zunächst einmal ein großes Lob: Ich liebe euren Podcast, er hat mich dazu gebracht mich mehr mit politischen Themen auseinander zu setzen, die nicht direkt meinen professionellen Bereich betreffen. Nicht zuletzt euch hab ich es zu verdanken, dass ich auch in eine Partei eingetreten bin.
Nun aber ein Thema, das mich beim Hören der aktuellen Lage nachhaltig beschäftigt hat. Im Zuge der Diskussion rund um die EU-Taxonomie habt ihr Atom- und Gaskraftwerke angesprochen. Ich gehe mit euch mit, dass beide nicht Teil der Taxonomie sein sollten. Meiner Meinung nach war das ein Handshake-Deal zwischen Deutschland (pro Gas) und Frankreich (pro Atomkraft) und ich bin mir noch nicht ganz sicher, ob das das Instrument nicht nachhaltig stark beschädigen kann.
Was mich aber sehr geärgert hat war, dass ihr behauptet habt, dass wir nur genügend Wind und PV zubauen müssten um dann auf Gaskraftwerke verzichten zu können. Das ist so nicht richtig. Gaskraftwerke (ob mit Methan oder H2 befeuert) sind ein notwendiger Bestandteil des zukünftigen Energiesystems und werden in allen Modellierungen zugebaut. Ihre Flexibilität sorgt (neben der Flexibilität u. a. smarte/flexible Verbraucher im System, wie ihr es auch richtig benannt habt) für Versorgungssicherheit. Der Clou dabei ist nur, dass die installierten Leistungen entsprechend selten zum Einsatz kommen. D. h. auch wenn die Kraftwerkskapazitäten/Leistungen ansteigen, produzieren sie zu geringeren Zeiten Strom und stoßen entsprechend auch nur zu diesen Zeiten CO2 aus.
Ich befürchte, dass wenn man hier zu stark vereinfacht und diesen Punkt bei der Kommunikation auslässt, dann verliert man manche Menschen bei der Energiewende. Wir werden aber (fast) alle brauchen um dieses riesige Projekt stemmen zu können.
Alles richtig. In der aktuellen Folge wurde von Ulf und Philip aber auch wieder die Notwendigkeit neuer Gaskraftwerke als „umstritten“ bezeichnet. Was vermutlich den beiden nicht klar ist: denkt man sich Kohle und Kernkraft weg, dann klafft zwischen der zu erwarteten Spitzenlast von ca. 80 GW (wird eher steigen in Zukunft, vor allem aufgrund der Installation von Wärmepumpen) und der gesicherten Erzeugungskapazität (hauptsächlich Gaskraftwerke, Biomasse-/Müllverbrennung und Wasserkraft) von ca. 40 GW eine ebenso große Lücke. Das ist dann ungefähr die Spitzenlast von Spanien und Portugal zusammen, die aus den Nachbarländern gedeckt werden müsste. Und das ist absolut utopisch.
Also wird man zu den jetzt vorhandenen ca. 30 GW an Gaskraftwerken noch weitere 40 GW hinzubauen müssen, was an den vorhandenen Kohle- und Kernkraftstandorten auch kein Hexenwerk wäre. Der Netzanschluss ist ja da und bei manchen Kraftwerken wird man sogar die Dampfturbine weiterverwenden können. Es gibt hier auch schon eine generöse Förderung, wenn Kohlekraftwerke zu Gaskraftwerken konvertiert werden - allerdings ist Kraftwärmekopplung dabei Voraussetzung. Und das ist bei Kraftwerken „auf der grünen Wiese“, die weitab von existierenden Wärmenetzen liegen, nicht umsetzbar.
P.S. Die gesicherte Leistung von Photovoltaik und Wind ist null. Sprich: im Moment des höchsten Strombedarfs in Deutschland kann die addierte Leistung sämtlicher Windturbinen und PV-Anlagen durchaus nahe null liegen. Bei der PV kann man sogar fest davon ausgehen, da das Auftreten der Spitzenlast an einem kalten Winterabend zu erwarten ist.
Habe vor ein paar Minuten die Folge gehört. Die beiden haben gesagt laut Claudia Kemfert bräuchte man keine zusätzlichen Gas-Kraftwerke. Habe das eben gegoogelt. Es ist sogar noch schlimmer. Gas ist eigentlich fast so klimaschädlichen wie Kohle (wegen den zusätzlichen Methan-Emissionen). Und der Umstieg oder Ausbau von Gas schadet der Energie- und Klima-Wende, ökologisch und ökonomisch. Hier nachzulesen:
Das verlinkte Papier ist fachlich eine Nullnummer.
