Brauchen wir die Kernenergie?

**Schmidts Katze** · 26.01.2012, 00:24

Hallo galileo,

MENA ist ein weites Feld-
Ich würde Länder wie Marokko, Algerien oder Tunesien nicht mit Syrien oder Iran in einen Topf werfen.

Grüße
SK

**Bynaus** · 26.01.2012, 08:03

Zitat von Schmidts Katze

so kannst du aber nur rechnen, wenn du die gesamte Energieproduktion in Wasserstoff umsetzt, und nicht nur die Überschüsse.

Ja, aber soweit wird es mit der Zeit (annähernd) kommen. Wie gesagt, die mittlere Leistung bei Windkraft ist in etwa 20% der Nennleistung. Das heisst, 50% der Energie wird bei über 20% der Nennleistung produziert und 50% darunter. Das heisst, für jeden Sturm, der mehr als die mittlere Leistung reinspült, muss es entsprechende Flauten geben, so dass am Ende die 20% resultieren - das heisst also, wir brauchen letztlich allen Strom, der irgendwann produziert wird - echte "Überschüsse" gibt es bei einer Nennleistung = 5 x Verbrauch gar nicht. Sicher, ein Teil wird sofort gebraucht und muss nicht umgewandelt werden. Aber um auf der Sicheren Seite zu sein - und um die Netzstabilität zu gewähren, sollten wir so rechnen - können wir davon ausgehen, dass man allen Strom letztlich zwichenspeichern muss. Dann kann man vielleicht sogar hoffen, mit den bei einem Faktor 15 tatsächlich zu erwartenden Überschüssen die (strategischen) Notvorräte anzulegen.

Aber wie gesagt: erst müsste mal abgeklärt werden, ob Deutschland überhaupt so viel Windleistung installieren kann, dass es seinen Verbrauch 15 bzw. 37.5 Mal (warum scheinen das alle zu ignorieren? Wenn wir von den fossilen Energien wegwollen, müssen wir am Ende alle Autos, Lastwagen und Züge auf Elektroantrieb umstellen) decken kann. Zur Zeit deckt Deutschlannd etwa 20% seines Bedarfs aus Wind, wenn ich das richtig im Kopf habe. Also 0.2 des Verbrauchs. Das heisst, man bräuchte einen Ausbau um einen Faktor 15/0.2 = 75 oder 37.5/0.2 = 187.5 gegenüber heute (!!!). Also: jedes Mal, wenn ihr ein Windrad seht - denkt daran: um wirklich den Primärenergieverbrauch Deutschlands durch Wind zu decken, müssten für jedes dieser Windräder knapp 200 mehr gebaut werden.

Das ist aber völlig normal.
Wir haben z.B. z.Z. eine strategische Ölreserve, die auch etwa 2 Monate ausreicht.

Ja. Es ist nicht die Lagerung, die mir problematisch erscheint. Es geht darum, dass in dem oben skizzierten Szenario kaum Überschüsse anfallen, weil der mittlere Verbrauch gerade etwa der mittleren Produktion entspricht.

**Solarius** · 26.01.2012, 21:01

Zitat von Bynaus

Aber ja, du kannst Wasserstoff produzieren. Und verlierst davon einen Faktor 3. Faktor 5 mal Faktor 3 = 15. Und das nur schon, um den heutigen Bedarf zu decken. Wenn der Bedarf steigt (etwa wegen Elektroautos u.ä.), steigt entsprechend die Nennleistung, die man zubauen muss.

Wie kommst du nur auf den Faktor 15?

Nehmen wir einmal an, wir installieren nicht die 5-fache Nennleistung, sondern die 10-fache Nennleistung. Dann wird 100% des Bedarfs bereits bei 10% der Nennleistung gedeckt. Erst wenn so wenig Wind weht, dass die tatsächliche Leistung unter 10% der Nennleistung sinkt, muß man Strom aus dem Speicher nehmen.
Und wenn man die 15-fache Nennleistung installiert, so wie du wünschst, dann wird der Bedarf bereits bei 6,66% der Nennleistung gedeckt. Das heißt, erst wenn die tatsächliche Leistung unter 6,66% der Nennleistung fällt, muß man Strom aus dem Speicher nehmen. Und das passiert sehr selten. Man braucht dann fast keinen Speicher mehr.
Ich halte fest: Der Speicherbedarf sinkt, wenn die installierte Leistung erhöht wird.

