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Donnerstag, 23. März 2023

Marcus Craul im Energiegespräch mit Eduard Heindl

 

Marcus Craul

Marcus Craul hat 20 Jahren Erfahrung im Bankwesen und Energie-/Rohstoffhandel. Er war beim Risk Management bei der Saudi Aramco Products Trading Company in Dhahran, KSA, tätig, aber auch bei deutschen Energieversorgungskonzern RWE. Er hat das Studium der Betriebswirtschaftslehre an der Gerhard-Mercator-Universität Duisburg abgeschlossen. Er hat die Firma Drasdo Collegen & Partner gegründet.

Im Gespräch blicken wir in die Wassertoffwelt. Je nach Technologie ist Wasserstoff unterschiedlich belastend für die Umwelt. Damit die verschiedenen Arten von ihrer Herkunft leichter zu unterscheiden sind, werden sie Farben zugeordnet. So ist blauer Wasserstoff aus Erdgas hergestellt, allerdings wird das CO₂ im Boden verpresst, damit der Wasserstoff bezüglich CO2 klimaneutral ist.

Ein weiteres Thema ist die Preisbildung. Der Strompreis an der Börse wird nach einem Marktmechanismus gebildet, der Die Nachfrage berücksichtigt. Dabei werden dann alle Hersteller zu jeden Moment, genaugenommen jeder viertel Stunde, zum Preis des teuersten Herstellers, etwa Erdgasturbine, entlohnt. Warum das durchaus sinnvoll ist, erklärt Craul sehr plausibel im Energiegespräch.

Zuletzt geht es um "grünes" Geld, das an der Börse investiert wird. Viele Investoren suchen Werte, die nach verschiedenen Aspekten moralisch und ökologisch gut sind. Das hat einen erheblichen Einfluss auf Anlageentscheidungen und den Wert verschiedener Unternehmen.
 
Marcus Craul im Energiegespräch mit Eduard Heindl

Übersicht Energiegespräche


Mittwoch, 1. Februar 2023

Robert Werner im Energiegespräch

 Robert Werner im Energiegespräch

Robert Werner ist seit über 20 Jahren mit dem Thema Energie beschäftigt und leitet jetzt das Hamburg Institut Consulting GmbH. In einem ausführlichen Gespräch mit Robert hatte ich die Chance, wichtige Informationen zum Thema Wärmewende zu sammeln. Fast alle denken bei der Energiewende an die Erzeugung von Strom aus Sonne und Wind. Aber wie können wir in Zukunft heizen?

Eine wesentliche Idee ist, große Wärmepumpen an das Nahwärmenetz zu hängen und dann die Wärme aus überschüssiger Wind- oder Solarenergie zu erzeugen. Das hat den interessanten Aspekt, dass Wärme relativ einfach zu speichern ist, etwa in einem großen Wasserteich, der isoliert ist. Dies wurde in Dänemark schon umgesetzt.

Eine weitere Idee ist, dass man Flüsse, etwa die Elbe als Wärmequelle für die Wärmepumpe nutzt, um dann mit hohem Wirkungsgrad die Wärme für das Nahwärmenetz zu erzeugen.

Unser Gespräch hat uns aber auch zu einem Weserkraftwerk geführt, dessen Bau Robert Werner geleitet hat. Wichtige Aspekte der Strompreisbildung, der Speicherung und anderer Energiequellen haben wir ebenfalls angesprochen, am besten das Gespräch ansehen:

Robert Werner im Gespräch über die Energiewende

Übersicht Energiegespräche

Samstag, 21. Januar 2023

Professor Wolfram Münch im Energiegespräch

 Professor Wolfram Münch im Energiegespräch

Professor Münch leitet den Forschungsbereich des großen Energieversorgers EnBW. Am 11. Januar 2023 hatte ich die Chance, mit ihm ausführlich ein Energiegespräch zu führen. 
Da wir beide in Physik promoviert haben, hatten wir schnell einen Draht zum Thema Energie.
Im Gespräch ging es dann um die verschiedenen Forschungsbereiche, in denen ein modernes Energieunternehmen aktiv ist. Dabei spielt Wind offshore und sogar mit schwimmenden Systemen eine wichtige Rolle. 
Die Energiespeicherung mit Wasserstoff und die verschiedenen Probleme bei der Umwandlung, Transport und Speicherung ist ebenfalls ein aktiver Forschungsbereich.
Elektromobilität aus der Sicht eines Energieunternehmens, das die Infrastruktur bereitstellt und das auch die notwendige Energie "just in time" bereitstellen muss, bedarf einer sorgfältigen Analyse.