Kurz zusammengefasst: gehen wir davon aus, dass Deutschland im Jahr 2050 tatsächlich seine CO2-äuqivalenten Emissionen um 80% bis 95% gesenkt hat, braucht es keine zusätzliche „Erdgasinfrastruktur“.
Dazu drei Anmerkungen:
i) Dieses Reduktionsziel (zunächst die 80%) wurde als Ergebnis der Kyoto-Konferenz vor ca. 25 Jahren festgelegt. Nichts, aber auch wirklich gar nichts, was seitdem geschehen ist, drängt die Vermutung auf, dass unser Land dieses Ziel erreichen wird. Daher würde ich einer fachliche Überlegung bezüglich der notwendigen Energieinfrastruktur nicht diese Annahme zugrunde legen. Ich kann aber gut nachvollziehen, dass man einen Diskussionsbeitrag, der eigentlich eine politische Zielsetzung hat, darauf aufbauen lässt.
ii) Was genau mit „Erdgasinfrastruktur“ gemeint ist, wird nicht weiter ausgeführt. Das kann also alles, angefangen mit Nordstream II bis zum Blockheizkraftwerke um die Ecke, bezeichnen. Dies genau zu präzisieren, wäre aber wichtig gewesen, denn im Text wird ja gleichzeitig darauf verwiesen, dass zukünftig mittels Strom aus PV- und Windkraft erzeugter Wasserstoff als Langzeitspeicher dienen soll. Um den Wasserstoff dann wieder in Strom zu wandeln, braucht es aber Gaskraftwerke.
iii) Was auch immer die Autoren da eigentlich genau meinen, festzuhalten bleibt, dass wir in ein paar Jahren bei einem Ausstieg aus Kernkraft und Kohle irgendwoher wenigstens 40 GW zusätzliche jederzeit abrufbare Erzeugungskapazität im deutschen Kraftwerkspark benötigen werden. Was das sein soll, außer mit Erdgas (und irgendwann in Zukunft dann hoffentlich „grünem“ H2) befeuerte Kraftwerke, wäre zu erklären.
Bei PV ok, aber Windkraft wirklich Null? Eine totale, deutschlandweite Flaute inklusive Offshore? Gab es so etwas schonmal und wenn ja, war das bei Dunkelheit, wo auch PV nichts liefert?
ist vielleicht ein wenig heftig.
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genauso wie:
Letztlich sind alle Studien Behauptungen über die Zukunft. Egal, ob von Greenpeace den Scientists for Future oder dem Fraunhofer. Irgendwelche genauen GWh Zahl der Zukunft abschätzen zu können beruht einfach auf Annahmen. Ein Gut-Teil der Studien wird noch dazu von Studenten angefertigt.
Es gibt übrigens auch eine Studie des Fraunhofer in dem vorgerechnet wird, dass wir keine Energie-Importe benötigen, nur so mal nebenbei.
Aber mal zurück zur Aussage von Frau Kemfert. Sie hat von Gaskraftwerken gesprochen und von zusätzlich. Wichtig ist nämlich schlicht der Punkt, dass wir raus müssen aus den fossilen Energien. Da muss man schlicht deutlich werden. Ihr konntet die Aussagen in diesem Forum von Energieversorgern lesen. Die sprechen ganz klar von „weiter so“, vielleicht ein bissle H2 zum Methan dazu, that’s it. Also bitte vergesst das. Besser ihr macht euch klar, dass Gas den gleichen Footprint hat wie Öl. Weil die Methan-Verluste eben nochmal so viel Treibhaus-Effekt haben wie das Gas bei der eigentlichen Verbrennung. Und seht ihr, dass irgendwo de-fossiliert wird? könnt ihr vergessen. Wenn man so tut, wie wenn Gas doch so umweltfreundlich wäre, bleibt jeder in seiner Komfort-Zone.
Und was aus Wasserstoff wird ist eine ganz andere Geschichte. Das war damit ganz bestimmt nicht gemeint, dass man das nicht bräuchte.
