Der Energieexperte, Dokumentarfilmer und Bestsellerautor Hans Kronberger hat vor kurzem ein sehr lesenswertes Buch mit dem Titel „Geht uns aus der Sonne“ herausgegeben. Er zeigt darin den Weg der Energienutzung des Menschen seit der Steinzeit auf, die Merkmale der einzelnen fossilen Energieträger, über die Abhängigkeit und vermeintliche Unverwundbarkeit des Westens von fossilen Energieträgern, die wissenschaftliche Sichtweisen von Peak Oil, erklärt Zusammenhänge zwischen Zentralisierung, Macht und Ausbeutung, beschreibt Klimakonferenzen und was sie uns gebracht haben, Strategien der erneuerbaren Energie-Verhinderer und malt die kopernikanischen Energiewende und das neue Zeitalter aus, das schon begonnen hat. Einige interessante Punkte darf ich in diesem Blogbeitrag herausgreifen:

Photovoltaik

„Photovoltaik ist die einzig bekannte Energietechnik, die über ausreichend Primärenergie verfügt, sowohl in der Menge (das 10.000 fache des Weltverbrauchs) als auch von der Laufzeit (5Mrd. Jahre) und von den Primärenergiekosten (0,0 Cent).“ schreibt Kronberger. Und sie besitzt viele, wichtige Vorteile: sie reduziert die energetische Abhängigkeit eines Landes (Die Abhängigkeit der EU von Energieimporten liegt bei ca. 60%.), sie reduziert das militärische Konfliktpotential weltweit erheblich, sie trägt zum Wohlstand von Entwicklungsländern bei und reduziert damit den Migrationsdruck zwischen Nord und Süd und Ost und West, sie hält mehr Geld und Arbeitsplätze im Land und reduziert den Devisenabfluß (wenn wir regional Photovoltaikanlagen produzieren und installieren, anstatt fossile Energieträger aus fernen Ländern zu importieren. Die EU gibt jährlich 550 Mrd Euro für Energiezukäufe aus.), sie sondert keinen Geruch ab, bewegt sich nicht und ist daher lautlos und es entstehen keine Emissionen bei der Nutzung.

Strategien der Verhinderer

Drei typische Strategien der „Schattenmänner“, wie sie Kronberger nennt sind:

- Enthusiatisch zustimmen und unerfüllbare Bedingungen daran knüpfen. (Im Ziel übereinstimmen, nimmt Druck aus einer Diskussion, aber Weg in Frage stellen.)

- Zuerst Energieeffizienz, dann erst Umstellung auf erneuerbare Energien fordern Verhinderer gerne. Als einen der „Haupttäter“ führt Kronberger hier Ernst Ulrich von Weizsäcker (Faktor 4) an. Den Naturverbrauch um welchen Faktor auch immer zu verlangsamen, ändert grundsätzlich noch nichts am Grundmuster der Energiegewinnung. Und nicht dass Energieeffizienz nicht wichtig wäre, aber die die Art der Energiegewinnung ist noch viel entscheidender.

- Langzeitpläne. Die sind speziell in der Politik mit ihren relativ kurzen Wahlperioden sehr beliebt. Es werden großmächtige Pläne bis 2050 erstellt, damit man jetzt nichts tun muß.

Ökologischer Fußabdruck

Sehr kritisch sieht Kronberger das Konzept des ökologischen Fußabdruckes, das von Mathis Wackernagel und William E. Rees 1994 entwickelt wurde. „Es ist problematisch, wenn eine Gruppe von Menschen eine gezielte Erziehung für den Rest der Menschheit für nötig hält.“ Es ist wieder nur eine Methode Menschen in „sauber“ und „nicht sauber“, in gut und böse zu teilen und damit eine Variante mehr, die Gesellschaft zu spalten. Es ist ein bequemes Mittel der Politik, sich ihrer Verantwortung zu entledigen und statt die entsprechenden Rahmenbedingungen zu schaffen, sämtliche Pflichten an das Volk zurückzuschieben (ihr dürft nicht reisen, nicht fliegen, nicht so viel Energie verbrauchen, …).

