Die neue Energiewelt wünscht man sich voll smarter Lösungen, die wenig Aufwand verursachen und wenige Ressourcen verbrauchen. Nachhaltigkeit wird verschieden definiert, drei Strategien nachhaltiger Entwicklung sind in der Diskussion: Suffizienz (Verringerung Aufwand), Effizienz (optimale Ausnutzung von Material und Energie) sowie Konsistenz (umweltverträgliches Material, Kreislaufwirtschaft, Müllvermeidung). Keiner dieser Ansätze kommt beim exzessiven Ausbau der Windkraft zum Tragen. Immer größere Anlagen verschlingen immer mehr Material und produzieren dennoch nicht verlässlich, nicht nachhaltig die Ware Strom.
Die Zahlen sind eindrucksvoll. Für eine Anlage des Typs Enercon E-82 mit 3,2 Megawatt Nennleistung und 130 Meter Nabenhöhe ist folgender Materialaufwand nötig:
Verbundmaterial (Rotorblätter) 29 t
Kupfer 12 t
Aluminium 1,3 t
Gusseisen 73 t
Stahl 283 t
Beton 1.750 t
Masse ca. 2.150 t
Der Jahresstromertrag beträgt bei unterstellten 2.000 Volllaststunden etwa 6,4 Gigawattstunden (GWh). Zwei MAN V10-Dieselmotoren mit je 18 Litern Hubraum, 500 Kilowatt Dauerleistung und 8.000 Betriebsstunden würden im gleichen Zeitraum etwa 8 GWh erbringen. Konstant und im Bedarfsfall regelbar, jedoch mit laufenden Emissionen verbunden. Ihre Gesamtmasse: 3 Tonnen.
Die besonders „ehrgeizigen“ Ausbauziele des Ministers für Wirtschaft und Klima Robert Habeck würden allein onshore einen Zubau bis 2030 von sieben bis zehn Windkraftanlagen pro Werktag erfordern und selbst dann wäre fraglich, ob die Forderungen aus dem Klimaschutzgesetz erreicht würden. Den Zahlen vom grünen Tisch stehen unbequeme Realitäten entgegen, so die der Beschaffbarkeit der großen Materialmengen und die der Montagegeschwindigkeiten. Die für die heute üblichen Windkraftanlagen erforderlichen 1.000- bis 1.300-Tonnen-Kräne stehen nicht so einfach auf den Höfen der Montagefirmen herum, sie sind ausgebucht und werden auch anderweitig in der Industrie gebraucht. Zudem können sie nur bei niedrigen Windgeschwindigkeiten die Turmsegmente, Rotorblätter und Gondeln heben, so dass ein durchgehender Montageablauf nicht gesichert ist.
Der Kern aus Eisen
Ein gewichtiges Teil jeder Anlage ist die Nabe, die die Rotorblätter aufnimmt und die Kraft an die Welle überträgt. Hier beispielhaft ein solches Bauteil für eine 2,5-MW-Anlage. Masse: 16,3 t1
Ebenfalls aus Stahlguss bestehen die Verbindungsstücke zwischen Nabe und Turm:
(Grundrahmen einer 2-MW-Anlage, 8,65 t)
Die Gießereikapazitäten in Deutschland sind ausgebucht. Die Firma Siempelkamp2, die größte Handformgießerei des Landes in Krefeld, gibt an, dass sie ihre Produktion um das Fünffache steigern müsste, um den Ausbau zu sichern. Auch Gießereien in Spanien und Italien, die solch große Teile herstellen können, seien ausgebucht. In Deutschland wurden seit 2007 erhebliche Kapazitäten reduziert. Dass die Produktion wieder ausgebaut wird, hält Dirk Howe, Geschäftsführer von Siempelkamp, für unwahrscheinlich:
„Explodierende Energiekosten, Umweltauflagen und Bürokratie lassen Investoren vor dem energieintensiven Gussgeschäft zurückschrecken.“
Auch das andere materielle Hinterland schwindet. Europaweit sinkt die Produktion von Aluminium und Zink, Hüttenkapazitäten wurden vor allem in Frankreich, Spanien, Rumänien und Deutschland aus Kostengründen stillgelegt. Dies ist auch ein Ergebnis deutscher Abschaltpolitik und europaweit verminderten Energieangebots.
Dazu kommt ein globaler Anstieg der Nachfrage nach Lithium, Kobalt, Nickel und Kupfer, den so genannten Schlüsselelementen der Energiewende. Prinzipiell sind in der Erdkruste ausreichend Bodenschätze vorhanden, aber die Erschließung neuer Förderstätten kann bis zu 20 Jahre dauern. 30 Rohstoffe gelten inzwischen „kritisch“ mit einem hohen Versorgungsrisiko, darunter das für die Windkraftgeneratoren wichtige Neodym.
