Energiewende jetzt mit Geisterkraft

Wieder einmal wurde etwas eingeweiht, das deutsche Kompetenz in aktueller High-Tech demonstrieren soll: das „eFarm Projekt“ in Bosbüll, nahe der Grenze zu Dänemark. Bei dessen Eröffnung zeigten sich diverse Unternehmer und deren großzügige Sponsoren, unter ihnen auch Verkehrsminister Scheuer.

Es ist derselbe Minister, der auch bei der Präsentation des „Lufttaxis“, der missratenen „100-Tonnen-Stubenfliege“ in Ingolstadt dabei war, worüber die „Achse des Guten“ hier berichtet hatte. Das braucht aber noch kein schlechtes Omen zu sein. Diesmal war Markus Söder jedenfalls nicht dabei, der sich damals am Steuer des vermeintlichen Flugobjektes ablichten ließ.

In Bosbüll geht es um ein modernes Perpetuum mobile; ein Verfahren, bei dem der Wind, das himmlische Kind, unsere Autos anschieben soll, damit diese kein CO2 mehr von sich geben müssen.

Das Narrativ für Milchmädchen

Und das geht so: Windkraft liefert uns Elektrizität ohne CO2, sogenannten „grünen Strom“. Den kann man verwenden, um Wasser in seine Bestandteile zu zerlegen, also Wasserstoff und Sauerstoff. Den Sauerstoff vergessen wir, den Wasserstoff aber, aus dem man Energie gewinnen kann, den fangen wir ein und speichern ihn.

Das ist eine „nachhaltige“ Sache, denn Wind und Wasser gibt’s im Überfluss und noch dazu kostenlos. Wenn wir jetzt den gewonnenen „grünen“ Wasserstoff in einen Behälter füllen und in ein Auto einbauen, dann könnten wir es damit antreiben. Am besten geht das, indem wir durch sogenannte Brennstoffzellen den Wasserstoff wieder zu Strom machen, mit dem wir dann Elektromotoren speisen, die das Auto bewegen.

Endlich: sauber Autofahren ohne Reue, und auch billig ist es, denn Wind und Wasser kosten bekanntlich nichts.

Soweit das offizielle Narrativ. Das ist aber weniger als die halbe Wahrheit, es ist eine Milchmädchenrechnung. Der Volksmund unterstellt diesen armen Geschöpfen nämlich, dass sie Rechnungen anstellen, die ganz wesentliche Aspekte der Wirklichkeit unterdrücken und daher schlicht und einfach falsch sind.

Schauen wir uns die Sache mal genauer an.

Der mühsame Weg

Der Wind treibt das Auto ja nicht direkt an, sondern seine Energie macht eine Reihe von Transformationen durch, und bei jedem Schritt geht etwas von ihr verloren (siehe auch hier und hier).

Die Erzeugung des Wasserstoffs aus Wasser durch Elektrizität kostet die Hälfte der Energie, die man hineinsteckt. Dann wird das Zeug komprimiert, denn Wasserstoff ist bei unseren Temperaturen ein Gas, und um brauchbare Mengen davon in einem Auto unterzubringen, muss man ihn zusammenpressen, z.B. auf 700 Bar Druck. Ihre Autoreifen haben so um die 2 Bar, und auch da knallt es, wenn einer platzt. Für 700 Bar braucht man also einen sehr stabilen Behälter – aber das ist eine andere Geschichte.

Vom Pumpen am Fahrradreifen wissen wir jedenfalls, dass Komprimieren Energie kostet. Bei 700 Bar ist das eine ganze Menge. Außerdem wird der Wasserstoff mit seinen winzigen Molekülen bei diesem Druck alles unternehmen, um aus seinem Behälter zu entweichen. Wir verlieren dabei rund ein Fünftel der Energie, die im Wasserstoff ursprünglich vorhanden war, bis das Zeug im Auto ist.

Dort wird der Wasserstoff in Brennstoffzellen zu elektrischem Strom umgewandelt, mit einem Wirkungsgrad von bestenfalls 50%. Wie viel kommt dann letztlich im Motor des Autos an?

Hier die Rechnung: 1/2  x  4/5  x  1/2  =  1/5  =  20%, das bleibt übrig.