Neue Ideen folgen oft dem Weg der drei B´s: belächelt, bekämpft, bewundert. Erneuerbare Energien werden schon bekämpft. Also sind wir schon weit gekommen, schreibt Kronberger.

Im Rahmen der von der Austrian Power Grid initiierten Diskussionsplattform „E-Trend Forum“ diskutierten Experten von Universitäten, NGO´s, VertreterInnen der Stromerzeuger, dem Umweltbundesamt und InteressentvertreterInnen aus dem Bereich erneuerbaren Energien seit letztem Jahr über die Zukunft der Stromversorgung. Vor kurzem wurden die Ergebnisse präsentiert.

Vielleicht einmal ganz allgemein: wie sind Stromnetze aufgebaut?

Es lassen sich generell zwei Arten von Netzen unterscheiden:

• Übertragungsnetze: Übertragungsnetze sind Höchstspannungsnetze, 220kV-380kV. Ihre Aufgabe liegt in der Übertragung von den jeweiligen Produzenten (Kalorischen -, Wasser-, Windkraftwerken, …) zu Transformatoren, die in der Nähe der großen Verbraucher liegen.
• Verteilernetze: Von diesen Transformatoren geht es über Hochspannungsnetze, 50-150kV, die für eine Grobverteilung der Energie an Ballungszentren und großen Industriebetrieben verantwortlich sind, weiter über Transformatoren zu Mittelspannungsnetzen (6-30kV). Entweder liefern Mittelspannungsnetze den Strom dann an Transformatoren des Niederspannungsnetzes oder an Einrichtungen wie Stadtwerke, kleinere Betriebe, Schulen, .. Im Niederspannungsnetz (230 – 690V) wird der Strom an private Haushalte, Kleinbetriebe, kleine Gewerbe, usw. feinverteilt.

Durch den Eintritt erneuerbarer Energien wird die bisherige zentralisierte Energieversorgung – Erzeugung an wenigen zentralen Orten und Verteilung an viele kleine Abnehmer – auf den Kopf gestellt: Es gibt nicht mehr nur wenige, große Energieerzeuger sondern immer mehr kleine (PV-Anlagen auf Hausdächern, Windräder, Kleinwasserkraftwerke, …). Die Trennung zwischen Erzeugern und Verbrauchern löst sich teilweise auf. Das stellt unsere Netze vor neue Herausforderungen:

• Alle gängigen Studien und Szenarien (auch die „grünen“) gehen von einem steigenden Energiebedarf bis 2050 aus. Dem müssen die Leitungen,Transformatoren und Steuermechanismen gewachsen sein.
• Viele erneuerbare Energie-Erzeuger befinden sich in verbraucherfernen Regionen (zB Offshore Windparks).
• Erneuerbare Energien sind volatil. Es entsteht also eine starke Fluktuation im Angebot. (Wind weht unregelmäßig, die Sonne scheint nur tagsüber, wenn Wolken vorbeiziehen, schwankt die Stromerzeugung einer PV-Anlage, …).
• Der Bedarf an Speicherung wird dadurch zunehmen. (Pump-, Druckluft-Wasserstoffspeicher, Akkus von Elektroautos, …)
• Die Korrelation zwischen Angebot und Nachfrage bei erneuerbaren Energien ist relativ gering. (Der Wind weht nicht immer, wenn der Strombedarf gerade am höchsten ist.)
• Die gesetzlichen Rahmenbedingungen sind noch nicht an die neue Situation angepasst.
• Im Zuge der Liberalisierung der Stromnetze, im EU-Raum großteils zwischen 1997 und 1999, kam es zu einer Trennung von Stromerzeugern und Überträgern. Auch 2011 bestehen nach wie vor Kommunikationslücken: Es ist für die „Überträger“ oft nicht möglich zu erfahren, was die Erzeuger planen. Daher ist es für die „Überträger“ schwer, Übertragungsnetze zu planen, die den Erfordernissen der Erzeugern gerecht werden.
• Die Zielsetzungen zur europäischen Energieversorgung gehen zum Teil bis ins Jahr 2050. Die Politik ist geprägt von 2-4 Jahrestakten, sie reagiert oft nur auf Druck oder Zuruf von Lobbyisten und NGO´s.

