neuer Kipppunkte, die es nicht gibt und nicht geben wird. Die Berichterstattung ist grobfahrlässig einseitig und extrem unvollständig. Die einseitige Klimawissenschaft ist zu einer Propagandamaschine und zu einer Sekte degeneriert, die eigentlich nicht mehr ernst genommen werden kann. Wissenschaft geht anders. Ohne Gas und Oel steht die Welt still. Kunstdünger wird für die Dritte Welt unbezahlbar. Wind und Solar alleine geht nicht. Dieser Flatterstrom muss immer und ewig mit konventionellen Kraftwerken geglättet werden. Die USA verhandeln bereits mit dem kommunistischen Erzfeind Venezuela um Oel und Gas. Der Deutsche Grüne Habeck pilgerte nicht nach Mekka, sondern nach Qatar (ein durch und durch demokratisches Königreich!) wohl wegen Gas und Oel. Die Argentinier reklamieren wieder mal die Falklandinseln für sich. Dort werden riesige Oel- und Gasvorkommen vermutet. Bundesrat Maurer hat bereits Kontakte mit Saudi-Arabien geknüpft. Sehr verantwortungsvoll. Und in Europa wird am Hirngespinst klimaneutral bis 2050 gebastelt. Über 6 Milliarden Menschen kümmert das CO2 und das Klima überhaupt nicht und Kohleausstieg, Atomausstieg, Oel- und Gasausstieg ebenso wenig. Die heilige ideologische Kuh wurde in unseren Breiten noch nicht zum Schlachten in Betracht gezogen: die längst obsoleten «Pariser Klimaziele». Subito weg damit.

    1. Ich will nicht Zensur üben, doch der hervorragende Blogbeitrag von Ferruccio Ferroni hätte einen Kommentar verdient, der etwas (mehr) mit seinem Beitrag zu tun hat. Für das Rebloggen von Beiträgen und Leserbriefen, die anderswo schon erschienen sind, haben wir eine eigene Rubrik… 😉

  2. Ich bin einfach nicht sicher, ob diese rein technisch-physikalische Sicht mit dem EROEI dem Problem durchwegs gerecht wird. Es gibt eben Energien von unterschiedlicher ökonomischer Wertigkeit. Unsere Pumpspeicher-Kraftwerke haben auch eine negative Energiebilanz, da es mehr Energie braucht, um hochzupumpen als nachher gewonnen wird. Aber das Hochpumpen geschieht mit billiger Energie, während die gewonnene Energie dann am Markt viel mehr wert ist. Mit scheint, diese Überlegung sei im Prinzip auch auf die Problematik anwendbar, die Ferruccio in seinem Text behandelt.

    1. Sie haben offenbar weder den Unterschied zwischen Stromerzeugung und Stromspeicherung noch den Unterschied zwischen energetischer Amortisation und ökonomischer Amortisation begriffen: Pumpspeicher-Kraftwerke sind keine Stromerzeuger, sondern Stromspeicher, hier kommt es in erster Linie auf den Speicherwirkungsgrad an, welcher von der Speichertechnologie abhängig ist. Der EROEI eines Stromspeichers ist aber nicht nur vom Speicherwirkungsgrad, sondern auch von der energetischen Amortisation des Speichers abhängig: Saisonale Speicher haben einen tieferen EROEI als Pufferspeicher, weil sie während ihrer Lebensdauer trotz gleicher Menge an investierter grauer Energie weniger Strom umsetzen. Die ökonomische Amortisation hängt von den Kosten der investierten grauen Energie ab, der Marktwert von Angebot und Nachfrage.

    2. Speicher erlauben, die Produktionsspitzen bzw. die vorgehaltenen Produktionskapazitäten niedriger zu halten, womit ein hohes Mass an zu investierende Energie gespart werden dürfte. So ist es möglich, dass die systemsich betrachtet hohe EROEI erzielen, obwohl sie für sich genommen – als einzelnes Element betrachtet – Stromsenken sind.

  3. Kernenergie ist effektiv in vielen Bereichen unschlagbar, insbesondere geringer Material- und Platzbedarf pro erzeugte kWh. Der Aufwand um eine kWh aus der Sonne oder vom Wind zu erzeugen ist wesentlich höher. Wieso vergraben wir aber die KKW nicht unter der Erde, wie die Stromleitungen? Das würde ihre Akzeptanz wesentlich verbessern. Aus der Sicht, aus dem Sinn. Mit rationalen und technischen Argumenten kann man den durchschnittlichen Bürger leider nicht überzeugen.