Dann schauen wir uns mal an was passiert, wenn der Wind so schwach weht, das die tatsächliche Leistung unter 6,66% fällt. Zuerst werden die Speicher geleert, die hocheffizient sind. Also etwa Pumpspeicherkraftwerke oder Druckluftspeicher. Wenn es gelingt, diese beiden Speichertypen so weit auszubauen, das sie wenigstens einen Tag durchhalten, dann hätte man wohl schon die meisten Schwachwindphasen abgedeckt. Und für diese beiden Speichertypen braucht man nur 1,25 Kilowattstunden Strom aufwenden, um eine Kilowattstunde Strom aus dem Speicher herausholen zu können. Ich nehme also einen Wirkungsgrad von 80% an.
Wenn man die hocheffizienten Speichertypen ausbaut, benötigt man weniger Strom, um die Speicher zu füllen. Man benötigt also weniger Windräder.
Ich halt fest: Der Ausbau hocheffizienter Speichertypen senkt die notwendige zu installierende Nennleistung.

Vielleicht wird das ja doch was mit dem Druckluftspeicher und 95% Wirkungsgrad. Und wenn es nur 80% sind, wie bei einem Pumpspeicherkraftwerk, dann finde ich das auch OK.

**Entro-Pi** · 26.01.2012, 23:38

Zitat von Bynaus

wenn du Netzsicherheit willst, musst du entsprechend vorsorgen - und das ist "teuer", weil beim Speichern jedes Mal der Faktor 3 verloren geht.

Du tust ja gerade so, als ob die Speichertechnik für immer auf dem Niveau von 1990 stehen bleiben würde.

In Wirklichkeit ist es doch so, daß die Speichertechnik zur Zeit keine Chance zur Entwicklung hat. Bisher benutzt man regenerative Energien als Lückenfüller und Exportware. "Grundlast" und "Netzstabilität" wird durch fossile und nukleare Techniken besetzt. Und die Politik macht keinerlei Anstrengungen das zu ändern. Solange das so bleibt gibt es keine großartigen Anreize die Speichertechnik weiter zu entwickeln.

Zitat von Bynaus

Desertec wird in der realen Welt mit ihren politischen Gegebenheiten nie grosse Beiträge an das europäische Stromnetz leisten können.

Wieso? Diese Aussage macht überhaupt keinen Sinn. In der EU werden Strompreise bezahlt, die sind in Afrika unbezahlbar. Wirtschaftlich wäre es selbst für fundamentalistischen Spinner völlig unlogisch den Strom nicht nach Europa zu verkaufen. Da könntest du höchstens auf moralischer Ebene argumentieren. Aber das ist scheinheilig, weil es keinen Unterschied macht, ob wir denen ihr Öl oder Strom abnehmen ohne uns drum zu scheren was da abgeht.

**Bynaus** · 27.01.2012, 09:16

Zitat von Solarius

Nehmen wir einmal an, wir installieren nicht die 5-fache Nennleistung, sondern die 10-fache Nennleistung. Dann wird 100% des Bedarfs bereits bei 10% der Nennleistung gedeckt. Erst wenn so wenig Wind weht, dass die tatsächliche Leistung unter 10% der Nennleistung sinkt, muß man Strom aus dem Speicher nehmen.

Genau. Aber für jede Minute, in der man Strom aus dem Speicher nimmt, muss man zuvor drei Minuten lang den Speicher gefüllt haben. Die Nennleistung muss so gewählt sein, dass das bei den gegebenen Windverhältnissen mit hoher Wahrscheinlichkeit (der Wahrscheinlichkeit, mit der man einem Netzausfall in Kauf nehmen will) der Fall ist. Erst wenn man davon ausgeht, dass ALLER Strom erst durch den Speicher muss, ist man auf der sicheren Seite. Daher Faktor 15. Natürlich ist das nur eine erste Näherung. Da in Wirklichkeit nie aller Strom durch den Speicher muss, kann man davon ausgehen, dass der tatsächlich benötigte Wert kleiner ist. Allerdings erfordert das eine viel genauere Untersuchung, als hier möglich ist (hier wird das versucht). Es ist klar, dass es mehr als Faktor 5 sein muss (denn dann ist der Bedarf nur exakt dann gedeckt, wenn es permanent so windet, dass gerade die mittlere Leistung rausschaut), aber es ist auch nicht mehr als ein Faktor 15 (für den heutigen Bedarf).