Einige Beispiele aus unterschiedlichen Regionen Europas:

Norwegen hat ein enormes Wind-Offshore-Potential. Allerdings deckt Norwegen ca. 98% seines Strombedarfes mit Wasserkraft und hat wenig Anreiz, sein Windpotential zu nutzen. Die äußeren Hebriden (West-Schottland) bergen ein großes Meereskraft-Potential. Die großen Verbraucherzentren sind aber viel weiter südlich (London, etc). Hier fehlt es an den nötigen Übertragungsnetzen. Wind und Solarstrom ist in Spanien schon gut ausgebaut. Das Land ist aber von Rest-Europa durch Frankreich abgeschnitten. Und da dort Atomstrom eine große Rolle spielt, ist Frankreich nicht besonders motiviert, die nötigen Übertragungsnetze für die Spanier zur Verfügung zu stellen. In Südosteuropa haben die Balkanstaaten signifikante erneuerbare Energie-Potentiale, eine stark steigende Energie-Nachfrage, aber zum Teil veraltetet, zentralisierte Energiesysteme, eine schwach ausgebaute Netz-Infrastruktur und noch keine Förderungen für erneuerbare Energien.

Was bedeutet das jetzt?

Europas Stromnetze bedürfen einer „Frischzellenkur“ und einer substantiellen Anpassung an die zukünftigen Bedingungen.

Am besten hat es aus meiner Sicht DI Anton Zach von der TU Wien bei seinem Vortrag “Strategien zur Integration erneuerbarer Energien ins Europäische Stromnetz bis 2050″ formuliert:

100% erneuerbare Energien sind möglich, wenn die künstlichen (politischen, institutionellen, …) Grenzen überwunden werden. Die Grenzen sind auf jeden Fall nicht technischer Natur.”

Gestern – im Kreise zahlreicher Energieinteressierter – hat ein Mitarbeiter eines EVU’s das ich jetzt nicht nennen werde,  behauptet:

“Die Energie die ein Photovoltaikmodul für seine Erzeugung benötigt, produziert es über seine gesamte Lebensdauer nicht.”

Wie bitte? Diese Aussage, welche schon lange zur Kategorie “Energielegende” gehört, kursiert tatsächlich noch unter uns!?! Noch dazu unter Menschen, die sich mit dem Thema Erneurbare Energien ernsthaft auseinandersetzen??

Deshalb hier ein kurzer Beitrag zum Thema. Leider sind sich die unterschiedlichen Studien, ähnlich wie bei den Externen Kosten nicht einig; nichtsdestotrotz sind sie eine Indikation. Die verwendeten Quellen sind  teilweise schon relativ alt. Für Hinweise auf aktuellere Zahlen bin ich dankbar. Man kann aber davon ausgehen, dass sich die Werte seitdem noch um einiges verbessert haben.

Begriffe, die in diesem Zusammenhang verwendet werden sind der “Erntefaktor” und die “Energetische Amortisationzeit“.

Der Erntefaktor beantwortet die Frage wie oft man die hineingesteckte Energie über die Laufzeit wieder herausbekommt.

Die energetische Amorisationszeit ist die Zeit, die ein Energiesystem benötigt, um die Energie bereitzustellen, die zur Herstellung, zum Betrieb und zur Entsorgung eingesetzt worden ist.

Wasser- Wind- und solarthermische Kraftwerke amortisieren sich nach 3- 13 Monaten und haben einen Erntefaktor zwischen 24 und 200.

Für Photovoltaikanlagen gibt es Angaben der energetischen Amortisationszeit von  1-5 Jahren bzw. einem Erntefaktor zwischen 2 und 38.  Hier gibt es riesige Unterschiede je nach Lage (zB. Südeuropa) und verwendetem Modul. In der Branche spricht man derzeit von 1-1,5 Jahren Amortisation für Dünnschichtmodule und ca. 2,5 Jahre fü kristalline.

