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26.05.2011, 15:06 Uhr
Ausstieg, Umstieg, Einstieg
Ein Beitrag von Dipl. Ing. Gerhard Grosser, Münster
Der Tsunami zerstörte in Fukushima Eins, bestehend aus 6 Siedewasserreaktoren, die Stromversorgungsnetze, die externen Notstromversorgung und die Versorgung mit Kühlwasser. In Fukushima Zwei, bestehend aus 4 Siedewasserreaktoren, blieben die Notstromaggregate funktionsfähig, da sie wie in deutschen KKW im Reaktorgebäude geschützt untergebracht waren. Die ausgefallene Reaktorkühlung der abgeschalteten Reaktoren Fukushima Eins führten zur  Havarie.  Alle Anlagen hielten dem Erdbeben der Stärke 9 stand.

Erdbeben und Tsunami dieser Art und Stärke sind in Europa nicht zu erwarten. Trotzdem sind jetzt 80 Prozent der deutschen Bevölkerung für die baldige Abschaltung deutscher Kernkraftwerke. Eine mögliche größere Gefahr durch französische oder tschechische KKW, die sogar in Sichtweise an unseren Grenzen betrieben werden, wird öffentlich, politisch und individuell in Deutschland ausgeblendet.
72 Staaten, die Kernkraftwerke nutzen, wollen aus Fukushima Lehren ziehen, wie aus einem Abschlussbericht der 5. Überprüfungskonferenz des Übereinkommens über nukleare Sicherheit in Wien hervorgeht. Die EU wird seine 143 KKW noch in diesem Jahr einem einheitlichen Sicherheitstest unterziehen, der von den nationalen Sicherheitsbehörden durchgeführt wird.

Durch ein Moratorium der Bundesregierung, einmalig weltweit, wurden in Deutschland 8 KKW der Bauart vor 1980 abgeschaltet. Seit Mitte März 2011 werden bis zu 6000 MW Leistung Atomstrom aus Tschechien und Frankreich eingekauft. Wegen nicht ausreichender Stromleitungen kann Strom aus Norden und Westen nach Süden nicht geliefert werden (www.bild.de). Eine einseitige mediale Berichterstattung, die grünen Thesen und Ideologien folgt, verschweigt oder verniedlicht die technologische, finanzielle und soziale Dimension des Ausstiegs aus der Kernenergie. Der Umstieg auf 40 bis 50% nicht grundlastfähige erneuerbare Energien, Ist  eine  naturwissenschaftliche und technologische  ungewisse Herausforderung.

Erneuerbare Energien heute

Solarstrom

Stromanteil nur 1%, Wirkungsgrad 10%. Stromkunden zahlen 3,9 Mrd. €/a. 20 Jahre lang, das sind 80 – 100 Mrd. €, Das Geld fehlt beim Netzausbau. Trotz Senkung der Vergütung auf 23 cts/kWh bleibt Solarstrom gegenüber Kohle und Gas mit 2-4 cts/kWh nicht konkurrenzfähig.

Wind
Stromanteil 6%, Wirkungsgrad der installierten Leistung 15%. Stromkunden zahlen 4,3 Mrd. €/a später das Doppelte. Die Landschaft wird „verspargelt“, Erholungsgebiete entwertet. Windanlagen auf See sind kostenaufwendig, sie erfordern eine technisch hochwertige, noch nicht erprobte Infrastruktur. Wirkungsgrad 30%. Schnell zu aktivierende Gaskraftwerke, sind in Küstennähe zur Absicherung von 70% Strombedarf pro Jahr bei Flaute oder Stürmen notwendig.

Biogas
Wirtschaftlich ab 140 ha landwirtschaftlicher Nutzfläche. Stromkunden zahlen 4,0 Mrd. €/a. Nachteile: Monokulturen, ethische Frage Nahrung oder Gas, Abfallbeseitigung.

