Energiewende – wieder ein deutscher Sonderweg?

Am 10.4.2014 schrieb Hartmut Wedekind: ‚Sie werden das Thema Energiewende wohl nochmals im Blog thematisieren müssen. Auch nach der EEG-Novelle sieht die Sache wie zu erwarten übel aus. DIE WELT spricht heute schon von Staatskraftwerken, d.h. wenn man in seiner selbsterzeugten Ratlosigkeit  nicht weiter weiß, geht alles über den Haushalt. Das ist ordnungspolitisch eine Schweinerei ersten Ranges‘.

Die EU kann sich nicht über Langweile beklagen. Zuerst brachten die Südländer (Griechenland, Portugal, Spanien) sie ganz schön auf Trab. Dort hatte man die gemeinsame Währung als Geschenk betrachtet. An den Finanzmärkten waren Euros derart beliebt, dass jeder Staat günstige Kredite bekam, der in Euros abrechnete. Dass Kreditgeber alle Euro-Länder für gleich kreditwürdig hielten, war die Folge einer allgemeinen Täuschung. Gemeinsame Währung hieße, alle Länder sind gleich solide und gleich erfolgreich. Inzwischen wissen Geldgeber und Gläubiger, dass sie Wolfgang Schäuble und Angela Merkel falsch eingeschätzt hatten. Wenn die ihren Wählern in Deutschland versprechen, sie vor einer Schuldenunion zu bewahren, dann darf man das nicht einfach ignorieren. Man kann nur hoffen, dass SPD und Grüne nicht ganz so ‚nationalistisch‘ denken. Leider gewannen Schäuble und Merkel die 2013er Wahlen in Deutschland. Jetzt ist die SPD zwar mit am Hebel, aber es gibt noch die CSU des Peter Gauweiler und die AfD. Ehe Eurobonds kommen, werden noch fünf Jahre vergehen.

Mit Wladimir Putin wollte Gerhard Schröder eine besondere Beziehung pflegen. Putin wurde nicht nur hofiert, d.h. in die G8 aufgenommen, sondern auch zum ‚lupenreinen Demokraten‘ reingewaschen. In dem Maße, wie Deutschland sich von Schröder abwendet, gibt Putin sein angelerntes Verhalten auf. Er fletscht wieder seine Zähne und stochert in der Ukraine herum. Die Krim hat er bereits heim ins Reich geholt. Die Oblaste Charkiv und Donesk sind als nächste dran. Frau Merkel delegiert das Problem an ihren Außenminister, der ja mal ein Adlatus des Putin-Freundes und Putin-Verstehers Schröder war. Mal sehen, was er zustande bringt.

Energiepolitik in Europa

Jetzt zur dritten EU-Krise, auch Energiewende genannt. Jedes Land macht die Energiepolitik, die es für richtig hält. Dieser Sektor ist für die Wirtschaft eines Landes zu wichtig, als dass man ihn Brüssel überlässt. Bei Kohle und Stahl spielte noch das Erbe des Zweiten Weltkrieges hinein. Kanonen sollten Deutsche nur noch mit Franzosen zusammen bauen. Ehe ich auf Zahlen eingehe, nur soviel: In Energiefragen ist kein Land, noch die EU als Ganzes autark. Man muss einkaufen, und zwar nicht nur in politisch stabilen und befreundeten Ländern. Es geht zunächst um fossile Energien wie Erdöl und Erdgas. Die Liste der Lieferländer ist ein Politikum erster Ordnung. Die Frage ist, wer kann mit wem. Hier die Namen: Algerien, Angola, Iran, Irak, Saudi-Arabien, Libyen, Venezuela, usw. Sie sind in einem Club vereinigt, der OPEC heißt, auf Deutsch: ‚Organisation Öl exportierender Länder‘. Darüber hinaus gibt es Länder wie Russland, Aserbaidschan, Turkmenistan, usw. Da die Mehrzahl den Islam als Staatsreligion besitzt, vermuten Gläubige, dass diese Verteilung der Bodenschätze nur Allahs Gunst zu verdanken sei. Jedes europäische Land macht separate Verträge mit seinem Energie-Lieferanten. Es optimiert die Verträge abhängig von seiner Versorgungslage und seinen politischen Präferenzen.