Wir sind zwar in der Grundthese (wir werden zusätzliche installierte Leistung an Gaskraftwerken brauchen) einig. Aber ich denke, ich muss hier klarstellen, dass wir in einigen Dingen sehr weit auseinander liegen. Zu deinen Anmerkungen:
i) In jeglichen Modellierungen MUSS von einem Ziel (Emission Cap oder ähnlichem) ausgegangen werden. Klimaneutralität ist das erklärte Ziel, dies wird irgendwann erreicht werden müssen und muss damit auch Randbedingungen bei den Modellierungen sein. Ob wir das 2040, 2050, 2060 oder auch später erreichen ist für die Frage nach der Gasinfrastruktur nicht ausschlaggebend. Außerdem drängt sich sehr wohl die Vermutung nach einer Veränderung des Energiesystems bis hin zur vollständigen Transformation auf, wenn man die letzten 20 Jahre der Stromwirtschaft und dessen Auswirkungen auf die Kosten von Erneuerbaren Energien beobachtet hat.
ii) Bei Infrastruktur wird meist und so auch hier wirklich auch nur Infrastruktur, heißt Verteil- und Fernleitungsnetze, gemeint. Die Auslastung der Fernleitungsnetze wird in Zukunft abnehmen. Selbst bei steigenden installierten Gasturbinen (die jedoch weniger Volllaststunden und damit weniger Gas brauchen, siehe Eingangspost), da in anderen Bereichen wie bspw. Heizen weniger Gas gebraucht werden wird. Dies hängt einerseits mit Technologiewechseln (Wärmepumpe, Fernwärme, etc.) und energetischen Sanierung zusammen. Dies zeigen auch weitere Modellierungen in diesem Bereich (z. B. eXtremOS).
iii) Anders als in deinen Ausführungen brauchen wir die abrufbare Leistung nicht jederzeit in Deutschland verfügbar. Die größte Flexibilität, die uns (auch bereits aktuell) zur Verfügung steht ist das europäische Ausland. So speichern wir bspw. Strom in österreichischen Pumpspeicherkraftwerken. Zusätzlich werden wir neue Flexibilitäten bei Verbrauchern (wie der Industrie aber auch Kleinverbraucher) erschließen. Alles darüber hinaus werden wir gut mit Gaskraftwerken lösen können. Das wir dafür zusätzlichen Gasnetze brauchen würden, ist allerdings stark zu bezweifeln.
Deutschland ist ein ziemlicher Hecht im europäischen Karpfenteich. Da spielen ein paar GW an Pumpspeichern keine große Rolle. Wobei natürlich der Bau weiterer solcher Speicheranlagen ungeheuer hilfreich wäre - nur ist es dafür mit Blick auf das Jahr 2030 jetzt bereits zu spät. Auch gibt es in unseren Nachbarländern keine nennenswerten Kraftwerksüberkapazitäten, die uns mitversorgen könnten. Der wesentliche Vorteil, den der Netzverbund bringt, ist der Umstand, dass nicht in jedem Land genau zeitgleich die Spitzenlast nachgefragt wird. Aber das führt lediglich dazu, dass europaweit ein paar Großkraftwerke eingespart werden können, als wenn jedes Land für sich seine jeweilige Höchstlast allein abdecken wollte. Mitnichten kompensiert das auch nur annähernd den in Deutschland bevorstehenden Ausstieg aus Kohleverstromung und Kernkraft.
Dass es am Strommarkt diese großen Flexibilitätspotentiale gibt, die man nur heben müsste, ist für mich sehr zweifelhaft. Wir haben heute am frühen Abend einen Großhandelspreis von über 40 Cent/kWh gesehen. Übersetzt für den Privathaushalt, der ja noch ein paar Preisbestandteile zusätzlich zu bezahlen hat, ist das ein Strompreis von über 60 Cent/kWh. Gäbe es nennenswert Großverbraucher, die auf den Strombezug mal eben verzichten könnten, würden wir solche aberwitzigen Preisniveaus gar nicht erreichen. Gleiches gilt für Kraftwerke im Ausland, die man noch irgendwo ungenutzt herumstehend wähnt. Gibt’s nicht mehr. Überkapazitäten hatten wir über Jahrzehnte, aber diese Zeit ist nun vorbei. Aktuell wird jedes Kraftwerk auf Anschlag gefahren - genau das sagt uns ein Strompreis, der auf das Zehnfache des langjährigen Preisniveaus angestiegen ist.
Also brauchen wir mit dem Ende von Kernkraft und Kohle ungefähr 100 neue 400 MW Gaskraftwerksblöcke. Das wäre aus technischer Sicht auch zu schaffen. Siemens hat erst kürzlich in Ägypten um die 14 GW an Gaskraftwerken in gerade mal 2 1/2 Jahren hingestellt. Aber einfach Wegwünschen kann man sich diesen Bedarf nicht. Und wenn wir nicht wahre Wunder an Einsparungen bei der bisherigen Erdgasnutzung erreichen, dann bedeutet dies schlicht, dass Deutschland im Jahr 2030 bedeutend mehr Erdgas verbrauchen wird als heute.
