| Energiekonzept: Deutschland ohne Strom? |
 |
 |
 |
| 4.10.2010 |
Autorenbeitrag von Peter HellerDie Produktion von Roheisen ist ein Vorgang, bei dem sehr viel Kohle verbraucht wird. Das Prinzip ist, das im Eisenerz vorhandene Eisenoxid durch eine Verbrennung zu reduzieren. Der Kohlenstoff aus der Kohle geht dabei eine Verbindung mit dem Sauerstoff aus dem Eisenoxid ein, es entstehen reines Eisen und Kohlendioxid. In der aktuellen Ausgabe der Technology Review wird nun eine interessante Idee vorgestellt, diesen Prozeß durch eine effizientere Alternative zu ersetzen. Man kann die eisenoxidhaltigen Mineralien bei hohen Temperaturen auch in einer Salzschmelze auflösen und dann elektrolytisch die Eisen-Ionen abscheiden. Kohle wird nicht mehr benötigt. Und wenn die erforderliche Prozeßwärme durch Kernreaktoren der 4. Generation bereitgestellt würde, entstünden auch keine Kohlendioxid-Emissionen mehr.
Noch ist dies eine Invention im Konzeptstadium. Die praktische Realisierung wird weitere Forschungs- und Entwicklungsanstrengungen erfordern. Aber dieses kleine Beispiel zeigt den Weg, wie die industrielle Produktion effizienter werden kann. Man ersetze fossile Energieträger durch Elektrizität:
Die Abbildung zeigt auch, wie sich im Energiekonzept der Bundesregierung die Zukunft darstellt. Man vermutet schon hier die Möglichkeit einer erheblichen Trendverstärkung. Der durch eine Vielzahl verschiedener kleinteiliger, je nach Sektor differierender Maßnahmen hervorgerufen werden soll.
Bei sinkendem Verbrauch von Primärenergieträgern und gleichzeitiger Steigerung der Wirtschaftsleistung ist ein steigender Strombedarf zu erwarten. Die Statistik belegt dies, das Energiekonzept vermittelt von dieser abweichende Vorstellungen (Abbildung 2). Über alle Sektoren hinweg wird ein stark sinkender Strombedarf projiziert. Nahezu eine Halbierung bis 2050. Und etwa 25% der dann noch benötigten elektrischen Energie ist zuzukaufen, ist aus dem Ausland zu importieren. Denn wir haben in Deutschland in 2050 nach den Vorstellungen unserer Bundesregierung nicht mehr genug Kapazitäten, uns selbst zu versorgen. Was nicht verwundert, wenn man nicht nur auf Kernenergie, sondern auch auf Braunkohle und Erdgas fast vollständig, und auf Steinkohle in großem Umfang verzichten will.  Die Bundesregierung sieht hier entgegen aller Erfahrungswerte die Möglichkeit einer radikalen Trendumkehr. Und will diesen gezielt herbeiführen. Die dazu gedachten Maßnahmen sind absurd.Man betrachte allein, wie im Sektor Industrie Realität und Wunschdenken auseinanderlaufen (Abbildung 3). Energie zu sparen, so die Bundesregierung, gelingt vorwiegend durch den Einsatz effizienterer Motoren, Pumpen und Kühlsysteme. Alles Dinge, die in Wahrheit zu einem erhöhten Stromverbrauch führen. Auch Energiemanagementsysteme, deren Einsatz die Bundesregierung fordert, sind letztlich nichts anderes als eine komplexe Anordnung von Sensoren, Aktoren und Computern. Die eben an die Steckdose müssen. Und das war es dann auch schon, mit den konkreten Ideen. Alles andere in dem entsprechenden Kapitel bleibt nebulös (Netzwerkförderung, Exportförderung u.ä.). Es ist zu konstatieren: Die Elektrifizierung unserer Lebenswelt ist noch lange nicht abgeschlossen. Sie steht tatsächlich noch immer am Anfang. Man denke an die multimediale Vernetzung, an das “Internet der Dinge”, den Ausbau der Kommunikationssysteme, an intelligente Haushaltsgeräte, an Roboter und “Ambient Intelligence”.  