Die Abhängigkeit von wenigen Lieferländern, besonders China, Russland, Chile, Indonesien und den Philippinen steigt. Die Chinesen sind mit einem Anteil von 44 Prozent der Hauptlieferant für diese kritischen Rohstoffe.
Kosten und Gewinn
Folgerichtig steigen die Preise. Der Windkraft-Multi Siemens-Gamesa fuhr allein im letzten Quartal 2021 309 Millionen Euro Verlust ein. Gerissene Lieferketten und damit geplatzte Termine trugen ebenso dazu bei wie stark gestiegene Rohstoff- und Materialpreise, während die Produktpreise vertraglich schon vereinbart waren.
Für den Neubau gelten weiterhin die Ausschreibungsverfahren nach dem EEG 2017. Bisher waren die Angebote für Fotovoltaik immer überzeichnet, während im Bereich der Windenergie das ausgeschriebene Volumen meist nicht erreicht wurde. Zudem musste der Wind-Zuschlagswert der Vergütung von anfangs 6,2 auf 7,5 Cent pro Kilowattstunde angehoben werden, um überhaupt Angebote zu erhalten.
Steigenden Kosten auf Herstellerseite stehen inzwischen stark gestiegene Strom-Börsenpreise von zeitweise über 300 Euro pro Megawattstunde (€/MWh) gegenüber. Selbst Orkan Nadia schaffte es am 29. und 30. Januar 2022 nicht, mit einer Windleistung von mehr als 45 Gigawatt den Strompreis ins Negative zu drücken, sondern nur auf 2,30 Euro pro Megawattstunde. Den erwarteten „Überschussstrom“, den man künftig für die Wasserstoff-Elektrolyse verwenden will, wird es nicht geben. Mehr oder weniger Ökostrom im Netz wird nur noch weniger oder mehr Mangel bedeuten. Die Stromproduktion aus Wind und Solar kann nicht den Entfall der Produktion aus Kern- und Kohlekraftwerken ersetzen. Für die Sektorenkopplung wird nichts übrigbleiben.
Verschiedene Faktoren machen das wirtschaftliche Umfeld für die Windmüller künftig sehr unübersichtlich:
– Stark steigende Herstellungs- und Montagekosten
– Standorte zunehmend in immer windschwächeren Gebieten
– Fachkräfte- und Materialmangel
– Steigende Wartungs- und Entsorgungskosten
– Zunehmender Widerstand aus der Bevölkerung
Demgegenüber sind weiter steigende Strompreise im Großhandel zu erwarten. Hier wirken bereits jetzt Windfall-Profits. Basierend auf der Regelung zur so genannten Management-Prämie können die Betreiber der Ökoenergieanlagen die Gewinne aus hohen Strompreisen voll abschöpfen, während sie nach unten durch die gesetzlich zugestandene Vergütung abgesichert sind. Anstelle wie in Großbritannien die Überschüsse auf das EEG-Umlagekonto für Zeiten niedriger Marktpreise umzubuchen, darf die grüne Bourgeoisie hier voll abschöpfen. Gewinne privatisieren, Verluste sozialisieren, Asozialpolitik in Reinform.
Der große Vorteil der Marktwirtschaft besteht in der Selbstregulierung von Nachfrage und Angebot. In Zeiten unkalkulierbar steigender Energiepreise wird jedoch niemand in den Ausbau von Produktionskapazitäten investieren, letztendlich begrenzt die Materialfrage den wunschgemäßen Ausbau der Ökostromerzeuger.
Die planwirtschaftlich angelegte Energiewende wird auch planwirtschaftliche Erscheinungen hervorbringen. Produzenten werden wie in realsozialistischen Zeiten immer öfter sagen: „Ham wa nich“.
1 – Wehner/Sonntag „Neue Dimensionen – Windenergie fordert die
Gießereibranche“ Konstruieren+Giessen 30 (2005)
2 – „Wirtschaftswoche“ v. 21.1.22, S. 6
Der Beitrag erschien zuerst bei TE hier
Kommentare zum Artikel
Bitte beachten Sie beim Verfassen eines Kommentars die Regeln höflicher Kommunikation.
@ Wolfgang Pöschl 26.02.2022 - 15:36
Dann stellen Sie es richtig,
wenn Sie es können.
MfG, HPK
@HPK
Sie haben erstens die Definition des EROI nicht verstanden und zweitens ist das, was Sie dazu schreiben grottenfalsch. Ich würde einfach nichts schreiben, wenn ich null Ahnung davon hätte.
Redaktion (eike) lügt das sich die Balken biegen
"Ihre Gesamtmasse: 3 Tonnen"
Kann das sein wenn bereist ein MAN V10-1100 Motor ca. 1750kg an Gewicht hat.