Um dieser als prekär angesehenen Situation nicht völlig ausgeliefert zu sein, gab es überall, wo man es sich leisten konnte, Autarkie-Bestrebungen. Abgesehen von Nordsee-Bohrinseln, die vor allem England und Norwegen gehören, setzten die mittleren Mächte wie Deutschland, Frankreich und Tschechien auf die Kernenergie.

Dann kam der 11. März 2011 und die dreifache Katastrophe in Fukushima: Seebeben, Tsunami und Kernschmelze. Die Physikerin und ehemalige Umweltministerin Angela Merkel, der Jahrzehnte lang die Warnungen der deutschen Atomgegner in den Ohren lagen  ̶  so wie die gleichzeitigen Beschwichtigungen der Befürworter   ̶  gab zu, dass es ein Fehler war, die Warnungen nicht ernst genommen zu haben. Es gibt mindestens zwei Risiken, von denen ein einigermaßen gebildeter Mensch sagen muss, dass sie nicht beherrschbar sind: (a) eine Störung des Kühlsystem mit der unweigerlich folgenden Kernschmelze (zuletzt in Fukushima eingetreten), (b) die Entsorgung radioaktiver Abfälle auf dieser Erde innerhalb eines Zeitraums von weniger als 100.000 Jahren. Angela Merkel machte ihre Honneurs in Richtung von Jürgen Trittin und befahl ‚Kehrt marsch!‘. Ihre europäischen Nachbarn (Frankreich, Tschechien) hielten Deutschlands Reaktion auf Fukushima entweder für übertrieben oder chancenlos. Mit übertrieben meine ich, man muss ja nicht gleich alle Atommeiler verschrotten. Die Alternative kann nur scheitern, sei es an den Kosten oder am Widerstand in der Gesellschaft.

Drei Jahre nach Fukushima

Nichts von dem, was in den letzten drei Jahren aus Fukushima zu uns herüberdrang, war geeignet, die vollkommene Abkehr von der Atomenergie als übertriebene Reaktion erscheinen zu lassen. Schon die rotgrüne Koalition hatte im Jahre 2000 ein Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) beschlossen. Es regelt seit über 12 Jahren die bevorzugte Einspeisung von Strom aus erneuerbaren Quellen und garantiert deren Erzeugern feste Einspeisevergütungen. Lange wurde die Gewinnung von erneuerbaren Energien als Nebenbeschäftigung für Landwirte und Gärtner angesehen. Mittels vieler kleiner Experimente schaffte es eine alternative Industrie, die technologische Seite der Energiegewinnung weiter zu treiben. 

Obwohl der Großteil der Investitionen (auch an den Börsen) in die Solartechnik  ̶  auch Photovoltaik genannt  ̶  floss, ging dieser Markt völlig an chinesische Firmen über. Die meisten deutschen Nutzer, gleich ob private oder öffentliche, geben heute chinesischen Lieferanten den Vorzug, da deren Produkte erheblich billiger sind als deutsche Erzeugnisse. Es wurde zu einem glänzenden Geschäft für chinesische Firmen, die lieber deutsche Kunden beliefern als chinesische und russische. Der einzige Trost: Diese chinesischen Unternehmer leisten einen wichtigen Beitrag zum Weltfrieden, indem sie sich international engagieren. Dass sie dabei auch die Einkommen in China heben, ist ein nicht zu verachtender Nebeneffekt. Länder wie Somalia und die Zentralafrikanische Republik sind noch weit davon entfernt, uns mit Energie zu beliefern.

Nur die Windtechnik entwickelte sich innerhalb Deutschlands systematisch weiter. Heute ist die Firma Siemens einer der Akteure (durch eine dänische Tochter). Da in der Bevölkerung, außer in der Küstenebene Niedersachsens und Schleswig-Holsteins, eine eindeutige Abneigung gegen die ‚Verspargelung‘ der Landschaft bestand, konnten sogar große Offshore-Projekte in Angriff genommen werden. Ein solches steht kurz vor seiner Fertigstellung, 100 km vor der Nordseeinsel Borkum, also außer Sichtweite der Feriengäste. Nach Fukushima änderte sich auch die Einstellung der Bevölkerung im Binnenland. Plötzlich erhielt jeder Bauer in der Eifel oder im Schwarzwald die Genehmigung zum Bau von Rotorparks.

