Archiv für den Monat: Januar 2020

Deckel drauf

Es gibt einen Gesetzentwurf des Bundesrates, dass der «52-GW-Deckel» für Photovoltaik-Anlagen (PV-Anlagen) aufgehoben werden soll. Dieser «Deckel» besagt, dass bei Erreichen von 52 GW installierter Leistung von PV-Anlagen Anlagen, die kleiner als 750 kW sind, nicht mehr gefördert werden.

Das betrifft dann PV-Anlagen auf Privathäusern, die in der Regel viel weniger als 750 kW Leistung haben.

Grössere Anlagen können weiterhin gebaut werden, wenn sie eine Erlaubnis in den Auktionen der Bundesnetzagentur erhalten. Was unterscheidet die kleinen Anlagen von den großen Freiflächenanlagen?

Für die großen Anlagen muss es eine Möglichkeit (= einen «Schalter») geben, damit der Netzbetreiber bei fehlendem Verbrauch die Anlagen vom Netz nehmen kann. Diese Möglichkeit gibt es bei Anlagen auf den Dächern von Privathäusern nicht und wäre zwar technisch im Prinzip machbar, aber wohl nicht ökonomisch.

Man stelle sich folgende Situation vor: Es ist ein schöner Sommertag und in Deutschland werden 80 GW Strom aus PV-Anlagen während der Mittagsstunden erwartet. Der Verbrauch liegt aber nur bei 50 GW.

Alle konventionellen Anlagen haben schwere Turbinen und Generatoren, die wie Schwungräder wirken und die Netzfrequenz stabilisieren. Diese gehen aber während des Vormittags vom Netz. Das Netz wird weniger «steif». Bei Überproduktion steigt die Frequenz an und viele alte kleine PV-Anlagen schalten sich bei 50.2 Hz ab. Da aber keine Anlagen, die auf das Abschalten reagieren können, mehr am Netz sind, kommt es zum Blackout.

Neuere PV-Anlagen reduzieren automatisch ihre Einspeisung bei steigender Frequenz. Falls dies aber nicht ausreicht, steigt die Frequenz weiter und bei 51.5 Hz gehen alle Anlagen automatisch von Netz mit der Folge eines Blackouts.

Bevor die Regelungsprobleme nicht sicher gelöst sind, erscheint mir ein Deckel bei der Installation von nicht durch den Netzbetreiber kontrollierbarer Erzeugung durch PV-Anlagen nicht die dümmste Idee.

Symbolpolitik

SPON beklagt sich darüber, dass das Steinkohlekraftwerk Datteln 4 in Kraft geht. Das sei das falsche Symbol.

Die Hintergründe: Datteln 4 ist geplant worden als Ersatz für drei ältere Kohlekraftwerke, die von Uniper (damals E.ON) zur Stilllegung bei der Bundesnetzagentur angemeldet wurden. Als wegen einer Klage der Bebauungsplan für den Standort für ungültig erklärt wurde und damit die auf dem Bebauungsplan basierende Genehmigung ungültig wurde, hat Uniper beantragt, die alten Kraftwerke weiter laufen zu lassen. Dies wurde im ersten Moment verweigert. Da aber die Kraftwerke nicht nur 50Hz-Strom für das öffentliche Netz, sondern auch 16Hz-Strom für das Bahnnetz liefern, wäre es zu Problemen beim Betrieb des Eisenbahnverkehrs im Ruhrgebiet gekommen. Also laufen die drei alten Kraftwerke weiter.

Was würde passieren, wenn Datteln 4 nicht in Betrieb geht? Die Kosten für Datteln 4 dürften in der Größe von ca. 2 Mrd. Euro liegen. Uniper würde entsprechende Entschädigungen verlangen. Auf den Stromverbrauch dürfte die Entscheidung keinen Einfluss haben. Der Strom würde also weiter von den älteren Kraftwerken erzeugt mit der Folge, dass mehr CO2 emittiert wird.

Also entweder falsches Symbol zu hohen Kosten mit viel CO2 oder richtiges Symbol mit hohen Kosten und mehr CO2.

Wäre die Entscheidung anders gefallen, hätte es vermutlich einen Kommentar mit dem Vorwurf verfehlter Symbolpolitik geworden.   

Ab in den Speicher!

Angeregt durch einen neuen Vortrag von H.-W. Sinn (https://www.youtube.com/watch?v=DKc7vwt-5Ho&feature=youtu.be) und mit Hilfe der leicht zugänglichen Daten des deutschen Strommarktes über die Organisation der Netzwerkbetreiber ENTSO-E habe ich ein Szenario für die deutsche Energiewende durchgerechnet.