Du hast da leider das falsche Papier erwischt, schaue bitte bei
bzw. Klimaverträgliche Energieversorgung für Deutschland – 16 Orientierungspunkte / Climate-friendly energy supply for Germany—16 points of orientation | Zenodo
Da erläutern wir Kap.12, dass wir 50 GW Kapazität an Gaskraftwerken für sinnvoll halten.
Derzeit haben wir 30 GW. Also einen Zubau von rund 20 GW.
Claudia Kemfert ist Co-Autorin des Papers. Die Aussage, das Claudia Kemfert gesagt hätte , man braucht keine zuätzlichen Gaskraftwerke ist so nicht ganz richtig.
Auf diese kann man nur verzichten, wenn es sehr viel variable Leistung gibt, also Stromverbraucher im Falle der Dunkelflaute (=kein Wind und keine PV) heruntergeregelt werden können.
Wenn es diese variable Leistung nicht ausreichend gibt kann die Versorgungssicherheit nicht gewährleistet werden und von der Menge der variablen Leistung hängt wesentlich ab, wie viele Gaskraftwerke gebracuht werden.
Trotz aller Maßnahmen zum Ausgleich der Angebots- und Nachfragespitzen treten Zeiträume von mehreren Tagen bis zu zwei Wochen auf, in denen die Kombination von Wind- und Solarenergie sowie die Kapazität der Kurzzeitspeicher nicht ausreichen, um die Elektrizitätsversorgung sicherzustellen („kalte Dunkelflaute“). Der Ausbau eines europäischen HGÜ-Netzes kann die Anzahl und die Dauer solcher Zeiträume deutlich reduzieren. Ausgeprägte Dunkelflauten von mehr als 48 Stunden Dauer treten aber auch EU-weit auf. Um die Energieversorgung in Deutschland auch bei solchen extremen Wetterlagen mit bekannt hoher Sicherheit zu gewährleisten, ist eine Leistungsreserve erforderlich. Basierend auf vorhandenen Studien erscheint eine Leistungsreserve für Deutschland von mindestens 50 GW sinnvoll.
Dazu folgende Anmerkungen:
i) Leistungsreserve ≠ notwendige Nennleistung der Backupkraftwerke
Da muss man noch die Verfügbarkeit der Kraftwerke berücksichtigt werden, denn ein paar Anlagen werden zum Zeitpunkt der maximalen Residuallast immer in Revision/Reparatur oder aus sonstigen Gründen nicht verfügbar sein. Um die genannten 50 GW sicherzustellen, muss also noch ein Sicherheitsfaktor im Kraftwerkspark vorhanden sein. 5% bis 10% sind mir geläufige Werte.
ii) Der Ausbau eines europäischen HGÜ-Netzes kann die Anzahl und die Dauer solcher Zeiträume deutlich reduzieren. Übersetzt: alles, was folgt, setzt das Vorhandensein eines leistungsfähigen Netzes für den kontinentalen Stromtransport voraus. Aber das haben wir frühestens im Jahr 2050. Der Ausstieg aus Kernkraft und Kohle soll jedoch bis 2030 erfolgen. Und da ist jetzt schon klar, dass wir gegenüber heute lediglich einen geringfügigen Ausbau der Übertragungskapazitäten zwischen den Ländern zu erwarten haben. Und selbst, wenn diese Kuppelleistung deutlich höher wäre, ist damit noch nicht sichergestellt, dass die Energie auch durch ein Land hindurchgeleitet werden kann. Wir haben da ja mit den Nord-Süd-Verbindungen in eigenen Land schon sehr leidvolle Erfahrungen gesammelt.
Wie beschränkt die Möglichkeit zum Ausbalancieren der schwankenden EE-Erzeugung derzeit ist, sieht man hier ganz gut: Clipboard01 — ImgBB
Das sind die Großhandelsstrompreise von gestern. Da hatte Deutschland eine sehr hohe Windstromerzeugung von in der Spitze fast 50 GW. Dies führte zu einem in Deutschland viel niedrigeren Strompreis als im benachbarten Ausland. Was zeigt uns das? Dass das europäische Netz nichtmal in der Lage ist, diese vergleichsweise kümmerlichen 50 GW „deutsche“ Windstromleistung gleichmäßig zu verteilen. Ansonsten hätte sich das Preisniveau nämlich angeglichen.
iii) In der Fußnote 151 auf S. 35 nehmt ihr den Wert von 50 GW dann wieder zurück. Dieser ergibt sich, wenn man die Maximallast im „Corona-Jahr“ 2020 von 75 GW zugrunde legt. Tatsächlich geht ihr selbst für 2030 von 100 GW Maximallast und damit 70 GW notwendiger Leistungsreserve aus. Und wenn ihr dann noch einen realistische Leistungsfähigkeit des europäischen Stromnetztes unterstellt, dann kämt ihr zu dem Schluss, dass die Leistungsreserve ungefähr der Residuallast entsprechen muss.