Effekte der Marktmanipulation

Zwischen den Techniken, die für die Erzeugung erneuerbarer Energie in Frage kommen, fand eine erste Marktbereinigung statt. Diejenigen Techniken, die nur fixe, aber keine variablen Kosten haben, ziehen davon. Das sind Windräder und Solarzellen. Da im Moment Kapitalzinsen nahe am Nullpunkt liegen, fällt ihre relativ schlechte Energieauswertung kaum ins Gewicht. Wie schon Klein-Fritzchen lernte, wenn der Umsatz groß genug ist, spielt die Gewinnmarge keine Rolle mehr. Andere Techniken, so z.B. die Stromgewinnung aus Bio-Masse, ziehen den Kürzeren. Dieselben Bauern, die gerade umstellten, um Mais für Bio-Anlagen zu produzieren, werden jetzt Rotoren auf ihre Felder stellen.

Die vor 12 Jahren erhoffte Anregung von privaten Investitionen in die alternative Stromerzeugung durch feste Einspeisevergütungen erwies sich als Bumerang, und zwar wegen ihres Erfolges. Da die Vergütung höher ist als der Marktpreis, leiten alle Stromerzeuger ihren selbsterzeugten teuren Strom ins Netz und beziehen ihren Verbrauchsstrom billig aus den Netz. Andererseits steigt, wegen der hohen Einspeisevergütungen der Strompreis für deutsche Endverbraucher ständig. Da Tausende großer Energieverbraucher in der Industrie von dieser Steigerung, der so genannten EEG-Umlage, ausgenommen sind, kommt es zu einer umso stärkeren Strompreissteigerung für alle privaten Verbraucher. Deren Verärgerung ist entsprechend groß.

Die durch die massive Förderung erzeugten Mengen billigen Stroms drängen inzwischen auf den Markt und verändern diesen. Den großen Energieversorgern Deutschlands (E-ON, RWE, EnBW und Vattenfall) läuten die Sterbeglocken. Obwohl sie noch Betriebsgenehmigungen für mehrere Jahre haben, schalten sie die verbliebenen Kraftwerke ab. Das gilt für Kern- wie für Kohlekraftwerke. Das Energie-Geschäft geht in die Hände neuer, größtenteils mittelständiger Firmen über. Für ihre Finanzierung stehen die Pensionsfonds der Welt Schlange. Dank einer funktionierenden Strombörse drücken die neuen Anbieter die Preise. Die alten Anbieter sind nicht länger konkurrenzfähig, egal was sie tun. Sie können nur noch ihre Unternehmen abwickeln.

Ungelöste Probleme

Da Süddeutschland mit der Erzeugung von Strom aus alternativen Quellen (Solar, Wind) etwa fünf Jahre hinterherhinkt, verlangen norddeutsche Politiker den Ausbau der Stromtrassen zwischen Norden und Süden. Der Süden sieht diesem Drängen gelangweilt zu. Bis dass neue Netze zur Verfügung stehen – so hoffen sie – werden sie selbst genug Strom vor Ort erzeugen. Wie das Beispiel der Stadt Schönau im Schwarzwald zeigt, ist eine Selbstversorgung durchaus in Reichweite. Die Stadt betreibt seit 1991 ihre gesamte Energieversorgung ganz in Eigenregie, hauptsächlich mit Wasserkraft, Solarenergie und Biogas. Auch der Eifelkreis Daun hat sich zum Energie-Selbstversorger entwickelt. Alle Haushalte und die mittelständige Industrie werden aus Solar- und Biogas-Anlagen versorgt. Man ist schon nicht mehr auf Strom von der Küste angewiesen.

