Roger Letsch / 31.07.2018 / 17:30 / 12 / Seite ausdrucken

Energiewende oder Wasserklau?

Das sonnenreiche Kalifornien hat bei der regenerativen Stromerzeugung dieselben Probleme, wie das energetisch auf links gedrehte Deutschland. Es gibt unauffangbare Versorgungsspitzen, denen ebenso unüberbrückte Engpässe folgen. Angesichts des kalifornischen Wetters kann man dort in der Solarvoltaik von echtem Digitalstrom sprechen: tags 1, nachts 0. Doch zumindest denken kalifornische Energieunternehmen über geeignete Speicher nach, statt, wie in Deutschland üblich, einfach eine doppelte Infrastruktur an fossilen Kraftwerken auf „stand by“ zu halten, und der Bevölkerung diesen „Mix” als erfolgreiche Energiewende zu verkaufen. In Deutschland tun dies insbesondere die Grünen, wenngleich diese nur zu Ideen gelangen, die nach Regenbogen, Einhorn und Prinzessin Lillifee schmecken und die Parteivorsitzende Baerbock ausruft „Das Netz ist der Speicher”.

Stolz berichtet der Spiegel von einer innovativen Idee, mit der die Kalifornier ihren reichlich vorhandenen Zappelstrom so glätten wollen, dass er dann zur Verfügung steht, wenn man ihn braucht – zum Beispiel nachts, wenn die Sonne auch in Kalifornien nicht scheint. Leisten sollen das der Hoover-Damm und der Colorado River – on top zu den Aufgaben, die sie ohnehin schon erfüllen müssen. Hier die Kurzform: Leistungsfähige Pumpen sollen das Wasser in den Lake Mead zurückpumpen und dafür mit dem Solar-Strom betrieben werden, den Kalifornien im Überfluss produziert.

So würde aus dem Lake Mead, dem ohnehin größten und längsten Stausee der Vereinigten Staaten, eine „Riesenbatterie“, denn wenn Strom benötigt wird, also nachts zum Beispiel, könnte man den dann ja leicht erzeugen, indem man das Wasser wieder durch die Turbinen des Hoover-Damms jagt. Wenn der Spiegel hier nicht einige Dinge komplett falsch verstanden hat – was ich nicht ausschließe – ergeben sich dabei leider ein paar kleine Probleme beziehungsweise Denkfehler.

Denkfehler 1: Ein Laufwasserkraftwerk wie das im Hoover-Damm ist kein Pumpspeicherkraftwerk. Es erzeugt permanent Energie über das Ablassen des Wassers aus dem höher gelegenen Stausee. Energie, die benötigt wird! Ist mehr Wasser im See, kann man die Turbinen nicht schneller laufen lassen, um mehr Energie zu erzeugen. Statt die Energie zu verwenden, die der Hoover-Damm erzeugt, könnte man rein rechnerisch den Solarstrom nach Nevada schicken und das Wasser gleich im Lake Mead lassen, statt es zur Stromerzeugung zu nutzen und unten angekommen mit Strom wieder nach oben zurück zu pumpen. Dummerweise verhindert die Trägheit der Turbinen jedoch, dass man das Laufwasserkraftwerk schnell hoch- und runterfahren kann, weshalb man den energetisch umständlichen Weg mit den „Solar-Pumpen” gehen will. Die Leistung des Kraftwerks ändert sich aber nicht dadurch, dass mehr Wasser im Speicher ist.

Denkfehler 2: Der Hoover-Damm ist nicht die erste und nicht die letzte Staustufe am Colorado-River. Pumpt man also Wasser zurück in den Lake Mead, fehlt dieses am Unterlauf, wo „Lake Mohave” und „Davis Dam“ darauf angewiesen sind, auch, um Strom zu produzieren. Wasser, das den Lake Mohave nicht erreicht, kann auch keinen Strom im Davis Damm erzeugen. Von den noch weiter flussabwärts gelegenen Anlagen „Parker Dam“, „Paolo Verde Diversion Dam“, „Imperial Dam“, „Laguna Diversion Dam“ und „Morelos Dam“ ganz zu schweigen. Es ist ein Nullsummenspiel, bei dem jede Energierückgewinnung das Wasser des nächsten in der Kette abgräbt.