Dann braucht man noch einen Generator, Kühler, Starterakku, Grundgestell, Schaltkasten u.s.w. da sind Sie bereits bei einem MAN V10-1100 Motor + Generator u.s.w. bei ca. 3 Tonnen.
Das sind für zwei so Dieselmotoren zur Stromerzeugung bereits 6 Tonnen und keine 3 Tonnen.
Kraftstofflager brauchen Sie ja auch noch und bei EIKE sind ja die 2 Wochen als Dunkelflaute, Blackout angesagt.
Da werden in den 2 Wochen ca. 94.000 Liter gebraucht, sprich der Tank muss mindesten 100.000 Liter haben, so sind wir nur beim Tank mit 0% Inhalt bereits bei ca. 3 bis 5 Tonnen.
Und wenn der Tank voll ist bei ca. 83 Tonnen + die 3 Tonnen vom Tank = ca. 86 Tonnen.
Nun braucht man noch ein Gebäude für die zwei „Notstromaggregate“ da sind auch ca. 200 Tonnen fällig.
Alles im allen wird man irgendwo bei einer Gesamtmasse von 300 Tonnen landen, das ist ca. 100-fache was EIKE bringt.
@ Wolfgang Pöschl 15.02.2022 - 08:43
Ihr Erntefaktor EROI (energy returned on energy invested) ist ein sehr selektiver, er lässt nämlich den laufenden energy Input des Brennstoffs bei laufendem Betrieb über die gesamte Lebensdauer einfach weg,
So , und nur so, ergibt sich Ihr rätselhaftes Perpetuum Mobile, dass nämlich der Energie Ouput (el. Strom) höher sei wie der Energie Input (Energieaufwand für die Herstellung).
Ganz anders bei den Erneuerbaren.
Durch den konstanten neuen Energiezufluss aus dem Weltall von der Sonne, nur dadurch kommt es in der Gesamtbilanz überhaupt zu einem echten Erntefaktor, dass, wie der Name sagt, tatsächlich mehr Energie geerntet wird wie für die Herstellung investiert.
In allen anderen Fällen (Öl, Kohle, Gas, Uran) handelt es sich um begrenzte Primärenergiequellen aus dem Inneren der Erdkruste. Sie werden bei der Umwandlung in elektrischen Strom unwiderbringlich verbraucht, sie danach weg, ein für alle mal. Die Erde verarmt durch den Verbrauch dieser Rohstoffe. Der wahre Erntefaktor ist immer <1.
Hier überhaupt von einem Erntefaktor >1 zu sprechen ist eine Mischung aus Hybris und Verkennung/Verdrehung der Tatsachen.
Sie blenden lediglich aus was Ihnen nicht passt und suggerieren dabei, dass das Ausgeblendete gar nicht existierte.
MfG, HPK
Der anonyme EIKE-Autor des Artikels traut sich tatsächlich relativ nah an die Realität heran und nennt sogar mal konkrete, überprüfbare Zahlen anstatt wie üblich, nur wilde Behauptungen seitens EIKE hier aufzustellen.
Das nenn ich mal Fortschritt in der Diskussionskultur.
Aber gemach, nicht zuviele Vorschusslorbeeren auf einmal.
Da schreibt er, Zitat:
„Mehr oder weniger Ökostrom im Netz wird nur noch weniger oder mehr Mangel bedeuten. Die Stromproduktion aus Wind und Solar kann nicht den Entfall der Produktion aus Kern- und Kohlekraftwerken ersetzen.“
Hier die konkreten Zahlen, Daten, Fakten:
Im Januar '22 lag der bundesweite EE-Anteil in der Nettostromerzeugung bei 48,0 %.
Im Februar '22 bisher bei 59,9 %.
Man erinnere: Am 30./31.12.21 gingen 3 Kernkraftwerke vom Netz, ihr Anteil an der bundesweiten Stromerzeugung schrumpfte von um die 13% auf etwa 6 %.
Der anonyme EIKE-Autor gibt konkrete Zahlen zur Enercon E-83 (3,2 MW) an. Nach seinen Angaben fallen von der Gesamtmasse 2.150 to ganze 29 to auf das Verbundmateraial der Rotorblätter.
Wieviel % sind das ?
Der ganze Rest ist im Prinzip recycelbar. Und selbst an der Recycelfähigkeit von Verbundmaterialien wird intensiv geforscht.
Ja, auch der Beton der Fundamente ist recycelbar. Ich habe es selbst gesehen wie in Frankfurt ein ganzes Hochhaus zerbröselt wurde zu Straßenschotter inkl. Fundamente. Geht also.
Das heißt 2.121 to der Enercon E-82 bestehen aus wertvollem, recycelbarem Wertstoff.
Kann das irgendeins der kürzlich stillgelegten AKWs von sich behaupten ?
Mit Sicherheit : Nein!
Stattdessen: 20-30 Jahre Rückbauzeit für AKWs. Und wer bezahlt das ?