Für fossile Anlagen gibt es diese Angaben ebenfalls. Erneuerbare Energie Gegner argumentieren häufig mit einem sehr hohen Erntefaktor für fossile Energien (zwischen 100 und 200), wobei meist nur die Herstellungsenergie für das Kraftwerk miteingerechnet wird, nicht aber der laufende Input, der bei fossilen Kraftwerken notwendig ist. Nachdem die hineingesteckte Energie nie zu 100% verwertet werden kann (Wirkungsgrad ca. 30%) gibt es bei fossilen Kraftwerken de facto keine energetische Amortisation.  Die Lobby sieht das natürlich anders (siehe hier).

Einmal mehr wird deutlich, dass wir mit Pauschalaussagen nicht weiterkommen. Mit wirklicher Genauigkeit kann man ein Urteil nur nach Standort und verwendeter Technologie fällen. Es wird auch an entsprechenden Kennzeichnungen gearbeitet um diese Information transparenter zu machen.

Nachtrag:

Nach Veröffentlichung des Beitrags wurde mir eine aktuellere Quelle zum Thema PV zugespielt. Sie entspricht zwar dem, was ohnehin schon gesagt wurde, zeigt aber die Entwicklung der letzten Jahrzehnte und enhält außerdem noch andere spannende Daten. Der für uns relevante Teil ist die letzte Spalte. Demnach amortisiert sich eine durchschnittliche Anlage bei einer Einstrahlung von 1300 kWh/kWp  in weniger als 2 Jahren, tendenz fallend. Diese Eintrahlungswerte gibt es bereits im Norden Italiens. Für Österreich bei durchschnittlich 1100 kWh/kWp wird die Amortisationszeit ein wenig höher sein.

Quelle: European Communties 2009, Photovoltaic Technology Platform: Today‘s actions for tomorrow‘s PV technology

Wie im letzten Beitrag angekündigt, startet heute die Blogserie zum Thema Einspeisetarife. Ohne große Umschweife geht’s los.

Die Definition laut klima:aktiv:

“Der Einspeisetarif ermöglicht dem Erzeuger von Ökostrom eine gesicherte Abnahme zu einem gesicherten Preis über einen festgelegten Zeitraum.”

Der Staat macht also ein Gesetz, welches das Energieversorgungs- unternehmen (EVU) dazu verpflichtet den in Österreich erzeugten Ökostrom abzunehmen und an den Endkunden zu verkaufen.

In Österreich wurde für die operative Abwicklung des Ökostromgesetzes und Einspeisetarifes ein eigenes Unternehmen gegründet. Die  OeMAG nimmt den Strom zu dem vom Gesetzesgeber vereinbarten Tarif vom Erzeuger ab und kümmert sich um die tägliche Zuweisung des Ökostroms. Bevor ich zum Einspeisetarif im Detail komme, möchte auf diese kurz eingehen, da sie eine wichtige Rolle in der gesamten Energiedebatte spielen.

Woher kommt unser Strom eigentlich?

Das Energieversorgungsunternehmen (EVU) hat verschiedene Möglichkeiten seinen Strom zu beziehen, den es dann an den Endkunden weiterverkauft. Entweder es kauft ihn an der Strombörse oder produziert ihn selbst.  Durch das Ökostromgesetz sind sie außerdem verpflichtet, einen gewissen Anteil an österreichischem Ökostrom zum Verrechnungspreis (Gesetztestext dazu) von der OeMAG abzunehmen. Hier eine Erklärung von E-Control wie das System funktioniert.

Die Einspeisetarife im Detail

Im Anfangsbeitrag habe ich erwähnt, dass ich aus Zwecken der Komplexitätsreduktion in meinen Beiträgen lediglich auf  Sonnenstrom eingehen werde. Alle anderen Tarife können Sie hier nachlesen.

Folgende Einspeisetarife bekommt man mit viel Geduld  in Österreich für Photovoltaik Anlagen ab 5 kWp.  Mit einer 5 kWp Anlage erzeugt man je nach Standort ca. 5000 kWh Strom pro Jahr und versorgt einen 4-5 Personen Haushalt.

Diese Werte klingen sehr vielversprechend und können durchaus mit den hochgelobten Tarifen aus Italien und Deutschland mithalten. Leider gibt es  einige massive Bremsen im System.

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