Denkfehler 3: Der Colorado River ist die mit Abstand wichtigste Trinkwasserquelle der Region, Nicht nur für Nevada, sondern auch für Arizona und Kalifornien. Außerdem fließt eine große Menge seines Wassers in die Bewässerung der intensiven Landwirtschaft. Im Mündungsgebiet ist der Colorado River seit langem größtenteils trocken, obwohl der Pegel im Lake Mead weiter oben kontinuierlich sinkt. Die Wassernutzung, auch die durch Rückstau, ist also ohnehin schon viel zu groß. Genau an dieser Stelle könnte das Projekt, mit Solarstrom Wasser dorthin zurück zu pumpen, tatsächlich Erfolg haben – zulasten aller Nutzer am Unterlauf des Flusses. 

Ich frage mich nun, ob hinter dem Projekt nicht vielleicht vor allem die Absicht steckt, über einen „Öko-Trick“ die Wasserreserven des Lake Mead aufzustocken, denn diesem geht aufgrund der anhaltenden Trockenheit und der intensiven Wassernutzung langsam die Puste aus. Rein energetisch ergibt das Projekt für mich keinen Sinn. Deshalb auch meine Aufforderung an die Lesergemeinde, meine drei Denkfehler zu widerlegen und dem Projekt „California Dreaming“ den Anschein des Irrsinns zu nehmen, den es für mich im Moment hat – von guten Argumenten lasse ich mich gern eines besseren belehren.

Bitte überzeugen sie mich davon, dass die Amerikaner nicht denselben irrwitzigen Weg der „Energiewende” eingeschlagen haben wie Deutschland, wo die Verbrennung von Kohle dadurch kompensiert werden soll, dass man Geld verbrennt. Denn auch in den USA stehen einige Milliarden Dollar im Feuer.

Dieser Beitrag erschien zuerst auf Roger Letschs Blog Unbesorgt.

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Alexander Simler / 31.07.2018

Denkfehler 1: Der Hoover Damm ist kein Laufwasserkraftwerk. Das Wasser wird aufgestaut und periodisch genutzt. heutige Turbinen können auch vergleichsweise schnell angefahren werden. Beim Laufwasserkraftwerk Wien Freudenau geht das mit den Kaplan-Turbinen in etwa 1 Minute. Die derzeitige Technik des Hoover Damms kann dabei sofern notwendig jederzeit ausgetauscht werden. Denkfehler 2: Zum einen muss zum Zurückpumpen ein größeres Reservoir vorhanden sein, zum anderen geklärt sein an welcher Stelle dieses liegt. Pumpt man das Wasser nach der letzten Staustufe wieder zurück, wären durch das rezirkulieren im optimalen Fall alle Staustufen wieder zu 100% leistungsfähig. Allerdings wird eine gewissen Zeit vergehen bis der volle Rezirkulationsstrom gesammelt ist, solange steht den Unterliegern deutlich weniger Wasser zur Verfügung. Der wichtigste Kritikpunkt hierbei sind allerdings der erhebliche Anstieg an Verdunstungsverlusten. Zum einen bedingt durch das neue Ausgleichsreservoir und die durch Pegelanstieg induzierten größeren Stauseeoberflächen. Da hoffe ich mal auf eine ehrliche, nüchterne Bilanzierung amerikanischer Ingenieure. Denkfehler 3; Anschließend an Punkt 2 wird den Unterliegern durch die höheren Verdunstungsverluste tatsächlich weniger Wasser zur Verfügung stehen da sich der Volumenstrom nicht ändert. Das gilt allerdings nur für das Szenario das ausschließlich der Colorado River genutzt wird. Theoretisch ist es auch möglich über eine Fernwasserleitung aus regenreicheren Regionen das Wasser herbeizuschaffen. Liegt die zu überwindende Höhe hierbei deutlich unter der der Staustufen kann sogar noch mehr Energie gewonnen werden. Generell kann ich nur festhalten, dass derzeit zu wenig zum Projekt bekannt ist, als das man eine vernünftige Aussage über Sinn und Unsinn treffen könnte. Der Punkt bleibt blos, die Amis können und die Amis machen. Wir können kaum noch und machen tun wir gar nix, außer vielleicht die Physik der phrasendrescherei zu opfern.