    1. Lieber Philippe Huber
      Das glaube ich nicht, dass wir den Durchschnittsbürger nicht überzeugen können. Es zeichnet sich immer mehr klar ab, dass eine dominierende Strategie nicht ohne KKW auskommt. Eine dominierende Strategie ist eine Strategie, die in allen wesentlichen Entscheidungskriterien besser abschneidet als die nächstbeste Strategie. Inzwischen gehen selbst in Deutschland Umfragen, ob die KKW doch noch etwas länger am Netz belassen werden sollten, positiv für dieses Ansinnen aus.
      Das grösste Problem ist inzwischen, dass uns die Zeit davon läuft. Gestern meinte ein Insider und Mehrfach-VR-Präsi, dass wir über eine gewisse Zeite… ab 2015 … wohl mit Rationierungen rechnen müssten. Also die drohende Strommangellage auf kurze bis mittlere Frist scheint schon so gut wie einzutreffen.

      Als weiteres grosses politisches Problem betrachte ich die stereotype Meinung, dass der Zubau der Erneuerbaren sowieso beschleunigt werden müsse. Das ist m.E. nicht der Fall. Im Gegenteil – er muss gebremst und – wenn schon – simultan optimiert mit dem Ausbau von Netz und Speicher erfolgen. Mit den Erneuerbaren können wir jedenfalls das besagte Zeitproblem nicht lösen.

      1. Sind das jetzt die Kommentare, welche etwas mehr mit dem hervorragenden Blogbeitrag von Ferruccio Ferroni zu tun haben?
        ==>Ihr Insider und Mehrfach-VR-Präsi, lag falsch: Die Rationierungen ab 2015 sind nicht eingetreten.
        ==>Der simultane Ausbau von Netz und Speicher macht den Atomstrom zur Energiesenke, weil man nicht nur den Brennstoff und den Strom, sondern auch den Abfall speichern muss.
        ==>Meister, die Arbeit ist fertig, soll ich sie gleich wieder flicken?

        1. haha… vielen Dank…. Rationierungen ab 2025 wollte ich sagen … 2015 war ein Versehen. Dagegen komme ich aus ihrem Hinweis zum Atomstrom nicht draus. Wie genau, macht ein simultan optimierter Ausbau von NEE, Netzen und Speichern aus den KKW eine Energiesenke?

          1. Meine Frage, ob das jetzt die Kommentare seien, welche etwas mehr mit dem hervorragenden Blogbeitrag von Ferruccio Ferroni zu tun haben, haben Sie leider nicht beantwortet. Immerhin haben Sie das offenkundig falsche Datum Ihres Kommentars geflickt.
            Meine Behauptung, dass der simultane Ausbau von Netz und Speicher den Atomstrom zur Energiesenke macht, weil man nicht nur den Brennstoff und den Strom, sondern auch den Abfall speichern muss, kann ich natürlich so wenig beweisen wie Sie das Gegenteil, weil weltweit diesbezüglich (noch) keine belastbaren Zahlen vorliegen. Insbesondere wissen wir noch nicht, wieviel graue Energie zur Endlagerung der Abfälle benötigt werden wird.

        2. Zu Kommentar FJS vom 8.4.

          Ich zweifle echt an der Aussage von FJS, dass Atomstrom seiner Meinung nach zur Energiesenke werden könnte. Lagerung von Brennstoff kostet im wesentlichen gar nichts. Den Netzausbau allein den KKWs anzulasten wäre unsinnig. Lagerung von Strom macht echt keinen Sinn, da die KKWs eigentlich die einzigen sind, die echt auf hohem Niveau Bandstrom produzieren. Und dass auch ein Tiefenlager dazu beitragen könnte entzieht sich eigentlich meinem Verstand.

          1. Um ein Lager für Brennstäbe zu errichten und zu unterhalten, braucht es mehr graue Energie als zum Unterhalt der hierzulande bereits bestehenden Pflichtlager für flüssige fossile Energieträger.
            Die zum Netzausbau benötigte graue Energie würde ich selbstverständlich nur anteilmässig dem Atomstrom anlasten. Vielleicht wissen Sie aber tatsächlich nicht, dass sämtliche bisher in der Schweiz erstellten Pumpspeicherkraftwerke lediglich als Puffer für Atomstrom, nicht aber als saisonale Reserve sinnvoll sind, damit der nukleare Bandstrom nicht auf zu hohem Niveau produziert werden muss. Nur modulierende Oelbrenner kann man kurzfristig dem Bedarf anpassen. Und schliesslich muss man auch die graue Energie, welche am Ende der Lebensdauer von Atomkraftwerken anfällt, in der Energiebilanz berücksichtigen.

