Naturgesetzliche Schranken der erneuerbaren Energien

Universität Basel, 15. Januar 2019

Prof. Dr. Horst-Joachim Lüdecke

Energieträger des Weltverbrauchs (2015)

Bild nach Angaben der International Energy Agency (IEA)

Energieverbrauch (pro Kopf und Tag) vs. HDI (2015)

Quellen: https://www.laenderdaten.de/indizes/hdi.aspx sowie

https://de.statista.com/statistik/daten/studie/12887/umfrage/primaerenergieverbrauch-ausgewaehlter-nationen/

Mittelalter vs. Moderne

Mittelalter: 700 – 1000 n.Chr.: Klimaerwärmung ➔ ansteigende Ernten- und Bevölkerung. ~1400 n.Chr. waren 2/3 des dt. Waldes gerodet, 90% der Bevölkerung und fast alle Energie dienten der Landwirtschaft. ~1470 Beginn der kleinen Eiszeit ➔MisserntenSeuchen/Pest ➔ 400 Hungersnöte in Westeuropa bis ins 19. Jh.

Neuzeit: Erst die Chemie für Dünger u. Schädlingsbekämpfung und der Verbrennungsmotor sorgten für stabile Verhältnisse. Heute ernährt 1 Bauer ~150 Mitbürger, Landwirtschaft verbraucht ~1,3% der Primärenergie.

Die DEW will alles ändern – gegen den Rest der Welt!

1. Keine fossilen Brennstoffe, keine KKW: Ziel Ressourcenschonung und CO2 - Vermeidung.

2. WKA 3%, PV 1%, Biosprit 1% der Primärenergie.3. Durch die DEW steigende Strompreise, instabile Stromnetze, WKA-

und Energiemais-Umweltschäden, Black-Out Gefahr (s. BDS. 17/5672), Abwanderung von energieintensiven Schlüsselindustrien.

Bevölkerung: Es überwiegen emotionale Vorstellungen: die DEW wäre die Silberkugel gegen „Extremwetter, Heißzeiten, versiegende Ressourcen, das Giftgas CO2, aussterbende Eisbären“,....

Experten werden nicht mehr angehört: Prof. Hans-Werner Sinn im Handelsblatt 29.3.2011: „Wer meint, mit alternativen Energien eine moderne Industriegesellschaft betreiben zu können, verweigert sich der „Realität“.

Unabdingbare Grundbegriffe um die DEW zu verstehen

Energie [Ws], [kWh], ...Alle Energiearten sind gleich, aber nicht gleichwertig (Sadi Carnot).

Leistung = Energie pro Zeit [W], [kW], [MW], ...z.B. Glühlampe 25 W, Heizlüfter 2 kW,....

Dichte oder spezifisches Gewicht [kg/m3] z.B. von Wasser 1000 kg/m3, von Blei 11340 kg/m3,....

Energiedichte [kWh/kg]z.B. von Kohle, von Benzin, von Akku ....

Leistungsdichte [kW/m2]z.B. von strömendem Wasser (Turbine), von strömendem Wind (Windrad), von Sonnenstrahlung (Solardach),.....

Energie-Dichten

4,7 / 0,18 = 26

Grobwerte, bezogen auf elektrische Energie

Elektro- vs. Benzinauto

Leistungsdichten

Ein Sonnenbad vs. Kohlegrill, ein Sturm vs. Wildwasser, .... veranschaulichen die extremen Unterschiede der Leistungsdichten

Ein modernes Beispiel

Der russischer Eisbreche „Arktika“ wird von 2 Kernreaktoren mit einer Gesamtleistung von 55 MW betrieben.

➢ 55 MW erzeugen auch 90 Windräder vom Typ E 115 oder➢ ein quadratisches Solarsegel von 2,3 km Kantenlänge

(nicht bei Flaute bzw. Wolkenbedeckung!)

55 MW auch mit Wind oder Sonne? Nein, der Pferdefuß steckt in den mit Technik zugebauten Flächen (Material, Kosten, Umweltschäden).