Von 100 Kilowattstunden, die aus der Windmühle kamen, landen also nur rund 20 kWh im Motor. Oder umgekehrt, für jede kWh, die im Auto verbraucht wird, müsste die Mühle das Fünffache produzieren.

Jetzt geht’s ans Rechnen, liebe Milchmädchen

Wir Autofahrer rechnen aber nicht in Kilowattstunden, sondern in Benzin, und da leistet ein Liter so um die 3,5 kWh mechanische Arbeit (insgesamt steckt die dreifache Energie drin, aber zwei Drittel gehen unvermeidlich als Wärme verloren.)

Nehmen wir an, Sie fahren 15.000 km im Jahr und brauchen 8 Liter auf 100 km. Dann tanken Sie also jährlich 1.200 Liter. Diese Menge Benzin liefert Ihnen 1.200 x 3,5 kWh  =  4.200 kWh. Wollten Sie diese Energie aus Wasserstoff holen, wie viel müsste die Windmühle dafür produzieren? Wegen der beschriebenen Verluste: das Fünffache, nämlich 4.200 kWh x 5  = 21.000 kWh.

So eine anständige Windmühle hat 1.000 Kilowatt Nennleistung. Die bringt sie aber nur, wenn der Wettergott aufs Gaspedal tritt. Im Durchschnitt bringt sie wesentlich weniger, sagen wir 300 kW. Das multiplizieren wir jetzt mit den Stunden pro Jahr und siehe da: Im Mittel liefert unsere Mühle jährlich 2.628.000 kWh, also zwei bis drei Millionen kWh.

Wenn jetzt alle so ähnlich fahren wie Sie, dann könnte eine Mühle 2.628.000 kWh / 21.000 kWh = 125 Autofahrer versorgen. Und bei 40 Millionen Autofahrern im Lande bräuchte man dann 40.000.000 / 125 = 320.000 Windmühlen dieser Art. Ist das viel?

Das wäre rund das Zehnfache des heutigen Bestandes. Die störrische Bevölkerung würde da vielleicht nicht mehr mitmachen, die jammern ja jetzt schon. Man müsste also erstmal die Bevölkerung abschaffen, dann hätte man endlich freie Hand und total grüne Autos.

Ein Potemkinsches Dorf in Nordfriesland

Eine Selbstdarstellung von eFarm gibt es hier und einen wohlwollenden Artikel über die Anlage finden Sie hier. Anders als Claas Relotius hat der Spiegel-Reporter diesmal die Reise zum Ort seiner Reportage auf sich genommen – von Hamburg nach Nordfriesland.

Sie sehen: Man stellte in Bosbüll das hin, was man beherrscht: Kompressoren, Druckbehälter, Transformatoren, Tankstellen, etc., all diese Objekte sind im Spiegel eindrucksvoll abgebildet. Die kritischen Elemente aber fehlen: Elektrolyse- und Brennstoffzellen, die einen vernünftigen Wirkungsgrad haben.

Der dafür notwendige Fortschritt wird jedoch von Wissenschaftlern im Labor erarbeitet, nicht von Ingenieuren auf dem Feld. Dort steht nur eine PR-Installation, die mit irrsinnigem Aufwand (vorerst 16 Millionen) ein paar Autos mit Wasserstoff versorgt.

Vielleicht sagen Sie, das Projekt Bosbüll diene auch dazu, die für Speicherung und Verteilung großer Mengen grünen Wasserstoffs notwendige Logistik zu entwickeln, die man demnächst brauchen wird. Aber diese Logistik beherrscht man, oder zumindest beherrschte man sie vor 100 Jahren. Da war man jedenfalls in der Lage, das Luftschiff Hindenburg mit einer Viertelmillion Kubikmeter H2 zu füllen – dagegen sind die Mengen von Bosbüll Peanuts: 100 kg pro Tag.

Und auch Wasserstoff-Vehikel sind nichts Neues. Vor 50 Jahren verließ einer meiner Kollegen das Physikdepartment der TU München, um den Betrieb von Wasserstoff-Bussen in Garmisch-Partenkirchen zu managen. Solche Fahrzeuge gab es also damals auch schon. Sie sollten bei ihrer Fahrt durch die Stadt keine Abgase in die Luft blasen, damit die Menschen sich wohlfühlen konnten. Das spielt heute ja keine Rolle mehr, da muss das Klima gerettet werden.