  4. Ich möchte an dieser Stelle Ferruccio Ferroni für seine aus meiner Sicht fundiert analysierte und recherchierte Arbeit bestens danken. Sie demonstriert eindrücklich, dass jeder Quadratmeter installierte Fotovoltaik mehr Energie verbraucht, als er über seine Lebensdauer produziert. Zusätzlich kontraproduktiv ist die Tatsache, dass die verbrauchte Energie vermutlich zu 70 bis 80% aus Kohlekraftwerken stammt.
    Walter van Laer

    1. es ist erstaunlich , dass jede Studie zu einem anderen Schluss kommt. Und die Bandbreite ist gross. Aber die Ergebnisse hängen sehr wahrscheinlich vor allem davon ab, ob man ein Befürworter oder ein Gegner der PV ist. Wir wissen in welchem Lager F. Ferroni ist. Je nach Annahmen, d.h. insbesondere welche Energieträger benutzt werden und wo die Rohstoffe herkommen, kommt man natürlich zu ganz anderen Ergebnissen. Also bleibt kritisch, auch beim CCN!

      1. Die Ergebnisse sollten nicht davon abhängen, wie man zu irgendeiner Technologie steht, sondern letzteres sollte von den Ergebnissen abhängen. Und ob wir nun an der energiewirtschaftlichen Bilanz (EROEI) oder an der CO2-Bilanz interessiert sind – in beiden Fällen kommt nur die Berücksichtigung aller relevanten Faktoren in Frage. Damit sind nur “extended” Berechnungen adäquat.

        Meines Erachtens kann als erwiesen betrachtet werden, dass in der Schweiz mit PV netto kein Strom produziert werden kann. Was da rauskommt ist de facto zum grössten Teil sozusagen was die Chinesen an Kohlestrom reingesteckt haben. Es wäre rein energetisch wohl effizienter, diesen Strom direkt aus China über Leitungen zu importieren (wenn das ohne Verluste möglich wäre) als noch eine riesen Materialschlacht für den Umweg über Solarmodule zu führen.

        Dass Ferruccio richtig liegt, werden wir bald empirisch an den Preisentwicklungen sehen – so z.B. an einer Verknappung kritischer Inputs und der Explosion ihrer Preise.

        1. Dixit M. Saurer: Meines Erachtens kann als erwiesen betrachtet werden, dass in der Schweiz mit PV netto kein Strom produziert werden kann. Diese Aussage kann leicht widerlegt werden, weil viele Annahmen in der Studie von F. Ferroni (z.B. Speicherbedarf, Energieträger, Recycling, usw.), wenn nicht ganz falsch, doch sehr zweifelhaft sind. Aber wir wissen auch im welchem Lager Sie sind!

          1. Ich bin in keinem Lager, sondern aus energiewirtschaftlichen und umweltbezogenen Gründen für die zurzeit dichteste Energie: Nuklearenergie. Ich muss mich auch nicht verteidigen, sondern es ist jetzt an der Zeit, mit diesem Chabis ES 2050 sofort aufzuhören, weil hinlänglich ersichtlich ist, dass sie keine einziges Ziel erreichen wird. Schon gar nicht den Ausstieg aus der Nuklearenergie!

            Hier werden Fakten und Theorien diskutiert. Ich werde leicht gereizt, wenn ich immer von dieser Lagerromantik lese….. jetzt vergesst diese doch einmal. Es geht um Kalkül, nicht um Gefühl.

  5. Mit dem EROEI ist es so eine Sache. Selbst wenn Ferrucio Ferroni recht hat – und er ist wohl nicht weit von der Realität entfernt – es kümmert sich niemand um einen tiefen EROEI. Er hat keine Steuerfunktion. Warum?
    In einer geschlossenen, vollkommen marktorientierten Wirtschaft würde er über die Kosten wirken. Aber unsere Wirtschaft ist offen und durch viele Staatseingriffe verzerrt.
    Unsere Solarpanel kommen meist aus China. Da ist die Energieintensität anders als bei uns. Offenbar tiefer; das heisst, graue Energie ist billiger. Dazu kommen die Arbeitskosten. Die sind tiefer, darum hat man arbeitsintensive Produktion nach China ausgelagert. Schliesslich wirkt der Devisenkurs in die gleiche Richtung: Die importierten Solarpanel verschlangen bei ihrer Herstellung Unmengen an Energie, aber sie sind billig, aus diesen drei Gründen.
    So wird der Kosteneffekt ausgehebelt. Dass etwas im System nicht stimmt, kann man am Geschäftserfolg der Firma Meier-Burger sehen: Sie ist in der Solarbranche aktiv und zwar in Europa – und sie schreibt seit vielen Jahren Verluste.
    Ich empfinde es als eine Art morbides Amüsement zuzuschauen, wie die Leute die Stromversorgung sicherstellen wollen, indem sie fleissig Energiesenken bauen. Bei meinen solarenthusiastischen Freunden mache ich mich nicht beliebt, wenn ich sage “du erntest chinesischen Kohlestrom”. Aber es ist halt so und unser Bundesrat, in seiner unendlichen Weisheit, will es so.