Netzfrequenz

Das Höchst- und Hochspannungsnetz Deutschlands und Europas muss stabil  auf einer Frequenz von 50 Hertz gehalten werden. Wird zu viel Strom eingespeist (Wind) steigt die Frequenz, steigt die Stromnachfrage, sinkt die Frequenz. Die Schwankungsbreite darf nur 0,5 Hertz vom Nennwert 50 Hertz betragen. Gegenmaßnahmen: Zu- oder Abschaltung von Regelleistung, die in Wartehaltung teuer vorgehalten wird. Die Primärregelleistung muss in 15 – 30 Sekunden, die Sekundärregelleistung in 5 Minuten und die Minutenreserve in 15 Minuten aktiviert sein. Für das Bereitstellen der Regelleistung sind Pumpspeicherkraftwerke, Gaskraftwerke und gedrosselte Dampfkraftwerke erforderlich. Je mehr Ökostrom produziert wird und zwar fern der Stromverbrauchszentren, umso komplexer, technisch schwieriger und kostenaufwendiger die Regelung der Netze. Eine Zukunftsplanung für die Netzstabilität ist noch nicht möglich. Voraussetzung hierfür sind: Standorte der Stromgewinnung, Anteil des Windstroms, Hauptabnehmer des Stroms sowie die Trassen und der Verbund der Netze.

Zukunftsszenario

Der CO² -Ausstoß deutscher Kraftwerke beträgt 280 Mio. Tonnen/a. Durch die Abschaltung der 8 KKW erhöht sich der Wert um 40 Mio. Tonnen CO², bei endgültiger Abschaltung aller KKW um 150 Mio. Tonnen/a CO². Die ehrgeizigen Klimaziele bei CO² sind nicht zu erreichen.

Netzagentur und Politik halten 3600 km neuer Hochspannungsnetze für erforderlich, die in 10 Jahren zu bauen sind. Fachleute sind nach allgemeiner Erfahrung skeptisch, ob dies gelingt. Kosten: einige Milliarden €, die auf den Strompreis aufgeschlagen werden.

Je mehr Windstrom in die Netze eingespeist wird, umso dringlicher wird eine neue Netzsteuerung. Zwei Szenarien oder Kombinationen sind denkbar: 
Flexible Gaskraftwerke werden an strategischen Punkten gebaut, die für die Netzstabilität sorgen und Stromengpässe bei Windflaute schnell ausgleichen. Kohlekraftwerke, auf maximale Energieeffizienz ausgelegt, sind ebenfalls soweit zu drosseln, dass sie auf unterschiedliche Laststufen reagieren können. Der unberechenbare Windstrom gibt den Takt vor und vernichtet Energieeffizienz. Die Meteorologie kann hier hilfreich sein. Die Regelungssysteme müssen zentral gesteuert werden. Die Gesamtkosten werden beträchtlich werden. Zudem ist Gas ein so wertvoller Stoff, dass er nicht in großen Mengen in Kraftwerken verheizt werden sollte.

Die zweite Möglichkeit, die effizienter wäre und irgendwann zwingend wird: überschüssiger Windstrom muss gespeichert werden. Ideen gibt es hierfür einige, Speicher auf dem Grund der Nordsee, die genialste. Technisch erprobt sind nur Pumpspeicherkraftwerke. Das sind zwei Talsperren auf unterschiedlichem Niveau. Aus der unteren Talsperre wird bei Stromüberschuss  Wasser in die höher gelegene Talsperre gepumpt, bei Strombedarf wird Wasser durch Rohrleitungen einer Turbine zugeführt, die Strom erzeugt. Je grösser der Höhenunterschied zwischen beiden Talsperren, desto besser die Effizienz. Ideale  Standorte wären im Mittelgebirge. Die Durchsetzung solcher Standorte in 10 Jahren oder überhaupt, ist unwahrscheinlich. Hier wären die „grünen“ Utopien   am Ende. Den Industrie- und Wirtschaftsstandort Deutschland können beim Einstieg in erneuerbare Energien von 40 oder 50% nur Naturwissenschaft und Ingenieure mit ihrer Innovation und Technik auf einem Niveau erhalten, der die wirtschaftliche und soziale Stabilität der BRD gewährleistet.

Der Strompreis in Deutschland, Steuern und Abgaben über 40%, ist heute bereits doppelt so hoch wie in Frankreich. Der Strompreis wird weiter steigen. Betroffen sind wir alle, noch kritischer wird es für die  stromintensive Industrie und ihre qualifizierten Arbeitsplätze. Die Standorte im Süden Deutschlands, deren Aufschwung in den letzten 40 Jahren von der Kernkraft profitierte, werden eine Durststrecke erleben oder Atomstrom aus Frankreich importieren. Die EWG lässt das zu. Ein grünes Paradies ist nicht in Sicht. Aber Naturwissenschaft und Technik gewinnen an Bedeutung, hoffentlich auch in den Schulen.

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