Günter Dehren / 31.07.2018

Mit dem Fliesswasser des Colorado hat dieses Projekt nichts zu tun. Soviel Wasser oben reinfliesst, kommt auch unten wieder raus. Unten muss ein Becken gebaut werden, welches nach dem Speichern leer ist und nach der Stromgewinnung wieder voll ist.

Hans Weiring / 31.07.2018

Falls die tagsüber durch Wind- und Solaranlagen gewonnene Energiemenge zu groß wird, pumpt man Wasser zurück und stützt damit den Wasserstand des Lake Mead. In Deutschland können wir das nicht und legen Windräder zeitweilig still, ja zahlen zeitweilig noch Geld dafür, dass uns Nachbarländer die elektrische Überproduktion abkaufen. Das tagsüber durch Rückpumpen verursachte Anheben des Wasserstandes am Lake Mead könnte dann bedeuten, dass nachts die Turbinen durchgängig “volle Kanne” laufen können, ohne den Lake Mead zu weit abzusenken. Außerdem kann von Tag zu Tag durch Dosierung des Pumpvolumens der mittlere Wasserstand des Lake Mead optimiert werden. Die Höhe des Wasserstandes geht über die Fallhöhe des Wassers in die Turbinenleistung ein. Ob und inwieweit flussabwärts Probleme durch die eventuellen Schwankungen des Wasserstandes resultieren, kann ich nicht sagen. Je weiter flussabwärts, desto geringer wird sich das auswirken. Im zeitlichen Mittel bleibt die den Colorado runterkommende Wassermenge ja gleich wie bisher, da die Wassermenge durch den natürlichen Zulauf am Lake Mead bestimmt wird.

Heinrich Rabe / 31.07.2018

Kein Denkfehler. Der Batterie-Plan erfordert ceteris paribus und bei angenommenem Gleichgewicht von Wasserentnahme und Nachlauf/Regeneration über den gesamten Flußlauf hinweg an der Speicherstelle eine „freie Wassermasse“, die als Gravitationsspeicher zwischen Unter- und Oberlauf entgegen dem Lastgang hin- und herschwingt, mit zusätzlicher Auffüllung der Verdunstungsverluste. Dieses zusätzliche „freie Wasser“ ist schlicht nicht da. Und wir sprechen hier nicht nur über ein paar Schnapsgläser voll.

C Sporer / 31.07.2018

Eine interessante Fragestellung. Ich habe folgende vereinfachende Theorie: a) das Staubecken und die Turbinen sind für eine durchschnittliche Wassermenge von sagen wir 1000l/ms dimensioniert für optimale Leistung. Wenn der Fluss also diese 1000l/ms anliefert wird die optimale Leistung erzeugt, der Pegel im Staubecken bleibt konstant. Ein Hochpumpen würde das Becken zum Überlaufen bringen. b) der Fluss hat saisonbedingt nur einen Durchfluss von 900l/ms. Durch überflüssige Solarenergie werden 100l/ms hochgepumpt. Dadurch bleibt der Füllstand im oberen Becken konstant und der Durchfluss durch die Turbinen bei 1000l/ms.  Der Durchfluss in den unteren, weiterführenden Flusslauf bleibt bei 900l/ms. Als Elektrotechniker habe ich das aus den Kirchhoffschen Gesetzen abgeleitet die besagen dass die Summe der Ströme an einem Knoten immer Null ergeben.  (oberes Becken : Zulauf Fluss=900/Zulauf Pumpe=100/Ablauf Turbine=1000 und unteres Becken: Zulauf Turbine=1000/Ablauf Pumpe=100/Ablauf flussabwärts=900) Insofern könnte das ganze schon Sinn machen (unter theoretischen Gesichtspunkten)

klaus Blankenhagel / 31.07.2018

Also ich versuche es mal so; es gibt in den Staaten keine Energiewende. Ich beziehe meinen Strom,( I living in Oxnard), von South California Energy. Und das ist ausschliesslich Atomstrom. (Einfach lecker). Geplant ist eine grosse Wasserroehre vom Norden in den Sueden zu bauen. Ist wohl schon genehmigt. Um die Wasserversorgung im Sueden Californias zu stabilisieren. Derzeit gibt es eine sogenannte Wasserpolizei, die alle die Wasser “verschleudern” heftigst bestrafen. Nix da, des nachts den Rasen waessern.