So viele Pumpspeicherkraftwerke, wie es bräuchte, um den gesamten Energiebedarf von Deutschland (geschwiege denn Europa) für ein paar Tage zu befriedigen, kannst du in ganz Europa wohl gar nicht bauen. Um das Windgas kommst du wohl nicht herum. Oder eben, die Autobatterien der Elektroautos. Allerdings geht dann natürlich der Gesamtbedarf rauf, weil die Elektroautos mit irgendwelchem Strom fahren müssen...

Hast du jetzt mal abgeklärt, wie gross das Gesamtpotential für Windenergie in Deutschland (oder von mir aus Europa) wirklich ist? Ob z.B. nur schon die fünffache Nennleistung des Bedarfs überhaupt realisiert werden kann?

Und für diese beiden Speichertypen braucht man nur 1,25 Kilowattstunden Strom aufwenden, um eine Kilowattstunde Strom aus dem Speicher herausholen zu können. Ich nehme also einen Wirkungsgrad von 80% an.

Hast du eine Quelle dafür?

Zitat von Entro-Pi

Du tust ja gerade so, als ob die Speichertechnik für immer auf dem Niveau von 1990 stehen bleiben würde.

Nein. EE-Gas - und das ist Speichertechnik von heute, nicht von 1990 - ist einfach ein sehr guter, weil haltbarer und über ein existierendes Netz transportierbarer Speicher. Der Effizienz, mit der man Strom in Gas und zurück umwandeln kann, sind aber thermodynamische Grenzen gesetzt, von denen man heute nicht weit entfernt ist.

Bisher benutzt man regenerative Energien als Lückenfüller und Exportware. "Grundlast" und "Netzstabilität" wird durch fossile und nukleare Techniken besetzt. Und die Politik macht keinerlei Anstrengungen das zu ändern.

Nun, ich dachte, gerade in Deutschland sei das jetzt anders? Aber ja, vermutlich kommt es wirklich so: Bloss das "nuklear" durch "fossil" und ein bisschen mehr "regenerativ" ersetzt wird, womit unter dem Strich mehr CO2 in die Luft gelangt... Aber dem Volk wird das bisschen mehr regenerativ als durchschlagender Erfolg verkauft werden.

Wieso? Diese Aussage macht überhaupt keinen Sinn. In der EU werden Strompreise bezahlt, die sind in Afrika unbezahlbar. Wirtschaftlich wäre es selbst für fundamentalistischen Spinner völlig unlogisch den Strom nicht nach Europa zu verkaufen. Da könntest du höchstens auf moralischer Ebene argumentieren. Aber das ist scheinheilig, weil es keinen Unterschied macht, ob wir denen ihr Öl oder Strom abnehmen ohne uns drum zu scheren was da abgeht.

Zu Desertec habe ich mich schon einige Seiten zurück ausführlich geäussert. Ich stehe zu dem, was dort steht, es gibt also keinen Grund, das jetzt wieder aufzurollen oder hierher zu kopieren. Schau einfach dort nach.

**Solarius** · 27.01.2012, 21:24

Zitat von Bynaus

Hast du eine Quelle dafür?

Pumpspeicherkraftwerke haben einen Wirkungsgrad von bis zu 80%. Selten mehr:
http://de.wikipedia.org/wiki/Pumpspe...k#Wirkungsgrad

Der Link für Druckluftspeicher:
http://www.heise.de/tr/artikel/Strom...t-1269417.html
Hier nehme ich statt 95% auch 80% an. 95% klingt unglaublich, aber vielleicht stimmt es ja doch.

Die 1,25 Kilowattstunden habe ich mit diesen Werten selber ausgerechnet. (1,25 mal 0,8 ist 1)

So viele Pumpspeicherkraftwerke, wie es bräuchte, um den gesamten Energiebedarf von Deutschland (geschwiege denn Europa) für ein paar Tage zu befriedigen, kannst du in ganz Europa wohl gar nicht bauen.

