Energiewende und die Netze – Teil 3

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Erstellt am 12 Mai 2024 | zuletzt bearbeitet vor 6 Monaten von Steffen

Im Teil 3 – Energiewende und die Netze – möchte ich mich neben der Versorgung mit elektrischer Energie mit der Gesamtproblematik des Netzausbaus beschäftigen.

Inhaltsverzeichnis

• Energiewende und die Netze – Bundesnetzagentur
• Elektrische Energie und Primärenergie
• Energiewende und die Netze – Stromnetz
• Gas- und Wasserstoffnetz
• Fernwärme
• Fazit

Energiewende und die Netze – Bundesnetzagentur

Es handelt sich umeinander sog. Bundesoberbehörde, die für folgende Netze zuständig ist:

• Elektrizität
• Gas
• Telekommunikation
• Post
• Eisenbahnverkehr

Ihre Aufgabe ist es, den Wettbewerb zu steuern. Weitere Informationen gibt es hier und hier.

Elektrische Energie und Primärenergie

Die elektrische Energie ist eine sog. Sekundärenergie, da sie in Kraftwerken aus Primärenergie erzeugt wird. Daraus wird deutlich, dass letztere weit umfassender ist.

Wichtig ist das z. B. deshalb, weil sehr gern veröffentlicht wird, dass etwa 50 % der „Stromerzeugung¹“ durch erneuerbare Energien geschieht (https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/erneuerbare-energien/erneuerbare-energien-in-zahlen#uberblick). In der genannten Quelle finden sich auch die Zahlen (Stand Ende 2023) für

• Wärme: 18,8 %
• Verkehr: 7,3 %

So kommen wir summa summarum auf 22 % Gesamtanteil.

Apropos Bundesumweltamt: Auf die Idee der folgenden Grafik muss man erstmal kommen. Bereits in der Schule haben wir gelernt, dass ein Kreisdiagramm für 100 % steht. Okay, das ist in folgender Darstellung gegeben, aber was wird hier 100 % gesetzt? Aber wer beherrscht schon noch Prozentrechnung und Arten der Darstellung derselben?

Primärenergie bezeichnet die Summe aller in noch nicht verarbeiteten Energieträgern enthaltenen Energie. In verschiedenen Prozessen wird diese Energie nun in die benötigten Energieformen umgewandelt, so ein Teil – wie oben beschrieben – in elektrische Energie. Ein anderer Teil wird in Raffinerien oder anderweitig so aufbereitet, dass wir unsere Wohnungen (und nicht nur diese) warm bekommen oder mit unseren Verbrennern sinnlos durch die Gegend heizen und das Klima schädigen *** Ironie aus***.

Warum Ironie aus? Nun, was immer gern vergessen wird, ist, dass die derzeitige Verbrennertechnik auch dafür sorgt, dass die Regale im Supermarkt gefüllt sind, um bei einem nachvollziehbaren Beispiel zu bleiben. Klar gibt es hier Alternativen, aber die sind teuer und bedürfen mutiger Entscheidungen der Politik. Die erste wäre, das unsägliche planwirtschaftliche Verbrennerverbot für 2035 zurückzunehmen. Ohne diese wird es (derzeit) nicht gehen. Die zweite betrifft die Kernenergie. Aber dieses Thema möchte ich an dieser Stelle nicht aufmachen.

Energiewende und die Netze – Stromnetz

Die Erzeugung elektrischer Energie erfolgt lt. Aussage des Umweltbundesamtes zu 51,8 % aus den sog. erneuerbaren Energien. Warum das Wort „erneuerbar“ falsch gewählt ist, habe ich hier erklärt. Diese Zahl bekommen wir durch Politik und Presse immer wieder zu hören. Mit den 18,8 % oder 7,3 % der anderen Bereiche ist nicht so viel Staat zu machen.

Was bedeutet es eigentlich hinsichtlich der Netze, wenn noch mehr Windkraft- oder Photovoltaikanlagen gebaut werden? Es gibt zwei Aspekte:

• Flächenverbrauch
• Speichermöglichkeiten

Mittlerweile ist es für Besitzer von Land lukrativer, die Flächen an Betreiber von Solaranlagen denn an Landwirte zu verpachten. Davon abgesehen brauchen diese Anlagen einfach viel Fläche, die dadurch nicht mehr anderweitig genutzt werden kann, mal ganz abgesehen davon, dass die Oberfläche der Panel im Sommer bis zu 100 °C heiß wird, was aber ein ganz anderes Thema ist. Okay, dann pflastern wir die Dächer zu. Das mag ganz vernünftig klingen (ich selbst habe also eine Anlage, die sich tatsächlich rentiert), aber was passiert am Ende der Lebensdauer? Zwanzig Jahre bekomme ich eine Einspeisevergütung, danach verkaufe ich die erzeugte Energie zu marktüblichen Preisen (abzüglich des Eigenverbrauchs). Lohnt sich das? Nein! Von der riesigen Menge an Müll spreche ich noch gar nicht.