Dieter Schilling / 31.07.2018

Ich weiß nicht,was die Abkürzung des Energieversorgers PG&E in demSpiegelartikel bedeuten soll,als ich ich aber “Milliardenprojekt” gelesen habe,würde ich die Umbenennung der Firma in Dewey,Cheetum and Howe vorschlagen.

Karl Mistelberger / 31.07.2018

Alles Wasser fließt letztlich den Colorado hinunter, wenn es nicht vorher auf den bewässerten Flächen versickert und verdampft.  Der Lake Mead kann als Puffer dienen und die sehr unregelmäßige Wasserführung des Flusses ausgleichen. Wenn zu viel Strom erzeugt wird oder Spielraum für den Pumpbetrieb zur Verfügung steht, pumpt dieser das Wasser hoch. In den letzten Jahrzehnten ist der Wasserspiegel des See stark abgefallen. Der Pumpspeicherbetrieb kann den Trend aufhalten oder sogar umkehren. In den Alpen gibt es zahlreiche Pumpspeicherwerke.

Sabine Schönfelder / 31.07.2018

Kalifornien ist das Gutmenschland der USA. Trumpgegner,  Genderisten und Ökos nebst linksorientierter Filmindustrie dominieren diesen Landstrich, sozusagen das Demokratenhoheitsgebiet,  selbst wenn mal ein Republikaner aus Versehen Gouverneur wurde, wie einst unser Arni.(zufällig heiratete er in die Königsfamilie der Demokratenpartei hinein) Welcher Laie weiß schon ,was ein Pumpspeicherwerk ist, und wenn Frau Baerbock das Stromnetz kurz als Speicher umdeklariert, schweigen die Propagandisten ,und der Rest hat keine Ahnung. Physikalische Gesetzte haben die Angewohnheit auf der ganze Erde zu gelten, weshalb sie auch in Kalifornien Anwendung finden. Warte gespannt mit Ihnen auf überzeugenden Widerspruch, habe aber wenig Hoffnung.

Frank Just / 31.07.2018

Der Denkfehler in den Denkfehlern ist kurz gesagt folgender: Einerseits argwöhnen Sie vollkommen zu recht, dass hinter dem ganzen Projekt eine drohende Wasserknappheit im Lake Mead steckt. Ich schätze, dass das auch niemand bestreiten wird. Warum auch ? Das steht ja nicht im Widerspruch zu einer möglichst effizienten Nutzung der vorhandenen Wassermenge, im Gegenteil. Andererseits implizieren Sie in Ihrer Argumentation, dass im Lake Mead immer beliebig viel Wasser vorhanden ist, um das Kraftwerk des Hoover Damms und alle tiefer gelegenen Kraftwerke mit maximaler Leistung betreiben zu können und zusätzlich noch ausreichend Wasser für die Trinkwasserversorgung und die Landwirtschaft vorhanden ist. Dem ist aber offensichtlich nicht so, im Gegenteil. Das Wasser des Colorado ist eine extrem knappe Ressource. Wenn ich mit ein und derselben Menge Wasser mehrfach Energie im Kraftwerk produzieren kann, wird diese Wassermenge effizienter genutzt. Es steht mehr Wasser für Trinkwasserentnahme und Landwirtschaft zur Verfügung oder auch, um die tiefer gelegenen Stauseen zu versorgen. Das Projekt ist somit vor allem ökonomisch ( sonst würde es wohl auch kaum durchgeführt ) aber wahrscheinlich auch ökologisch hochgradig sinnvoll.

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