Da wäre ich mir nicht so sicher. Es gibt nämlich die Idee, statt Wasser lieber gleich einen ganzen Berg hoch zu pumpen....
Diese Idee wurde auch in Quarks & Co erwähnt.

Hast du jetzt mal abgeklärt, wie gross das Gesamtpotential für Windenergie in Deutschland (oder von mir aus Europa) wirklich ist? Ob z.B. nur schon die fünffache Nennleistung des Bedarfs überhaupt realisiert werden kann?

Das ist schwierig. Ich kann da auch nur Google bemühen. Und ich erhalte dieselben Zahlen wie du. Demnach reicht die Windenergie allein nicht aus. - Andererseits, wenn ich mich umschaue, dann sehe ich noch viel Platz für Windräder. - Und den Truppenübungsplatz würde ich bedenkenlos mit Windrädern zupflastern. Die Soldaten können auch zwischen den Windrädern üben. Sie dürfen halt nicht mit dem Panzer gegen so ein Rad fahren.

Die fünffache Nennleistung kann an Land, mit der bisherigen Technik, wohl nicht realisiert werden. Wir brauchen noch die anderen erneuerbaren Energien.

**Bynaus** · 27.01.2012, 21:39

Es gibt nämlich die Idee, statt Wasser lieber gleich einen ganzen Berg hoch zu pumpen....

Wie, was?

Und ich erhalte dieselben Zahlen wie du.

Mein Problem ist, dass ich eben bisher keine wirklich guten Zahlen gefunden habe... Die Frage ist doch: Wenn wir beantworten wollen, ob wir die Kernenergie brauchen oder nicht (das Thema des Threads), müssen wir erst abklären, ob man die Erneuerbaren Energien soweit ausbauen könnte, dass der volle Energie-Bedarf gedeckt ist. Meine Vermutung ist, dass es bei weitem nicht reicht, wenn man wirklich den Primärenergiebedarf (ca. 6000 Watt pro Person) decken muss und auf die Inlandsproduktion (oder zumindest auf die Produktion in Europa) angewiesen ist. Aber ich lasse mich gerne vom Gegenteil überzeugen.

Nun aber Vorsicht: selbstverständlich kann man einen Bruchteil der Fläche Deutschlands mit Solarzellen zupflastern und gut ist - keine Frage. Doch die Kosten dafür sind wohl untragbar hoch, nur schon wenn man bedenkt, dass man bei einer Lebensdauer von sagen wir 25 Jahren 4% der Fläche jährlich ersetzen müsste. Ganz abgesehen davon dürfte der Rohstoff- und insbesondere Flächenbedarf eines solchen Projektes absolut gigantisch sein. Man darf nicht vergessen, dass man das ganze letztlich tut, um die natürliche Umwelt einigermassen zu erhalten - Quadratkilometer um Quadratkilometer mit Solarzellen zuzubauen passt da nicht wirklich rein (wenn nicht Flächen gebraucht werden, die ohnehin zugebaut sind, z.B. Dächer). Um ein einziges AKW mit 1 GW Leistung zu ersetzen, muss man eine Fläche von ca. 80 Quadratkilometern zubauen (mittlere Leistung, Vorbild: Solarpark Lieberose in Deutschland).

PS:

Die fünffache Nennleistung kann an Land, mit der bisherigen Technik, wohl nicht realisiert werden.

Das hat nichts mit dem Stand der Technik zu tun. Windräder sind schon heute sehr nahe am theoretischen, thermodynamisch erlaubten Maximum. Wir müssen mit dem rechnen, was wir haben.

**Kibo** · 28.01.2012, 18:01

Hallo Bynaus,

Prinzipiell stimme ich dir ja zu, aber in diesem Punkt

Das hat nichts mit dem Stand der Technik zu tun. Windräder sind schon heute sehr nahe am theoretischen, thermodynamisch erlaubten Maximum. Wir müssen mit dem rechnen, was wir haben.

muss ich dir ausnahmsweise mal mit einem Link widersprechen:

Zitat von Nano:

Das hat nichts mit dem Stand der Technik zu tun. Windräder sind schon heute sehr nahe am theoretischen, thermodynamisch erlaubten Maximum. Wir müssen mit dem rechnen, was wir haben.

mfg