Ich habe angenommen, dass die Stromproduktion aus Biomasse und Wasserkraft gleichbleibt, obwohl die Stromproduktion aus Biomasse in den nächsten Jahrzehnten vermutlich zurückgehen wird.

Alle fossilen Stromquellen sind abgeschaltet. Der Strom aus Solaranlagen und Windkraftanlagen wird vergrößert, so dass die Last im Jahresmittel gedeckt werden. Der Ausgleich zwischen Nachfrage und Produktion wird mit Speichern und Gaskraftwerken erreicht. Wenn es zu viel Strom gibt, wird Wasserstoff erzeugt und mit Kohlendioxid zu Methan umgewandelt. Dieses wird dann in unserem Erdgassystem gespeichert. Dabei gehen 37% der Energie als Wärme verloren.

Falls der Strom nicht reicht, starten Gas- und Dampfkraftwerke (GUD) und erzeugen mit einem Wirkungsgrad von 60% aus dem Methan Strom.

Auf einer Webseite (https://www.flessner.ch/Speicher) kann man selbst das Szenario durchrechnen.

Je nach Witterung liegt der Speicherbedarf bei 17 oder 27 TWh. Dies ist für das deutsche Gassystem kein größeres Problem. Das größere Problem sind die Elektrolyse-Anlagen. Man braucht für mehr als 100 GW und die größten Einheiten, die gerade auf den Markt gekommen sind, haben 5 MW. Es sind davon also mindestens 20’000 Anlagen notwendig.

Wir brauchen auf jeden Fall mehr als 60 GW GUD-Anlagen. Mindestens 40 GW müssten neu gebaut werden. Das entspricht ca. 50 Kraftwerksblöcken. Dafür Standorte zu finden, wird nicht einfach.

Interessanterweise hängen Stunden, in denen produziert oder gespeichert wird, kaum von der Witterung ab. In etwa 60% der Zeit wird überschüssiger Strom gespeichert, während 40% wird aus dem Speicher entnommen.

Die GUD-Anlagen kommen nur auf weniger als 1300 Volllaststunden. Damit lohnt sich ein Betrieb unter heutigen Bedingungen nicht. Auch die Elektrolyse-Anlagen kommen nur auf max. 1400 Volllaststunden. Auch ist ein wirtschaftlicher Betrieb unwahrscheinlich.

Die Windparks und Solaranlagen müssen etwa um den Faktor 4 vergrößert werden.

Wenn man auf Methan verzichtet und den Wasserstoff direkt verbrennt, erhält man einen etwas besseren Wirkungsgrad, aber man kann das Erdgassystem nicht zu speichern verwenden. Zur Methanisierung des Wasserstoffs werden bis zu 20 Mio. t CO2 benötigt. Ob man die besorgen kann, bezweifle ich, aber ich kenne damit nicht besonders gut aus.

Nicht berücksichtigt ist in diesem Szenario, dass der Stromverbrauch durch E-Autos und Wärmepumpen steigen könnte.

(Fast) Nichts ist unmöglich, aber vieles ist schwer vorstellbar.

Verfall der Sitten?

Die SPD hat jetzt den Vorschlag gemacht, dass Anwohner von Windpark finanziell an diesen beteiligt werden. Man hofft dadurch die Klagen der Anwohner zu verhindern.

Es gab immer schon Vorwürfe an Kläger (meistens Naturschutzverbände), dass sie sich ihr Klagerecht in einem Vergleich abgekauft haben lassen. Diese haben sich gegen diese Vorwürfe vehement gewehrt.

In der Öffentlichkeit würde ein solches Verhalten nicht sehr günstig beurteilt. Ob ein derartiges Verhalten nicht sogar gegen die guten Sitten verstösst, wage ich nicht zu beurteilen.

Es werden gemäss einer Umfrage nur 20% der Windparkprojekte beklagt.

Nehmen wir mal an, dass dann niemand mehr klagt. Was bedeutet das dann?

Den Menschen, die aus Naturschutzgründen geklagt haben, war ihr eigener Geldbeutel wichtiger als die Natur. Es geht ihnen gar nicht um den Naturschutz.

Viele Menschen behaupten, dass sie gesundheitliche Probleme durch die Windturbinen haben. Wenn diese Menschen auf Klagen verzichten, kann der gesundheitliche Schaden wohl nicht sehr groß gewesen sein.

Die SPD unterstellt also den Klägern im Grunde, dass ihre Klagegründe nur vorgeschoben oder eingebildet sind.

Zu mindestens hat keine der Kläger ehrenwerte Gründe, denn ehrenhafte Gründe wird sich man ja nicht abkaufen lassen.

Ob man damit Wählerstimmen gewinnt, wage ich zu bezweifeln.