Professor Dr. Wolfram Münch im Energiegespräch

Wie immer freue ich mich, wenn das Video gefällt, Daumen hoch und den Kanal abonnieren, dann werde ich weitere Gespräche führen:-)

Bisherige Videos:

  1. Professor Ganteför, Wohlstand, Energie, CO₂, Kernenergie
  2. Professor Eberhard, USA, Energieverbrauch, Solarenergie
  3. Dr. Nico Wehrle, Energiespeicher und Kosten
  4. Professor Münch, Energieforschung, Wind, Wasserstoff 
  5. Robert Werner, Wärmewende, Stadtwerke, Politik

Übersicht: Energiegespräche




















































































Freitag, 6. Januar 2023

Professor Eberhardt im Energiegespräch

 Professor Dr. Wolfgang Eberhardt

im Energiegespräch mit Prof. Dr. Eduard Heindl

Wenige Menschen haben sich im Lauf des Lebens so intensiv mit Energiefragen beschäftigt wie Prof. Eberhardt. Er hat über zehn Jahre in der Forschung bei Exxon in den USA gearbeitet, hat beim Energieprogramm der US-Regierung von Obama mitgewirkt.
Auch seine weiteren Aktivitäten sind beeindruckend: Seit 1998 ALS Berkeley, Science Advisory Committee. Seit 2003 Vorstandsmitglied IGAFA. Seit 2003 Ehrendoktor der Universität Uppsala (Schweden). Seit 2005 Photon Science Committee DESY. Seit 2005 SSRL (Stanford, USA) Science Advisory Panel. 2007 Chair VUV-XV-Conference Berlin. Seit 2008 Pohang Acc. Lab, Science Advisory Committee. Seit 2009 NSRRC, Taiwan, Science Advisory Committee. Sprecher IGAFA

Im Gespräch haben wir Aspekte der amerikanischen Energiepolitik betrachtet. Wir sind auf Fragen der Energieversorgung für den Verkehr eingegangen und haben die Problematik des Klimawandels und der CO₂-Abscheidung angesprochen. Aber sehen Sie selbst:

YouTube Kanal: @eduardheindl


Bisherige Videos:

  1. Professor Ganteför, Wohlstand, Energie, CO₂, Kernenergie
  2. Professor Eberhard, USA, Energieverbrauch, Solarenergie
  3. Dr. Nico Wehrle, Energiespeicher und Kosten
  4. Professor Münch, Energieforschung, Wind, Wasserstoff 
  5. Robert Werner, Wärmewende, Stadtwerke, Politik

Übersicht: Energiegespräche

Samstag, 31. Dezember 2022

Dr. Nico Wehrle im Energiegespräch

 Dr. Nico Wehrle im Energiegespräch

mit Eduard Heindl

Dr. Nico Wehrle hat über das Thema der Kosten der Energiespeicher für die Energiewende promoviert.
Dabei hat er untersucht, wieviele und welche Energiespeicher man benötigt, wenn man auf 100% erneuerbare (Wind und Sonne) umstellt.
Über die bemerkenswerten Resultate habe ich mit ihm gesprochen, aber seht selbst:
Ich freue mich über viele Zuschauer und natürlich die obligatorischen Likes!