Leistung = Leistungsdichte x Fläche

Ergebnis = groß x klein

➢Mittelalter: Menschen, Zugtiere .... : kleine Leistungsdichten, große Ackerflächen, großer Aufwand, große Umweltbelastung, kleiner HDI.

➢Moderne: fossile Brennstoffe, KKW, Chemie .... : große Leistungsdichten, kleine Flächen, kleine Umweltbelastung, großer HDI.

Ergebnis = klein x groß

Fortschritt = immer höheren Leistungsdichten, immer weniger technisch zugebaute Flächen, Material, Kosten und Umweltschäden!

Die Kernaussage

Wissenschaftlich: Der Erntefaktor = Egeliefert / Eaufgewendet

(wirtschaftliche Schwelle gemäß den Kriterien der OECD-Länder)

Leistungsdichten bezogen auf Bodenfläche

PV: ~10 W/m2

WKA: ~1,1 W/m2 *) Energiemais: ~0,2 W/m2 **)

Landschaftsverbrauch, falls aller Strom aus WKA, PV oder Energiemais:

➢WKA ganz Bayern.➢ PV 3 x Saarland.➢ Energiemais ganz Deutschland.

*) Miller et al., www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1408251112.**) A. Hartmann, statistisches Monatsheft Baden-Württemberg 7/2008

WKA-Umweltschäden I

riesige Schneisen

WKA – Umweltschäden II

1. Infraschall: Symptome wie schwere Seekrankheit. IFS erreicht durch Versorgungs- und Kanalrohre oft sogar den Innenbereich von relativ entfernt gelegenen Häusern.

2. Jede WKA ist ein 1000-facher Killer von Vögeln und Fledermäusen

3. In kalten Wintern werden WKA-Flügelspitzen zu gefährlichen Schleudern von Eisgeschossen.

4. Die Atmosphäre enthält vergleichsweise wenig Strömungsenergie, daher führt extensive Energieentnahme durch WKA zu Klimaänderungen.

„Effizienz“ von WKA und PV

1. Beispiel E126: 7,5 MW Pnenn, aber nur 1,3 MW Preal (= 4 Automotoren à 300 kW), ca. 200 m hoch, Gewicht 3500 t + 3500 t Fundament (= 100 Leopard II Panzer), Lebensdauer ~15 Jahre.

2. Kohlekraftwerk: Pnenn = Preal, 1300 MW, Lebensdauer ~ 60 Jahre, 1300/(1,3) = 1000 E126.

3. PV, 2010 in D: 133 000 Angestellte produzierten 12 GWh Strom. Das Braunkohlekraftwerk Niederaußem (bei Köln) produzierte mit 700 Angestellten 27 GWh Strom ➔ Braunkohle ist 430 x personalproduktiver als PV!

3. WKA bringen im deutschen Bundesschnitt nur grob 18 % ihrer Nennleistung. Wo bleibt die ganze Nennleistung?

„Aus der Mühle schaut der Müller, der so gerne mahlen will. Stiller wird der Wind und stiller, und die Mühle stehet still.

So geht‘s immer, wie ich finde, rief der Müller voller Zorn. Hat man Korn, so fehlt‘s am Winde, hat man Wind, so fehlt das Korn“

Schon Wilhelm Busch kannte die Antwort

Strömungsphysik ist der entscheidende „WKA-Gegner“

Die zweite Schranke von WKA- und PV-Strom

Grafiken aus den Originaldaten der großen Versorger, Tennet usw. (2015)

Fazit der DEW

1. Kumulierte Kosten in Billionen.2. Extremer Landschaftsverbrauch von WKA und Energiemais,

starke Naturschädigung.3. Flatterstrom aus WKA und PV für das Stromnetz unbrauchbar.4. Groß-Speicher für elektrische Energie sind illusorisch.5. Erzwungene Anpassung des Verbrauchs erforderlich =

Zuteilungswirtschaft wie in der ehemaligen DDR.6. Black-Out Gefahr ......

Neuerscheinung 2018

HJLüdecke/V-Folie 2018

Ich danke für Ihre Aufmerksamkeit