Strom auf Lager: Die böse Realität

Auf dem Schlachtfeld der Energiewende, wo die jungen grünen Recken „Wind und Solar“ die alten Kämpen „Atom und Kohle“ vom Ross stoßen, ist ein weißer Ritter erschienen, siegesgewiss und frei von Makeln. Sein Name ist Wasserstoff. Er soll die vollmundigen Versprechungen wahr machen, welche Politiker dem Volk gegeben haben. Wird er unser Klima retten? Ist er die ideale Energiequelle?

Vorsicht, Wasserstoff ist keine Energiequelle – ebenso wenig, wie ein Bankkonto eine Geldquelle ist. Von dem können wir auch nur das abheben, was wir zuvor deponiert haben. Und so müssen wir auch bei Wasserstoff erst Energie einzahlen, bevor wir sie abheben können. Und nicht nur das, wir müssen wesentlich mehr einzahlen, als wir schließlich zurückbekommen.

Wasserstoff ist also keine Quelle für Energie, sondern bestenfalls ein Speicher – und noch dazu ein ganz erbärmlicher. Aber wer würde so etwas wollen? Eine komplizierte Vorrichtung bauen, in die man vorne mehr Strom reinstecken muss, als man hinten rausbekommt?

Strom auf Lager, wenn die „Erneuerbaren" nicht liefern

Nun, der Vorteil ist, dass man Strom in Form von Wasserstoff „lagern“ kann. Man kann ihn dann einsetzen, wenn die eigentliche Stromquelle, der Wind beispielsweise, gerade nichts liefert. Und solchen Vorrat braucht man, wenn man sich zu 100 Prozent aus erneuerbaren Quellen versorgen will – denn die richten sich ja mit ihrem Lebensrhythmus keineswegs nach unserem Strombedarf.

Deutschlands durchschnittlicher Bedarf an elektrischer Leistung ist ca. 60 Gigawatt (GW). Im Verlauf von 24 Stunden (h) werden also 60 GW x 24 h = 1.440 GWh elektrischer Energie verbraucht (zur Erinnerung: Energie = Leistung x Zeit. Eine Glühbirne von 40 W Leistung verbraucht am Tag 40 W x 24 h = 960 Wh Energie oder etwa 1 kWh; und das kostet Sie 30 Cent…. und das große G steht für die große Zahl Giga = 1 Mrd. 1 GW ist also 1.000 MW oder 1.000.000 kW)

Die 1.440 GWh sind Deutschlands durchschnittlicher „Tagesbedarf“ an Energie, abgekürzt „DTB“.

Der durchschnittliche Tagesbedarf

Stellen wir uns nun ein utopisches, „energiegewendetes“ Deutschland vor. Der Einfachheit halber soll in diesem Land aller Strom aus Windkraft kommen. Die Erfahrung zeigt, dass solche Anlagen in der Realität ein Drittel der installierten Leitung bringen. Wie viele solche Windturbinen bräuchten wir, wenn Deutschland kontinuierlich mit Strom versorgt, wenn also täglich ein DTB zur Verfügung stehen sollte?

Die real erbrachte Leistung der Windkraft kann man so darstellen, als würden die Anlagen am Tag eins 24 Stunden lang ihre volle, installierte Leistung ins Netz liefern, an den Tagen zwei und drei jedoch nichts.

Am Tag eins also, dem einzigen Tag, an dem wir Wind haben, und noch dazu 24 Stunden lang mit optimaler Stärke, muss jetzt also das DTB für Tag eins produziert werden, aber auch die beiden DTBs für die Tage zwei und drei. Die beiden letzteren DTBs werden nun in einem Wasserstoffspeicher auf Vorrat gelegt. Die eine Turbine müsste an diesem Tag also eine Herkulesarbeit verrichten.

Ein Leck im Speicher

Aber warten Sie, es kommt noch schlimmer: Der Wasserstoff ist ja ein miserabler Speicher. Da gehen mehr als 50 Prozent der eingespeisten Energie bei den diversen Umwandlungen verloren, als hätte der Speicher ein Leck. Um also für die Tage zwei und drei dennoch ein volles DTB zur Verfügung zu haben, muss man für diese beiden Tage das Doppelte auf Vorrat legen: DTB + DTBLeck!

Am Tag eins müssen also

DTB1 + DTB2 + DTB2Leck + DTB3 + DTB3Leck = 5 DTB erzeugt werden.

Erinnern Sie sich: Unsere Windkraft würde bei 60 GW installierter Leistung und bei optimalem Wind in 24 Stunden genau ein DTB produzieren. Jetzt verlangen wir ihm aber 5 DTBs ab! Wir bräuchten also 5 x 60 GW = 300 GW installierter Leistung.

Aktuell hat Deutschland ca. 30.000 Windgeneratoren mit insgesamt 55 GW = 55.000 MW „installierter“ Leistung; jede Windmühle hat also durchschnittlich 1,8 MW. Wie viele Turbinen dieses Typs bräuchte ein energiegewendetes Deutschland also?