Bisherige Videos:

  1. Professor Ganteför, Wohlstand, Energie, CO₂, Kernenergie
  2. Professor Eberhard, USA, Energieverbrauch, Solarenergie
  3. Dr. Nico Wehrle, Energiespeicher und Kosten
  4. Professor Münch, Energieforschung, Wind, Wasserstoff 
  5. Robert Werner, Wärmewende, Stadtwerke, Politik

Übersicht: Energiegespräche

Samstag, 3. Dezember 2022

Gerd Ganteför im Energiegespräch mit Eduard Heindl

 Energiegespräche

Inzwischen habe ich viele Beiträge zum Thema Energie hier publiziert. Damit die Qualität weiter wächst, werde ich jetzt regelmäßig Experten zu verschiedenen Themen aus dem Energiebereich interviewen. Dazu besuche ich die Experten und nehme mir ausführlich Zeit, um die Antworten auch besser zu verstehen. Mir gefällt es nämlich nicht, wenn nur kurze Aussagen abgegeben werden und dabei nur Schlagworte fallen.

Das erste Interview mit Prof. Dr. Gerd Ganteför dauerte über eine Stunde und ist jetzt online auf meinem YouTube Channel zu sehen.

Es geht um die Fragen, wie kritisch ist der Klimawandel, wie viel Energie können wir sparen und gibt es eine Chance für die Kernenergie.

Weitere Beiträge werden regelmäßig folgen, mindestens einer im Monat oder auch mal zwei. Da ich mit diesem Kanal kein Geld verdienen will, sondern hochwertige Informationen sammeln will, bleibt der Kanal auch erst mal werbefrei.

Ich freue mich über viele Zuschauer und natürlich die obligatorischen Likes!

Bisherige Videos:

  1. Professor Ganteför, Wohlstand, Energie, CO₂, Kernenergie
  2. Professor Eberhard, USA, Energieverbrauch, Solarenergie
  3. Dr. Nico Wehrle, Energiespeicher und Kosten
  4. Professor Münch, Energieforschung, Wind, Wasserstoff 
  5. Robert Werner, Wärmewende, Stadtwerke, Politik

Übersicht: Energiegespräche



Samstag, 5. Februar 2022

Die vier Probleme der Energiewende

 Die vier Probleme der deutschen Energiewende

Mit der raschen Zunahme der CO₂-Konzentration in der Atmosphäre und bekannten Problem des Klimawandels, ist allen Ländern klar, dass die Emission von CO₂ praktisch völlig eingestellt werden muss.
Deutschland will hier Vorreiter sein und hat daher eine ungewöhnliche Agenda unter der neuen rot-grün-gelben Regierung aufgelegt. Die Energieversorgung soll in wenigen Jahren auf Wind und Sonne umgestellt werden. Geht das? Genau dieser Frage möchte ich in diesem Blog-Post nachgehen.


Die vier Reiter der Apokalypse
von Albrecht Dürer dargestellt.
      • Solarenergie im Winter
      • Windenergie und Flaute
      • Speichertechnik
      • Deutschland und Kernenergie

Solarenergie

Ohne Frage ist die Sonne die wichtigste Energiequelle für die Erde. Doch kann man die Energie auch für die Bedürfnisse eines Landes auf dem 51. Breitengrad nutzen? Zunächst muss man klar feststellen, dass die Umwandlung von Solarenergie in elektrischen Strom in den letzten zwanzig Jahren enorme Fortschritte gemacht hat, insbesondere ist der Preis von Solarmodulen dank Massenfertigung in China drastisch gesunken. 
Ich empfinde Solarenergie als gut!
Hier an einer 10 MW Anlage von Prof. Enebish in der Mongolei

Selbst unter deutschen Wetterbedingungen kann unter günstigen Umständen, Freiflächenanlage in Süddeutschland und niedrige Zinsen, ein Preis von ca. 5 ct/kWh [1] realisiert werden. In diesem Beitrag werde ich nicht auf die letzte Kommastelle eingehen, um die Fragen übersichtlich zu halten.

Das Problem ist der Winter

Der Erzeugungspreis von 5 ct/kWh funktioniert aber nur, wenn jemand den Strom unabhängig vom Bedarf, das ganze Jahr über zu dem Preis abnimmt, genau das tut das EEG. Das führt dazu, dass im Sommer, mittags, in Zukunft wesentlich mehr Strom erzeugt wird als benötigt wird oder das Stromnetz aufnehmen kann. 
Im Winter ist es genau anders, zu dieser Jahreszeit erzeugen die 50 GW Solarzellen, die aktuell in Deutschland installiert sind, nur ein Prozent der in Deutschland benötigten elektrischen Energiemenge. Insbesondere die Monate November, Dezember, Januar, sind das Problem, wie die Abbildung zeigt.