Dieser Artikel erschien zuerst im Blog des Autors, Think-Again. Sein Bestseller „Grün und Dumm“ ist bei Amazon erhältlich.

Foto: Tim Maxeiner

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Leserpost

netiquette:

giesemann gerhard / 09.02.2021

@RMPetersen: Wie überhaupt Marodeure das größte Problem sind, das wir haben auf Erden.

Elias Schwarz / 09.02.2021

Wer behauptet, man kann die Windmühlen wirtschaftlich betreiben, soll auch bedenken, daß man Güterzüge genauso wirtschaftlich mit Fahrrädern betreiben kann. Vorausgesetzt, man verbietet Lokomotiven. Und mit 25 bis 30 Jahren. Ich weiß zwar nicht, wie das bei Windkrafträdern aussieht, aber bei einer kleinen Cessna-172 mit nur 160 PS starkem Motor muß nach 2000 Stunden der Propeller überholt werden. Drei Megawatt - das klingt zuerst ganz stolz. Ist etwa die Leistung einer eher stärkeren Diesellokomotive. Da sind noch ein Paar von der DDR übrig geblieben. Allerdings nur wenn sie mit Volldampf düst. Im Leerlauf ist von 3MW überhaupt nicht zu träumen. Genauso wie bei einem schwachen Wind. Wenn ich mich nicht irre, ab ca. 40 kmh Windgeschwindigkeit läßt sich was auf dem Voltmeter merken. Und nicht zuletzt: es ist ein reines deutsches Phänomen. Nur die Grenze überqueren und… keine winkenden Räder. In einem oder anderem Land, das in PISA-Studie irgendwo weiter vorne steht und wo Kinder in der Schule noch Mathe und Physik lernen…

Thomas Brox / 09.02.2021

@ Kurt Müller. “Ich muss Sie jetzt aber enttäuschen. ... ” Was Sie sagen ist teilweise falsch, außerdem Sie werfen alles mögliche durcheinander. Laut [verivox: Kohlekraftwerk] hat ein modernes Kohlekraftwerk einen Wirkungsgrad von 45%. Das ist das Verhältnis der eingesetzten Primärenergie zum produzierten Strom, und zwar komplett. Der Verlust durch die Turbine ist eingerechnet. Netzverluste (wie z.B. Umspannverluste) haben sie auch bei Windrädern, allerdings erheblich höher. Im Windrad wird zuerst Wechselstrom mit zufälliger Frequenz erzeugt (Drehung des Rotors), daraus Gleichstrom, daraus Wechselstrom mit 50 Hertz Frequenz, also zweimalige Umsetzung, jeweils mit Verlust. ++ Die Abwärme von konventionellen Kraftwerken könnte man - vor allem im Winter - als Fernwärme nutzen. Bei der Erzeugung von Wasserstoff kann man die Umwandlungsverluste nicht nutzen. ++ Wenn doch alles so toll ist, warum produziert der Rest der Welt nicht im großen Stil Wasserstoff mit Windrädern? Antwort: Weil es genau so Murks ist wie die ganze Energiewende. Der Basistarif liegt aktuell bei 34 Cent/kWh, siehe [achgut.com. 15.01.21: Die Morgenlage], Tendenz rapide steigend. ++ Ich würde es begrüßen, wenn Sie zukünftig für wichtige Zahlen eine nachvollziehbare QUELLE angeben, und nicht einfach Behauptungen aufstellen.