Manche Kommentatoren sehen ein gewisses Risiko darin, dass die vom EEG-Gesetz geförderte Stromversorgung sehr leicht zum Totalausfall führen kann, da in Deutschland die Sonneneinstrahlung oder der Wind tagelang ausfallen können. Wen wundert es, dass sich die bisherigen Energieversorger daher anbieten, wenigstens als Backup im Geschäft zu bleiben, indem sie billige, auf Braunkohle basierende Kraftwerke neu bauen. Die für die Speicherung und den Transport von Strom zur Verfügung stehenden Technologien seien entweder zu primitiv, oder zu teuer. Neue Pump-Wasserspeicher haben nicht nur eine sehr schlechte Rentabilität, außerdem stoßen (auch) sie auf den Widerstand von Umweltfreunden.

Am 12.4.2012 legte Hartmut Wedekind nochmals nach. Dabei bezog er sich auf einen Beitrag der FAZ vom April 2011:

Und das Paradies der FAZ wird es gar nicht geben, weil hinter einer Wind-und Sonnenenergie genauso viel konventionelle Energie im Backup stehen muss. Machen Sie mal eine Reservehaltungsrechnung auf, um sagen wir die Blackout-Gefahr auf 100 - 99,99% zu bringen Das sind 6-Sigma-Werte, die von der Versorgungssicherheit verlangt werden. Das ist teuer, und auch nicht exportierbar. Bei Kernenergie sind in Sachen GAU die Sicherheitsbedingungen ähnlich. Blackout-Gefahr und GAU-Gefahr im Nuklearen sind ja auch ähnlich desaströs. Es gibt reichlich Energie auf dieser Welt, beliebig viel eigentlich. Das immerwährende Ingenieurproblem ist, nicht teure ,sondern billige Energie zu produzieren. Teure Energie, das ist einfach, das kann jeder. Mit EEG geht das nicht. Und das ist sein Tod. Viel zu teuer, auch in ‚the long run‘. In summa: ‚bad engineering‘.

Ich finde es geradezu skandalös, eine potentielle Kernschmelze in Fessenheim mit einem Windstrom-Blackout zu vergleichen. Im ersten Fall kann niemand den Elsässern und den Badenern helfen (siehe Fukushima und Tschernobyl). Im andern Fall gibt es Betriebsferien oder kalte Küche im Teil des Landes.

Sonne als Energiequelle

Es steht außer Frage, dass die Erde über eine unvergleichbare Energiequelle verfügt. Es ist unsere Sonne. Sie ist die Ursache allen Lebens auf der Erde. Die von ihr bereitgestellte Energie ist kostengünstig und so schnell nicht verbraucht. Kein Wunder, dass die Sonne in vielen Kulturen eine besondere Verehrung genoss. Die fossilen Energien, die nur in den letzten 100 Jahren eine so große Rolle spielten, sind ein Neben- oder Folgeprodukt der bisherigen Sonnenaktivität. Sie stellen von Pflanzen umgewandelte Sonnenenergie dar. Obwohl sie das Ergebnis von Prozessen sind, die einige Milliarden Jahre in Anspruch nahmen, sind sie limitiert. Dass sie Zuneige gehen, davor wurde bereits öfters gewarnt, bis dann neue Quellen oder neue Fördermethoden (wie z. B. das Fracking) für neuem Auftrieb sorgten.

Die Sonnenergie ist nicht immer gleichmäßig verfügbar. Da sie in Form einer Strahlung zur Verfügung steht, spielt die relative Position von Erde und Sonne eine Rolle. Es sind die tägliche Drehung der Erde um ihre Achse und der jahreszeitliche Abstand zwischen Erde und Sonne, die zählen. Die Menge an aufgenommener Energie ist proportional zur Fläche, die zur Sonne hin geboten wird. Ein Land, das über mehrere Zeitzonen hinweg Sonnenenergie sammeln kann, kann effektivere Lösungen entwickeln als ein Kleinstaat wie Luxemburg oder ein Stadtstaat wie Honkong.

Neben den Kritikern der Energiewende fallen die Scharen von Journalisten aus aller Herren Länder auf, die derzeit unsere Nordseeküste (und vor allem die Insel Borkum) besuchen. Alle wollen sehen, was hinter der Änderung des europäischen Strommarkts steckt. Die Gruppen aus China, Japan und Korea fotografieren mal wieder am eifrigsten. Im Falle der Solartechnik hatte Europa auch einmal Fabriken und Installationen, wo sich Besichtigungen lohnten. Was daraus wurde, habe ich weiter oben bereits erwähnt.