Vor allem die Berliner Visionen von der Elektromobilität zeigen den konzeptionellen Irrweg unserer Regierung deutlich auf. Elektromobile erfordern nicht nur elektrische Energie für ihren Betrieb. Auch ihre Herstellung wird deutlich mehr Strom erfordern, als die herkömmlicher Fahrzeuge. Elektromobile sind ohne konsequenten Leichtbau nicht vorstellbar. Leichtbau aber erfordert den Einsatz von Materialien (Aluminium, Faserverbundwerkstoffe), die ohne Strom nicht gewonnen oder verarbeitet werden können.Jede Steigerung von Effizienz, Qualität und Menge in der Produktion ist letztendlich mit einem zunehmenden Einsatz von Technologien verbunden, die Strom verbrauchen. Und vor diesem Hintergrund kann man eine Prognose wagen: Ja, es ist denkbar, daß die NIEs(1) bis 2050 etwa 300 TWh an elektrischer Energie im Jahr produzieren. Wenn man sie weiterhin mit umfassenden Subventionen künstlich belebt. Aber dies wird eine Stromlücke von etwa 500 TWh bedeuten, zu der andere Quellen herangezogen werden müssen, um Versorgungssicherheit auch in Zukunft gewährleisten zu können. Und wenn man das Ziel der Senkung der CO2-Emissionen nicht aufgibt, stehen aus heutiger Sicht nur drei Optionen dafür zur Verfügung: Erdgas, Kohle (CCS) und Kernkraft. Das ist die Realität. Aus der Verstromung von Erdgas und Braunkohle will die Bundesregierung aber ebenso aussteigen, wie aus der Kernenergie. Und Steinkohle mit CCS-Technologie soll nur noch einen geringen Anteil übernehmen. Das ist die Phantasie, deren Realisierungspotential nach allen vorliegenden Zahlen und allen erkennbaren Trends als nicht vorhanden anzusehen ist. Hinweis: Ich habe mich mit dem Energiekonzept und dem es begründenden Energiegutachten der Bundesregierung generell bereits hier auseinandergesetzt. In diesem und in folgenden Artikeln werden einzelne Aspekte herausgegriffen. (1) NIEs steht für “Neue Ineffiziente Energien”, eine von Heinz Horeis in der aktuellen Novo vorgeschlagene, realitätsnähere Bezeichnung für sogenannte “Erneuerbare Energien”.
Dieser Beitrag erschien ursprünglich am 2. Oktober 2010 auf "science-skeptical.de" |
Kommentare
die Vorteile Bewegungen durch Elektromotoren zu erzeugen liegen nun keinesfalls in der höheren Effizienz. Letztendlich ist es der für die meisten Anwendungsfälle günstigere Drehmomentverlauf (wir erinnern uns, bei Kolbenmaschinen steht bei Drehzahl null kein Drehmoment zur Verfügung), in der Kompaktheit und dem günstgen Preis gerade von Käfigläufern sowie der einfacheren Regelbarkeit durch Frequenzrichter. In vielen Ausnahmefällen hingegen wird elektrische Energie zunächst in hydraulische umgewandelt, nämlich überall dort, wo 'hohe Kraft bei geringem Weg' benötigt wird, also in Pressen, dort wo Werkstücke sicher fixiert werden müssen oder dort wo sehr große Lasten angehoben werden müssen. Die industrielle Wärmeerzeugung mit Strom ist in den meisten Fällen auszuschließen, hier ist immer noch in den meisten Anwendungsfällen das Verbrennen von Erdgas erste Wahl. Zur Automation sind die Vorteile elektrischer Systeme unbestritten, wobei in vielen Fällen nach wie vor pneumatische Systeme zum Einsatz kommen (z.B. durch ihre einfachere Handhabbarkeit in explosionsgefährdeten Bereichen oder in Bereichen, wo zur Redundanz eine rein mechanische Abschaltung zur Anwendung kommt). Es bleibt noch in 'energienahen' Bereichen der Elektrotechnik die Elektromechanik, die in absehbarer Zeit weiterhin eine Rolle spielen wird.
Ihr Artikel zeugt meiner Meinung nach von einer gewissen Weltfremdheit, in der Industrie sieht die Wirklichkeit anders aus. Ich plane als Elektroingenieur seit Jahren unterschiedlichste industrielle Systeme und darf Ihnen hiermit versichern, daß diese Planung sich eher an der Kompakthet und Handhabbarkeit von Systemen orientiert als an deren Energieeffizienz und daß m.E. sich hieran in Absehbarer Zeit vernünftigerweise wenig ändern wird.
Alle Kommentare dieses Beitrages als RSS-Feed.