Die böse Realität

Für die erforderlichen 300 GW = 300.000 MW bräuchte es also 300.000 / 1,8 = 166.666 Windmühlen, d.h. fünf- bis sechsmal so viele wie heute. So ein Vorhaben zu verfolgen, wäre natürlich der blanke Wahnsinn. Und wenn schon die politische Vernunft oder eine aufbegehrende Bevölkerung es nicht verhindern würden, dann würde doch früher oder später die normative Kraft des Faktischen einsetzen. Die Investitionen wären so gigantisch, dass die deutsche Volkswirtschaft lange vor Erreichen dieses größenwahnsinnigen Ziels zusammenbräche.

Bleibt also zu hoffen, dass in der Politik Vernunft einkehrt oder die Bevölkerung aufbegehrt. Wie stehen die Chancen für das eine oder das andere?

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

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Leserpost

netiquette:

Michael Palusch / 09.10.2021

@Max Hauser Wer sollte zu welchem Zweck Kraftwerkskapazitäten (Kohle, Gas, Kernkraft)  von 300GW benötigen? Sie unterliegen einem fatalen Irrtum. Da die von Ihnen genannten Kraftwerke kontinuierlich den Energiebedarf decken können, muß dadurch nichts verlustbehaftet gespeichert werden. Da bleibt es bei den 60 GW Leistung. Oder was glauben Sie woher diese 1.440GWh DTB derzeit kommen.

giesemann gerhard / 09.10.2021

@Lucius De Geer: Abriss und Neubau geht zumeist schneller, als die Einfälle eines alten Hauses zu flicken. Ship ahoi.

Michael Palusch / 09.10.2021

@G. Böhm Ich kann Ihrer “Reste”-Rechnung nicht folgen, dabei ist die Sache ganz einfach. Am Tag 1 wird die gesamte benötigte Energie für Tag 1 erzeugt und verbraucht zuzüglich der Energie, für die Tage 2 und 3. Da aber bei der Umwandlung von Strom -> H -> Strom >50% verloren gehen, muß also jeweils für die Tage 2 und 3 mindestens das doppelte des DTB erzeugt werden. In Summe also 5 DTB.

Peter Holschke / 09.10.2021

@Max Hauser - Sie sind ein Scharlatan, welcher hier das grüne Lied singt um den Leuten das Gehirn zu verkleistern. Sie vergleichen Äpfel mit Birnen, reißen Tatsachen aus dem Zusammenhang, vermutlich in der Hoffnung, dass Ihnen niemand auf die Schliche kommt. Niemand braucht 300 bis 400 konventionelle Kraftwerke um Wasserstoff zu produzieren, ein grüner Wunschtraum. In diesem Kontext stand aber die aberwitzige Zahl von 166.000 benötigten Windmühlen. Ebenso gibt ein keine “Windkraftwerke” und auch keine “Solarkraftwerke”, welche sich mit Großkraftwerken vergleichen lassen. Derartige Ausschreibungen kann es also nicht geben. Bessern Sie sich!

giesemann gerhard / 09.10.2021

Tipp @R. Grosman: Du lässest CO2(!) über heiße Kohle schleichen, das macht CO, einatmen - und das Paradies ist da. Es bleibt hienieden nur eine schöne, rosige Leiche, sehr zur Freude der Nachwelt.  CO2, dein Freund in allen Lebenslagen. Mit seinem stillen Gevatter CO. Mit Wasserstöffchen geht auch was: Du musst nur Wasser (H2O) über glühende Kohle leiten - schon hast du CO und Was.. . Früher hieß das Stadtgas, war auch geeignet für’s Paradies. Konnte einem aber leider mit ordentlichem Rumsen umma Ohren fliegen. Soo schnell wollen wir das nu’ auch wieder nicht, oder? Empfehle das daher nicht.

R. Kuth / 09.10.2021

Wasserstoff? Wie oft wurde der schon aus der Mottenkiste geholt? Warum soll diese gefährliche Technik auf die Straße? Wasserstoff versprödet Metall. Ist genau der gleiche Murks wie Batterieantrieb: Licht, Wind und Meereswellen kann man eben ohne große Prozessverluste nicht wirklich “speichern”. Also AKWs bauen, Häuser und Warmwasser mit Strom aus der Leitung erwärmen, diese Technik ist seit 100 Jahren ausgereift und problemlos.