Deutscher Sonderweg oder (doch) gemeinsame Lösungen für Europa?

Es ist erstaunlich, dass von dem Moment an, als der deutsche Weg zur alternativen Energiegewinnung erste Erfolge zeigt, einige europäische Länder den deutschen Sonderweg kritisieren. Bisher hatten sowohl Frankreich wie Tschechien gehofft, im Winter als dankbare Lieferanten von Atomstrom in die Bresche springen zu können. Die erwarteten Engpässe und Ausfälle fanden bisher nicht statt. Der milde Winter 2013/14 hat diese Hoffnungen nicht befördert. Andererseits machen die niedrigen Preise an der Strombörse auch unsern Nachbarländern mehr und mehr zu schaffen. Selbst französischer und tschechischer Atomstrom gerät unter Preisdruck.

Statt aufeinander mit Kritik los zu ziehen, und den jeweils eigenen Weg der Klima schonenden Energieversorgung zu verteidigen, könnten die EU-Politiker in der Energie-Politik eine Chance für echte Kooperation sehen. Ihnen sollte lokales oder nationales Denken zuwider sein. Man muss nicht einmal global denken, regionales Denken reicht vollkommen. Warum hört man so wenig von den andalusischen Solarparks, oder von Desertec? Leider sind die Staaten in oder südlich der Sahara noch weniger beliebt als die OPEC-Staaten. 

Ganz offensichtlich bestehen echte Transportprobleme. Wenn für den Stromtransport nur ein Teil des Aufwands betrieben würde als für den Gütertransport, kämen vielleicht die Dinge in Bewegung. Elektronen statt Atome zu bewegen, das sollte alle Elektroingenieure Europas herausfordern. Vielleicht sind alle notwendigen Erfindungen bereits gemacht. Es muss ja nicht gleich eine Verbindung zwischen den Azoren und Zypern sein. Ein einheitliches Stromnetz, das Portugal und Polen umfasst, wäre als Anfang ausreichend. Als weiteres Gebiet liegt die Stromspeicherung im Argen. Meine Freude an Smartphones und Tablet-Rechnern wird immer wieder vergällt, wenn ich die Lektüre von Büchern oder das Schauen von Fernsehsendungen und Filmen unterbrechen muss. Die Energie-Speicherung ist innerhalb der ganzen Energietechnik das Gebiet, wo nur bahnbrechende Erfindungen weiter zu helfen scheinen.

Ich möchte nicht verhehlen, dass Riesen-Windräder mich an Dinosaurier erinnern. Wieso wachsen diese modernen Maschinen noch wie Monster, wo doch alle Welt von Miniaturisierung spricht, oder gar von Nanotechnik? Die Riesen auf der Hochebene der La Mancha, gegen die Don Quichote einst gekämpft haben soll, waren exakt derselbe Stand der Technik. Nur die Baumaterialien waren andere. Ich bin ziemlich sicher, dass man in 50 Jahren diese Riesen als Ruinen der Technik besichtigen wird, so wie die Bunker des Westwalls und die Hochöfen an der Ruhr.

Kleine Zahlensammlung (nur angedacht)

Obwohl in der ganzen Energiedebatte emotionale, politische und technische Argumente eine große Rolle spielen, ist es durchaus sinnvoll sich einige Zahlen anzuschauen. Sie können ein Gefühl für die Größe der Aufgabe vermitteln, die eine Volkswirtschaft oder die Weltwirtschaft zu bewältigen hat.

Da ich kein Experte bin, habe ich nur die Art der Zahlen angegeben, die man meines Erachtens studieren sollte. Ich habe (mit einer Ausnahme) noch keine Werte angeführt, da ich nicht in der Lage bin, überall gute Schätzungen anzugeben, die sich auch verifizieren lassen. Vielleicht tue ich es noch. Wer solche Zahlen parat hat, sollte sich melden.