Kurt Müller / 09.02.2021

@ KM und SS: ja, das ist korrekt, das EEG hat einem Markt auf die Beine geholfen. Es war ja auch ein Fördergesetz mit begrenzter Gültigkeit. Die Schwierigkeitden in der Wind-Branche sind aber um 2015 mit der Klagewelle entstanden, als die Förderungen zwar weniger wurden, aber es ja ein tragfähiges Wirtschaftsmodel gab. Die Politik ist seit 2015 nur noch mit Krisenbewältigung beschäftigt, so daß man wohl keine Zeit hatte, die Gefahr durch die Klagewellen zu erkennen, die im Übrigen m. M. n. erst durch die Gesetzesnovelle von P. A. durch einen völlig hirnrissigen Passus in dem Gesetz möglich gemacht wurde (die Definition was eine bewohnte Siedlung sei führte dazu, daß defakto alles in Deutschland besiedelt ist und man keine WKA’s mehr bauen kann). Ob das beabsichtigt war oder nicht kann man nicht beurteilen, es könnte ja z. B. durch Bestechung durch Atomkonzerne dazu gekommen sein. Maßgebliche Manager der deutschen Windkraft wollten bei P. A. vorsprechen und bekamen gerade einmal drei Minuten Gesprächszeit. Damit ist klar, daß sich die Politik nicht für die deutschen Windktraftanlagenhersteller intersssiert. Nun müssen sie nur noch warten, bis sie alle pleite sind, und dann können sie für ihre Energiewende ohne schlechtes Gewissen nähmlich ausschließlich nur noch die billigen chinesischen Anlagen kaufen. Und nur weil die Firmen hier pleite gehen ist ja nicht das Energiewendeziel hinfort. D. h. die Chinesen haben jetzt die 450000 hier seit 2015 verlorengegangenen Arbeitsplätze dazu, während wir mit sogenannten Fachkräften überhäuft werden und ein Rationalisierungsschub durch Industrie-4.0-Produktionsstandards bevorsteht (Verschlankung aller logistischer Ketten = weniger Arbeitskräftebedarf). Nun ja, warum man also erst diese Industrie fördert und dann kaputtgehen lässt, das erschließt sich mir nicht. Ich sage nur “Kohlepfenning” - das ging doch auch für Jahrzehnte.

Kurt Müller / 09.02.2021

Doch, es gibt einen Markt für WKAs. Hier eine Erläuterung. Ende der 80er wurde in Schleßwig-Holstein der GroWiAn getestet. Aber auch in der DDR gab es bereits die Einsicht, daß die damalige Energiegewinnung nur eine Übergangslösung sein kann. Das steht sogar in einem Chemie-Lexikon aus der DDR gleich nach dem obligatorischen politischen Teil, interessant. Also die Politik hat im Westen einen ergebnisoffenen Versuch gestartet. Mit dem GroWiAn kam die Einsicht, daß man die Technologie schrittweise von klein zu groß entwickeln muss, auch verschiedene Konzepte z. B. für die Lagerung des Antriebsstranges. Ende der Neunziger, also nur rund zehn Jahre später, war das relativ klar und es gab erste Versuche für die Megawattklasse. Das hat überzeugt und also hat man sich ein Fördergesetzt gegeben - das EEG. Von Anfang an war klar, daß die Förderung nur 20 Jahre gehen und zum Ende hin abgebaut werden wird. Denn im Gegensatz zum Kohlepfennig, mit dem über Jahrzehnte die wettbewerbsunfähige Kohle-Industrie erhalten wurde, hat man der Windkraft den Auftrag gegeben, ein nachhaltiges Wirtschaftsmodel zu entwickeln. Die erste und zweite Ingenieursgeneration in der Windkraft hat die Herausforderung angenommen und erfolgreich bestanden. Wir, die dritte Generation, führen dies erfolgreich fort: die Anlagen sind günstiger, zuverlässig - und profitabel und sicher. Problem - die Branche ist kapitalintensiv. Von der Projektidee bis zum Betriebsbegin können fünf Jahre vergehen. In dieser Zeit müssen hunderte Menschen bezahlt werden. Dies ist der Schwachpunkt, wo Feinde der Windkraft ansetzen. Bringt man den Cash-Flow der Branche zu Fall, überhäuft sie also mit Risiken, nimmt sie Schaden. Alles war in marktwirtschaftlicher Ordnung bis um 2015 die Klagewelle losging und die Branche ihre Arbeit für fast fünf Jahre niederlegen musste, in einer Phase des Übergangs in die Marktreife, wo Investitionen nötig gewesen wären. 450000 Menschen haben deswegen ihre Arbeit verloren.