    1. Dieser Argumentation ist aus der Sicht eines Ökonomen nichts beizufügen. Ja, die Preise sind durch Staatseingriffe völlig verzerrt – und dementsprechend sind die Entscheide aus neutraler bzw. ökonomisch/ökologisch optimierter Sicht ebenso verzerrt. Wir schützen die Umwelt nicht, wir schädigen sie.

  6. Es gilt doch noch einmal auf die eingangs von Ferroni formulierten Thesen einzugehen. Sie lauten zur Erinnerung:

    «Unangenehme und verdrängte Tatsachen im Zusammenhang mit der Energiestrategie 2050
    • Die tiefe Energieflussdichte der Photovoltaik und die Tatsache, dass die Schweiz ein relativ sonnenarmes Gebiet ist, haben zur Folge, dass Photovoltaik in der Schweiz eine Energiesenke darstellt
    • Zur Herstellung der Photovoltaik-Anlagen sind enorme Mengen an Rohstoffen notwendig, deren Vorräte bald erschöpft sein werden, was zu Verknappungserscheinungen und Preissteigerungen führen wird
    • die Herstellung der Photovoltaik-Anlagen ist äusserst energieintensiv und belastet die Umwelt in hohem Masse.»

    Jedoch:
    – Energieflussdichte ist in der Schweiz viel besser als in den meisten europäischen Ländern, die bereits viel mehr in Solaranlagen investiert haben iinteressanterweise auch das Atomland Grossbritannien, aber auch die Niederlande, Belgien und Deutschland. Hierzulande erreicht die Energieflussdichte in den Bergen gar südeuropäische Werte.
    – Es ist zwar richtig, dass Photovoltaik Rohstoffe benötigt – aber stellen Sie sich mal die Dimensionen vor, die andere Industrien verbrauchen, zb die Automobilwirtschaft. Wage hier die These, dass pro Person in der Mobilität ein vielfaches an Rohstoffen verbraucht wird als in der künftigen Solarwirtschaft – auch in der CH. Z
    – Zur Energieintensität und Umweltbelastung gibt es viele Studien, die zumindest belegen, dass es grosse Unterschiede in der jeweiligen Produktion gibt – und eben auch vergleichsweise günstige Produktionsweisen.
    – Im Übrigen zeigt die Anlehnung an Hans-Werner Sinn, wes Geistes Kind die Verfasser sind. Sinn ist das Paradebeispiel eines Ökonomen, der bezüglich Erneuerbarer Energien gar nichts verstanden hat und der immer einsamer in der Wissenschaft, selbst in der Ökonomie dasteht.
    – Noch ein Detail: Selbst wenn Ereoi-Berechnungen stimmen, sind PV-Anlagen hierzulande spätestens dann keine Energiesenken mehr, wenn deren Bestandteile mit Erneuerbaren Energien erzeugt werden. Ansätze dazu gibt es bereits in der wiederaufkeimenden europäischen Solarindustrie – zb Meyer Burger mit Produktion in Deutschland. Das Geschwätz um die hiesige Energiesenke widerspricht zudem allen wissenschaftlichen Erkenntnissen: Die energetische Rückzahldauer von Solarmodulen beträgt heutzutage zwischen acht Monate bis zu zwei Jahren!

  7. Rehsche findet halt IMMER Einwände, welche seiner Meinung nach einfach richtig sein müssen. Bei gewissen Aussagen lehnt er sich allerdings extrem weit aus dem Fenster. Ich hoffe, dass er sich schon einmal die Grafik angeschaut hat, welche die vielen exotischen Werkstoffe auflistet, welche beispielsweise bei der Herstellung von E-Mobilen benötigt werden. Da muss nicht nur bei der Menge an Rohstoffen verglichen werden. Es geht viel mehr um qualitative als um quantitative Vergleiche und nicht zuletzt um deren Verfügbarkeit. Diese Aussage gilt im übrigen auch bei Anlagen, welche mittels neuen erneuerbaren Energien Strom produzieren.

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