Das Problem der volatilen Energieerzeugung ist, dass zum einen die Netzstabilität sinkt und zum anderen Energie nach dem Zufallsprinzip erzeugt wird. Ganz zufällig ist es nicht, statistisch klingt das auch ganz gut, aber dennoch bleibt das Problem der Volatilität. In Zeiten der „zügellosen“ Erzeugung, z. B. sommers mittags im Falle der Photovoltaik, benötigt niemand diese Energie, nach Sonnenuntergang dreht sich das Ganze aber. Mit der Windenergie verhält es sich ähnlich. Eine sehr windige Nacht vs. ein windstiller Tag zeigt das Problem.

Speicher könnten helfen, nur was ist geeignet? Jeder, der eine private PV-Anlage mit Speicher betreibt, weiß, was Speicher kostet. Amortisation? Eher fraglich, es sei denn, die Preise für elektrische Energie gehen weiter nach oben. Jetzt stelle ich mir gerade vor, was für Akku-Parks benötigt werden, um diese Art des Speicherns großtechnisch umzusetzen. Ich denke, das lohnt sich – wenn überhaupt – nur für Kleinanwender im privaten Bereich.

Gas- und Wasserstoffnetz

Bleibt der Elektrolyseur, der aus elektrischer Energie in Wasserstoff gespeicherte chemische Energie erzeugt. Damit ergeben sich drei neue Probleme, nämlich zum einen die Kosten (die Dinger sind unglaublich teuer), zum zweiten die Energiebilanz (Elektrolyse ist extrem energieaufwändig) und zum dritten das Leitungsnetz für den Wasserstoff.

Schauen wir auf die Energiebilanz (https://www.gasag.de/magazin/neudenken/wie-viel-strom-fuer-1kg-wasserstoff):

• 1 kg Wasserstoff wird im Elektrolyseur mittels 53 kWh elektrischer Energie erzeugt.
• Verbrennt man nun diese Menge, werden 39,6 kWh thermische Energie frei.
• Damit ergibt sich ein Wirkungsgrad von 39,6 / 53 = 0,75 (75 %).

Das klingt zunächst gut, allerdings vergleiche ich hier hochwertige elektrische Enegie mit vergleichsweise minderwertiger thermischer Energie. Hinzu kommt, dass die Erzeugung von 1 kg H₂ derzeit ca. 15 € kostet. Um das ins Verhältnis zu setzen, reicht es aus, die jährlich benötigte Wärmeenergiemenge meines Hauses herzunehmen:

• Bedarf: 35 000 kWh thermische Energie
• Kosten (Öl): 3 500 €
• Kosten (grüner Wasserstoff): 35 000 / 39,6 * 15 € = 13 260 €

Die Kosten für den Ausbau eines geeigneten Gasnetzes sind da noch gar nicht enthalten. Übrigens hat meine Rechnung zu den Kosten für das grüne Gas den Fehler, dass ich mit den aktuellen Energiekosten rechne, was nicht ganz fair ist. Der Wasserstoff wird mit Überschüssen produziert, die wir sonst unter Zuzahlung ins Ausland verklappen würden. Was am Ende 1 kg Wasserstoff kosten wird, ist abhängig davon, was Elektrolyseure und Netzausbau kosten werden. Billig wird es nicht.

Fernwärme

Politiker kommen dann schon einmal auf die glorreiche Idee, ganze Städte mit Fernwärme zu versorgen. Die Idee klingt gut, da häufig bei industriellen Prozessen Abwärme in großen Mengen entsteht. Zentrale Heizkraftwerke sind aber auch denkbar, da diese effektiver arbeiten, als viele kleine Einzelheizungen.

Viel zu schön, um wahr zu sein? Ja, denn es gibt kein Fernwärmenetz.

Fazit

Nun könnte man argumentieren, dass einfach die Netze ausgebaut werden müssen. Klar, aber wer soll das bezahlen?

Ein intaktes (Erd-)Gasnetz muss raus, Fernwärme, Wasserstoff und Ertüchtigung des Stromnetzes rein. Stromtrassen kann man teilweise überirdisch und damit günstiger bauen, bei den anderen Netzen geht das leider nicht.

Elektrolyseure, Akku-Speicher und was sonst noch so entwickelt wird, müssen geplant, gebaut und finanziert werden. Die Gaskraftwerke als Ausgleich für die Dunkelflaute sind noch nicht einmal geplant, ganz abgesehen davon, dass erst einmal Investoren gefunden werden müssen, die bereit sind, „Pi mal Daumen“ zu kalkulieren, da die Erzeugung letztlich genau so flatterhaft sein wird, wie die der „erneuerbaren“ Energien.

Aber mit dem Ausbau der „Erneuerbaren“ sinkt bekanntlich der Strompreis. Die Tagesschau verteidigt die ideologisch getriebene Energiepolitik und droht mit steigenden Preisen, wenn der Ausbau der „Erneuerbaren“ nicht schnell voranschreitet. Wie wäre es zur Abwechslung mit einer umfassenden Information der Bürger, bspw. darüber, dass die Abschaltung von Kernkraftwerken und in Folge der Kohlekraftwerke den Preis genauso treiben, wie die o. g. Investitionen in Netze und Technik. Finde den Fehler…

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1. Ich setze den Begriff in Anführungszeichen, da kein Strom erzeugt, sondern elektrische Energie aus anderer Energie durch Umwandlung erzeugt wird. ↩︎