Jahresverlauf der Solarenergieproduktion in Deutschland [2]

Zur Lösung des Problems benötigen wir Stromspeicher, oder wir versuchen es mit Windenergie, die im Winter besser zur Verfügung steht.

Wind ist ein launischer Freund

Wind weht in Europa im Winter stärker als im Sommer, das liegt an der Temperaturdifferenz zwischen den sehr kalten Polarregionen im arktischen Winter und dem relativ warmen Golfstrom sowie komplexen Windmustern auf der Nordhalbkugel. Es sei angemerkt, dass aufgrund der verstärkten Erwärmung der Polarregion die Windgeschwindigkeiten generell auf der Nordhalbkugel abnehmen könnten. Da CO₂ die Wärmeabstrahlung überall behindert, aber die Wärmeeinstrahlung in Richtung Äquator auch in Zukunft hoch bleibt.  
Das Problem mit dem Wind ist weniger der Winter, sondern die Verteilung der Hochdruckgebiete in Europa, die dazu führen können, dass über Wochen kaum Wind weht. 
Eine neun Tage anhaltende Flaute
bei der Windstromerzeugung im November 2021 [3].

In dem Bild sieht man eine typische Flaute von 9 Tagen im November 2021, solche Flauten können aber auch noch etwas länger dauern. Kein aktuell verfügbarer Speicher kann diese Zeit überbrücken, die deutschen Pumpspeicher, die immerhin 40 GWh speichern können, wären nach 30 Minuten leer, wenn man den Strombedarf im Land aktuell decken wollte.

Windkraftwerke moderner Bauart
sind alles andere als eine Zier im Naturpark.

Speicher sind teuer

Viele Leser des Speicherblogs werden den Preis von Speichern kennen, er ist hoch. Batterien kosten unter günstigen Umständen 100 €/kWh. Um damit einen Tag deutschen Strombedarf zu überbrücken, müsste man eine Kapazität von 2.000 GWh, was 2.000.000.000 kWh entspricht, aufbauen. Das würde 200 Mrd. kosten, mehr als die, nicht ganz billige, Energiewende bisher gekostet hat. Um aber eine echte Dunkelflaute zu bewältigen, müsste man diesen Wert nochmals verzehnfachen.

Könnte der Lageenergiespeicher eine Alternative sein?
Noch hat sich kein Investor gefunden.


Alternativen sind Wasserstoff  oder synthetisches Methan. Elektrolytisch Wasserstoff im GW-Bereich herzustellen, hat noch keiner realisiert, typische Anlagen sind um den Faktor tausend kleiner und liegen im MW-Bereich. Die Pläne, das in 10 Jahren umzusetzen, ist neben den Kosten der Anlagen, den Bedarf an speziellen Rohstoffen, Platin, und der Schwierigkeit der Skalierung zumindest sehr sportlich.

Doch das Problem bei Wasserstoff ist noch schwerwiegender, der System-Wirkungsgrad liegt unter 50%, was enorme zusätzliche Konverter auf Basis von Solar- und Windkraftanlagen erfordert.
Zudem ist Wasserstoff nicht leicht zu speichern und noch schwerer zu transportieren, es bedarf also noch einer weiteren Infrastruktur. Die Alternative auf Methan auszuweichen, verschlechtert den Wirkungsgrad auf 25%, mit entsprechenden Folgen für den Strombedarf entsprechender Anlagen.