giesemann gerhard / 09.10.2021

Mit Wasserstöffchen kann mensch, also chemiker sogenannten “Blindmacher” machen, wobei er allerdings große Mengen CO2 (!) braucht. Stichwort: CCS-Verfahren. Dann wäre nämlich das CO2 auch wech und Greta müsste und könnte es nicht mehr “sehen”. win-win auf allen Ebenen. Am besten kriegt mensch das CO2 her bei Kohle-KW und bei der Zementherstellung. Vorteil liegt auf der Hand: Da haste el- Strom und Betone für deinen Ashram - und das alles bei vollem CO2-Ausgleich. Der Blindmacher siedet bei 56°C - das ist leichter zu händeln als Wasserstöffchen bei nahe 0 Kelvin. Und er hat nicht gar so einen dünnen Kopf wie unser W…chen. Der Trivialname für den Blindmacher ist mir gerade entfallen. Sollste jedenfalls genauso wenig saufen wie Glyphosat etwa.  Der B. kann Brennstoffzellen betreiben, brennt aber auch direkt ganz gut. Manche machen aber auch Diamanten aus CO2 - die brennen auch gut. kurier/freizeit/mode-beauty/nachhaltige-diamanten-wie-aus-co2-emissionen-schmuck-entsteht: Nachhaltige Diamanten: Wie aus CO2-Emissionen Schmuck entsteht Wie ein neues Label die Umwelt von Kohlenstoffdioxid befreit – und daraus ökologischere Schmuckstücke produziert. Mensch erkennt. CO2 ist ein Tausendsassa, ein wertvolles Nutzgas, zu schade, um es zu verteufeln, und um die Hölle mit Kohle zu heizen ist die Kohle zu schade, sollten wir dem Teufel, russisch “dem Schwarzen” nicht gönnen. Tschjort wazmí - чëрт его́ зна́ет!

Karlheinz Patek / 09.10.2021

Überschüssigen Strom als komprimierte Luft in Pressluftflaschen. Wenn sie das nicht wörtlich nehmen, mit der Pressluftflasche, ist das erstmal nicht als unsinnig erkennbar. Man muss es schon begründen. Also, ihnen zu Liebe. Nehmen wir mal an ihr Druckspeicher hat, voll, 200 bar. Mehr geht nicht, da das Volumen eben nicht ihre 50 Liter Flasche sein kann. Mehr als eine 1000 m3 Kugel geht wohl nicht, sie müssen sie in die Erde verbuddeln, aus optischen und Sicherheitsgründen. Die Kompression wird fast adiabatisch sein, nicht isotherm, weil das Erdreich thermisch recht gut isoliert. Ihre 200 bar werden daher schnell erreicht sein, die Temperatur so an die 1000 °C in dem Speicher (die Kompressionsenergie muss ja irgendwo bleiben, nein, NICHT im Druck) und sie werden etwa 11 MWh elektrische Energie aufgewendet haben, den Wirkungsgrad der Kompressoren vernachlässigen wir mal. Das heisst für den DTB von 1500 GWh müssen sie 130000 solcher 1000m3-Kugeln, nach dem Herstellen, Verbuddeln, Verkabeln, Verrohren, Sichern dann aufblasen für einen einzigen DTB. Jetzt ist es doch als unsinnig erkennbar. Falls ihnen eine 5000 m3 Kugel lieber ist, können sie die Anzahl selber ausrechnen.

R. Grosman / 09.10.2021

Berlin hat 3,7 Millionen Einwohner, die auf 890 km² leben. Das sind ungefähr 4% der Bevölkerung Deutschlands. Deshalb braucht Berlin etwa 4% der Windmühlen [Wm] Deutschlands, also 167000 Wm dividiert durch 100x4, also 6680 Wm. Das entspricht einer Wm-Dichte von 6680 Wm/890 km² gleich 7,5 Wmpkm². Da jetzt bald die Produktion der Tesla Elektroautos anläuft und Berlin in Zukunft weitaus mehr Strom für die Elektrokraftfahrzeuge benötigt, muss dieses Planerfüllungsziel natürlich zügig gesteigert werden. Gottseidank hat Berlin eine kluge und kompetente rotrötergrüne Regierung, die diese Herausforderung mit Mut und Freude und dem merkelschen Schlachtruf: “Wir schaffen dass!” begegnen wird.  Übrigens, hat einer der verehrten achgut-Leser einen Tip, wie man diesem Irrenhaus entrinnen kann?

Karlheinz Patek / 09.10.2021

Sind nur 4 DTB’s wie hier schon erkannt wurde, nicht 5. Aber egal. Diese Anzahl von Windrädern werden natürlich niemals in diesem Irrenhaus errichtet werden, sondern woanders und der Wasserstoff dann hierher transportiert. Das macht den Irrsinn aber nicht kleiner. Porsche engagiert sich in Patagonien, Wind ist dort wirklich genug. Die wollen den 911 als Verbrenner retten, koste es was es wolle, umgebaut auf Wasserstoffbetrieb, sicher als Hybrid. Die Verluste werden durch den Transport noch grösser, aus angenommenen 50 %  werden locker 75 %, bis er in den 911 kommt. D.h. aus 4 kWh elektrisch werden 1 kWh nutzbar. Toll. Übrigens noch einen Tipp, falls ihnen so ein Blödschwätzer erklären möchte, dass Wasserstoff den grössten Energieinhalt hat. Hat er! Pro Kilogramm!, NICHT pro Volumen, (Liter oder Kubikmeter). Relevant? Na klar, oder haben sie schon mal an einer Tankstelle eine Waage gesehen. Zur Belustigung: 1 kg Wasserstoff hat etwa 12000 Liter Volumen, bei 700 bar in ihrem Tank bleiben immer noch 17 Liter übrig. 1 kg Diesel hat 1,2 Liter, und der Druck muss sie nicht interessieren.

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