Nachtrag am 15.4.2014:

Die in der obigen Tabelle eingetragenen Zahl von 0,005 GWh soll den 5.000 kWh entsprechen, welche die hiesigen Stadtwerke mir für das Jahr 2013 in Rechnung stellten. Als zusätzliche Kundeninformation fügte man zwei Tortenbilder bei, aus denen einerseits hervorgeht, woher der Strom stammte, den man mir im Jahre 2012 lieferte, und andererseits ein Vergleich für ganz Deutschland.

Am 19.4.2014 schrieb Hartmut Wedekind aus Darmstadt:

Manchmal geht es in der Welt auch ganz einfach ohne großes Getöse. Was ich als Ausgedienter zum Thema weiß, müssten die Netzwerk-Routiniers längst wissen und gelangweilt sein. Für Politiker oder politische Soziologen mag das, was im Anhang steht, neu  sein. In Sachen „Reservehaltung“ sollte jegliche Polemik aus der Diskussion verschwinden.Meinungen aus der Hosentasche sind entbehrlich.

Austausch zwischen Hartmut Wedekind (HW) und Bruno Hake (BH):

HW (18.4): Ihr letzter Aufsatz in t&m zur Energiewende hat mich tief beeindruck, so dass ich mich selber mal dran machen will, Rechnungen zur  Reservehaltung  vorzunehmen.  Reservehaltungs-Rechnungen habe ich intensiv in der Lagerhaltung praktiziert. Einige Erfahrungen liegen also vor. Sie geben die Verhältnisse „Wind : Reserve = 4:1“ und „ Sonne : Reserve =  9:1“ an.  Dazu möchte ich gerne Literatur studieren. In der Lagerhaltung berechnet man einen „Sicherheitsbestand“ (safety stock)  durch ein z-Faches der Streuung Sigma.  z= 2 ist hier üblich. Man liegt dann so bei 95% Stock-out Sicherheit. Bei der Blackout-Sicherheit muss man sicherlich auf z = 6 gehen, um an die 99.9% heranzukommen. In der Lagerhaltung produziert man  mit z= 6 gewaltige Sicherheitsbestände. Das befürchte ich auch bei der Reservehaltung. Ahnliches geben sie ja auch mit ihren Verhältnissen an. Das bedeutet. Wir ersetzen Kernkraft durch konventionelle Reserve-Kraftwerke.  Das wäre der Tod der Energiewende und ein Husarenstück von Dilettanten.

BH (19.4.): ich habe die Jahresnutzungszahlen errechnet aus Angeboten der Anbieter von Solar- und Windkraftanlagen sowie aus Berichten über existierende Anlagen.  Die als ‚Grundlast‘ erforderliche Arbeit wäre Leistung der Anlage x 365 Tage x 24 Stunden. Setzt man diese ins Verhältnis zur tatsächlich gelei8steten Arbeit, dann erhält man für Windkraft an Land etwa 20 %, Fotovoltaik etwa 10 %. Das sind die technischen Verhältnisse. Berücksichtigt man, dass bei Spitzenleistung ein Teil der Arbeit (kWh) an Dritte abgegeben, d.h. exportiert werden muss zu Zeiten des Stromüberflusses und entsprechend niedrigen Preisen, dann sieht es wirtschaftlich gesehen schlechter aus.

HW (19.4.): Aus der Lagerhaltungslehre kommend, habe ich meine eigenen Überlegungen angestellt (siehe Anlage). Auch aus dieser Perspektive sieht das EEG nicht sehr positiv aus. Wenn man das Ganze mal simulativ durchrechnet, mit allen Klimadaten, wie ich  am Ende vorschlage, kommt man  u.U. zu dem gleichen Ergebnis. Wie kommt das bloß, dass die Öko-Institute und die Ministerien schweigen? Auch von Universitätsinstituten ist nichts zu hören. Ich muss mich offensichtlich noch mehr bemühen. Dass es sich hier um eine zentrale Frage handelt, scheint den meisten Menschen entgangen zu sein. Die Politiker spielen Kasino, als hätte sie das G8/G9 der Schulen als Problem vor sich. Ernsthaftigkeit jedenfalls, die dem Problem gebührt, kann ich nicht feststellen. Man ist zu Ernsthaftem unfähig. Ich werde Ihren Ansatz weiter verfolgen