Drei komplette Energiesysteme

Die Energiewende erfordert eigentlich drei komplett neue Energiesysteme: Zunächst die Stromgeneratoren auf Wind und Sonnenbasis, die um den Faktor 10 ausgebaut werden müssen.
Dann ein System, das den Solarstrom im Sommer vom Tag in die Nacht verschiebt, also Batterien mit einer Kapazität von 2000 TWh. Und als Drittes ein komplettes Backup auf Erdgasbasis, das es gewährleistet, dass in einem Industrieland auch im kalten Winter die Energieversorgung gesichert ist. Dazu muss die Kapazität der Erdgaskraftwerke um den Faktor 10 auf mindestens 100 GW ausgebaut werden. Diese Kraftwerke haben dann eine Belegschaft, die nur wenige Wochen im Jahr benötigt wird, neben der Arbeitsplatzpsychologie, ein teures Vergnügen.
In der Summe findet man, so in der Dissertation von Nico Wehrle nachzulesen, dass der Strompreis auf 19 ct/kWh ab Kraftwerk steigt, der bisher bei 5 ct/kWh lag. Steuern und diverse Abgaben sind hier nicht berücksichtigt.

Deutschland und Kernenergie

Die ganze CO₂-Problematik wäre mit Kernenergie leichter zu lösen. Kernenergie ist die sicherste und umweltfreundlichste Energie. Das ist aber in Deutschland praktisch nicht zu vermitteln. Ich will es trotzdem versuchen. Zur Frage der Sicherheit ist es sinnvoll einen Vergleich der Todesopfer pro erzeugter TWh Strom anzustellen. Das Resultat verblüfft:

Die Kernenergie hat mit 0,04 Todesopfer pro TWh das geringste Risiko [4].

Bisher sind bei dem Reaktorunfall in Tschernobyl weniger als 200 Menschen zu Tode gekommen. Sieht man pessimistisch weitere 4000 Tote infolge von Krebs, hat man praktisch alle Todesopfer der Kernenergie berücksichtigt. Allen die Luftverschmutzung der Kohlekraftwerke und anderer Emittenten, hat in Europa in den letzten zehn Jahren 500.000 Todesopfer gefordert.
Was hier meist übersehen wird, ist die enorme Energiemenge, die weltweit 400 Kernkraftwerke kontinuierlich liefern.

Auch die CO₂-Bilanz ist hervorragend:

Kernenergie hat die geringsten CO₂-Emissionen
aller steuerbaren Energiequellen [5].

Mit 25 Gram pro kWh liegt die Kernenergie weit vor Erdgas, aber auch vor Fotovoltaik, Biogas und Holz. Die Studie stammt aus der Schweiz, international findet man auch Studien, die der Kernenergie nur 4 Gramm pro kWh zuordnen.

Warum ist dann Kernenergie ein Problem?
  • Zur Zeit der Entstehung der Antiatombewegung, in den '70er-Jahren des 20. Jahrhunderts, war noch nicht klar, wie gut Kernenergie beherrscht wird. Viele hatten mit mehr Unfällen und wesentlich schlimmeren Folgen bei den Unfällen gerechnet. Die Menschen hatten die Atombomben noch vor Augen, von denen bis dahin die unglaubliche Zahl von 2000 gezündet wurden [6]!
  • Das CO₂-Problem war nicht präsent, der Club of Rome Bericht "Limits to Growth" aus dem Jahre 1972 [6] hat es noch nicht einmal erwähnt. Die Angst war damals das Ende der Rohstoffe, von Blei bis Öl sollte fast alles bis zum Jahr 2000 ausgehen.
Doch inzwischen sind 50 Jahre in das Land gegangen und wir sollten uns auf die Kernenergie rückbesinnen, moderne Reaktoren bauen und nicht das Industrieland Deutschland mit einer überhasteten Energiewende überfordern.

Sonst endet das wieder einmal, um mit Mephisto in Goethes Faust zu sprechen: 
"Ich bin ein Teil von jener Kraft,
die stets das böse will und stets das gute schafft,..."

Nein, wir machen es umgekehrt hierzulande:
"Wir sind ein Teil von jener Kraft, 
die stets das Gute will und stets das Böse schafft!"

Weitere Blogbeiträge:

Quellen:

[1] Bundesnetzagentur durchschnittlicher Zuschlag für Fotovoltaik Freiflächenanlagen 2021
[2] ZSW, BDEW, Stand 12/2021
[3] Fraunhofer ISA, Energy-Charts
[5] PSI/ESU Services 2012, Werte für die Schweiz
[6] Anzahl der Atomwaffentests nach Wikipedia
[7] Club of Rome https://www.clubofrome.org/publication/the-limits-to-growth/