Henri Brunner / 09.02.2021

Man muss das Ganze ganz einfach gelassen und - vor allem - mit genügendem Abstand verfolgen. Genügendem Abstand im physischen Sinne, denn wenn dann beim schiefgelaufenen Tanken die ersten Wasserstoff-Fahrer in Einzelteilen durch die Luft fliegen, wird genügend Distanz äusserst ratsam sein. Ob dann Vernunft und Einsicht einkehrt, dass diese Technologie im Alltag schwer zu beherrschen ist? Vielleicht ja, und ansonst wird dann halt noch öfters geflogen .... in der Schrappnell-Klasse ....

Fred Burig / 09.02.2021

Schade, dass man mich nicht fragt! Ich halte das “Beamen” für sehr “Umwelt-, Öko-, und sonst wie….” freundlich. Scotty von Enterprise kann das bestätigen. Wenn das die Annalena erfährt und es dem Söder verrät, dann probiert er das mal aus ...... wenn er mit dem ” Lufttaxi” nicht weiterkommt ! MfG

Sabine Schönfelder / 09.02.2021

Kurt@ Müller, ein Markt entstand nur DURCH SUBVENTIONEN!! Tun Sie bitte nicht SO, als ob Sie das nicht genau wüßten! Windenergie ist auf dem absteigenden AST, denn niemals wird BIG TECH das Internet, die Lenk maschine zur globalen Menschen-Steuerung, auf Windenergie aufbauen. NIEMALS. Jetzt gibt es noch ein bißchen Windkraft-Pille-Palle, um die letzten Staatsgroschen einzustreichen, danach geht es runter mit den Subventionen, und danach sind diese riesigen Tierschredderstationen ohne zuverlässige Stromzufuhr nur noch Umweltverschmutzer und nicht recycelbarer Müll! Soon is Ende-Gelände, Herr Müller, mit diesen Landschaftsverschandlern, den Mahnmalen des technischen Rückschritts, mit der in Industrieanlagen verpackten ineffizienten Augenbeleidigung und Ohrenbelästigung durch Ultraschall. Arrivederci Windkraft, arrivederci Kurt Müller. Sie können Ihre Energie dann endlich sinnvoll einsetzten, Sie Glücklicher!

Sabine Schönfelder / 09.02.2021

Hübscher und dekorativer brillierte in „Bullerbü“, an der Grenze zur dänischen Corona-Gutmensch-Tierquälerin, Mette Frederikson, eine Ansammlung von 50 Milchmädchen, Milchbübchen und Milchgenderchen, die sich alle, in kurzen nachhaltigen Baströckchen und Oben-Ohne, regenerativ und energetisch stabil in Wind und Sonne hin und her wiegten. Scheuer, einer von Söders Anal-Fisteln, demonstriert, wieder einmal, seine uferlose Kompetenzlosigkeit und verleiht der Vokabel „b e s c h e u e r t“ einen neuen ungeahnten AUFTRIEB, ganz OHNE CO2! Mittlerweile stellt sich Schwachsinn in jeder beliebigen Form und grenzenlos dar, in einer Pandemiewelt, in der ein mißbrauchter PCR- Test KEINE INFZIERTEN anzeigen KANN, aber dennoch BEWUßT für falsche Inzidenzwerte verwendet wird, die KEINE PANDEMIE belegen können. Aber eine Regierung, die Verstand, unabhängige Meinung, wissenschaftlichen Dialog, Kritik und Andersdenkende heftigst bekämpft, medial unterdrückt und desavouiert, kann sich nur auf die Dümmsten und Verschlagensten berufen und FINAL, - nur auf WILLKÜR und STAATSGEWALT. Danke an den Autor, der sich überhaupt die Mühe macht offensichtlichen Irrsinn auch noch wissenschaftlich zu beäugen. Dietmar@Schubert, im Physikunterricht immer die Mathe-Hausaufgaben abgeschrieben??

Klaus Maver / 09.02.2021

@Kurt Müller :  “...........und es wäre kein Markt dafür entstanden.”  Es gibt keinen Markt ,es gibt das EEG. Ich halte das für eine Art Vertrag zu Lasten Dritter.

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