Ich möchte jetzt hier nicht über 10% mehr oder weniger diskutieren, in der Praxis wird es die Bundesnetzagentur entscheiden oder welche Instanz zu dem Zeitpunkt dann zuständig ist.
Bei den HGÜ Netzen sagen wir, dass es Dauer und Häufigkeit reduzieren kann. Das ist dann einfach eine Frage der Risikoabwägung. Mit dem heutigen Leitungen können wir nur einen sehr kleinen Teil unseres Bedarfes decken. Dennoch es ist einiges gerade mit Offshore Wind in Dänemark in Arbeit. Auch wenn man nur eine Stunde nicht die gesicherte Leistung bereitstellen kann ist das für Deutschland
Der Ausgangspunkt der Diskussion war ja aber, ob wir auf Gaskraftwerke verzichten können und da ist die Antwort halt ganz klar: NEIN, wir müssen signifikant zubauen, denn mit den Gaskraftwerke wird die Versorgung abgesichert und die Kapazität muss halt so groß sein dass die nötige gesicherte Leistung bereitgestellt werden kann.
Liebe https://e360.yale.edu/ Freunde der fossilen Gaskraftwerke, da ihr fleißig mit Studien belegt warum man unbedingt entweder Atomkraft oder fossile Kraftwerke benötigt hier ein Beitrag der Uni Yale: https://e360.yale.edu/
Dort könnt ihr über die drei Mythen der Renewables nachlesen. Dort geht es darum, dass in Wirklichkeit Atomkraftwerke und fossile Kraftwerke wesentlich unstetiger Arbeiten als die Erneuerbaren. Allen voran die Atomkraft in Frankreich. Über 100 Ausfalltage pro Jahr! Da kann man über ein 14 tägige Dunkelflaute nur lachen.
Kein Mythos sondern Realität sind die letzten paar Tage: Agorameter
Auch wenn wir einen Faktor 5 mehr WIndräder und PV-Anlagen hätten als jetzt da sind, gäbe es noch eine ansehnliche Lücke zwischen Erzeugung und Bedarf. Die noch viel ansehnlicher wird, wenn wir mit der Elektrifizierung endlich richtig loslegen und insbesondere den Wärmesektor über Strom versorgen.
Was soll diese Lücke schließen, wenn nicht Gaskraftwerke? Die können ja gern Zeug verbrennen, das vorher per EE-Strom hergestellt wurde. Falls man das hinkriegt. Aber irgendwoher wird der Strom kommen müssen.
Der Unterschied ist, dass im einen Fall (Erneuerbare) quasi alle Kraftwerke gleichzeitig ausfallen und im anderen Fall (Kernkraftwerke) nicht (und normalerweise sogar planbar sind und in Zeiten niedriger Nachfrage gelegt werden können). Außerdem sieht das bei Deutschen Kernkraftwerken ganz anders aus, die haben sehr wenige Ausfälle.
Warum sollte denn im Norden und im Süden der Wind gleichzeitig nicht wehen. Und warum sollte die Sonne in Deutschland nicht scheinen und in Spanien auch nicht. Und lass uns doch mal bei den tollen französischen Kraftwerken bleiben. Die laufen eben nur zwei Drittel des Jahres, die andere Zeit haben Sie Störungen oder sind in Wartung. Es ist eben ein Mythos, dass man die für Grundlast einplanen könnte, die Renewables aber nicht.
Weil Europa etwas zu klein ist, als dass sich die räumliche Verteilung von Hoch- und Tiefdruckgebieten ausgleicht.
Und die Spanier sehen zeitgleich mit uns einen Abfall der PV-Produktion - das nennt man Winter. Ist bei denen nicht so ausgeprägt wie bei uns oder gar bei den Finnen. Aber um unsere Delle auszugleichen, müsste man mindestens mal bis in die Tropen verkabeln.
Aha, habe mich schon immer gefragt wozu die Windgeschwindigkeit regional oder sogar örtlich angegeben wird. Ein Wert für die Nordhalbkugel würde doch genügen. Und auch die unterschiedlichen Sonnenstunden von München und Hamburg sind Fake von den Bayern damit die die Touristen kommen.