Mahlzeit.
MfG, HPK
Diese „Material-Schlacht“ ist ein Merkmal dafür, dass es definitiv nicht darum geht, mit einem notwendigen sparsamen Aufwand an Kosten ein bestimmtes Ergebnis zu ermöglichen. Nämlich eine sichere Stromversorgung.
Das am Gemeinwohl fixierte Wirtschafts-Prinzip, wie es bei den Stadtwerken und weiteren kommunalen und öffentlichen Unternehmen der Bedarfsdeckung im Interesse der Bevölkerung, wurde offensichtlich zum Nachteil der deutschen Bevölkerung, mit Vorsatz politisch ausgehebelt. Damit auch die direkte Rechenschaftspflicht dieser Öffentlichen Versorgungs-Unternehmen gegenüber den als Aktionären betroffenen Bürgern, denen z. B. auch Zusatzkosten aufgebrummt werden, wenn Bewohner sich Wallboxen für E-Fahrzeuge installieren und dafür Netze wie in Gewerbegebieten verlegt werden, oder zu Windmühlen und Solaranlagen.
Damit wurde einer Clique, die in den Altparteien intensiven Lobbyismus, zum Nachteil und auf Kosten der Bevölkerung betreiben, der höchste Strompreis in Europa organisiert http://www.wirtschaftslexikon24.com/d/erwerbswirtschaftliches-prinzip/erwerbswirtschaftliches-prinzip.htm
Das „Ergebnis Stromversorgung“ zu jeder Zeit wird z. B. auf Schiffen zuverlässig erreicht in dem Dieselmotoren Wechselstrom-Erzeuger antreiben. Dabei muss selbstverständlich immer die Balance von Stromverbrauch zu Generator-Leistung durch die regulierbaren Motor-Drehzahl zur Verfügung stehen https://www.netzfrequenzmessung.de/ (dabei haben Schiffe 60 Hertz)
Wenn man das was in Deutschland durch bescheuerte Halunkenpolitik an einer Stromversorgung, anschaulich auf einem Schiff beschreibt, dann sähe das quasi so aus:
„Auf Merkels Narrenschiff drängen sich Windmühlen, das Deck ist mit Solarpaneelen überdacht, im Frachtraum befinden sich zig Tonnen Ballast an Batterien, die Dieselmotoren sollen ausgebaut werden und Käp`ten Hein Blöd erhält zusammen mit Merkel ständig diverse Ehrendoktor-Mützen.
Dr. Robert Habeck und die Max-Planken-Institute beantragen den „No bell-Preis“ in Füsik und hier kriegen sich vor Freude winselnde Influenzer nicht mehr ein, weil ihre Träume wahr werden.“
Der Materialaufwand und der Strompreis sind vor allem eine Frage der Energiedichte der Stromgewinnungsmethode. Je höher die Energiedichte, umso geringer der Materialaufwand. Je höher die Energiedichte, umso höher der Wirkungsgrad und der EROI (energy returned on energy invested) oder auch "Erntefaktor".
Die Energiewende wird, so wie sie derzeit durchgeführt wird, schon alleine aus wirtschaftlichen Gründen scheitern. Das Problem liegt im gigantischen Materialaufwand für das Einsammeln und Zwischenspeichern dieser "dünnen" Energien, wie Windenergie und Sonnenenergie. Die EE-Karawane wird in der Wüste verdursten. Ein Nebeneffekt ist obendrein die verheerende Umweltzerstörung, die mit dieser Energiewende einhergeht. Dazu wird die Energiewende auf die dümmste vorstellbare Weise angegangen indem man die Kernkraftwerke vor den Kohlekraftwerken abschaltet. Man hätte alle Kernkraftwerke bis 2035 laufen lassen sollen und in dieser Zeit den Prototypen für den Dual Fluid Reaktor (DFR) in Deutschland entwickeln sollen. Der DFR hat eine extrem hohe Energiedichte mit einem Erntefaktor von rd. 2.000 im Vgl. zu heutigen Druckwasserreaktoren von 75, Wind 3,9 und Fotovoltaik 1,6. Ein DFR-Block passt in einen Würfel aus Stahlbeton von 36 m Kantenlänge und liefert dabei eine Leistung von 1,5 GW durchgehend für 60 Jahre mit einer Füllung (z.B. mit dem U238, U235, U233, Pu239 - auch als Mix - aus unserem Atommüll). 40 solcher Reaktoren würden den heutigen Strombedarf Deutschlands komplett abdecken. Mit der Restwärme können im Reaktorkern aus CO2 und Wasser synthetische Treibstoffe (Diesel, Benzin, etc. ) hergestellt werden. Die gesamte Biospritherstellung und Biogasherstellung könnte damit eingestellt werden und die dafür verschwendeten landwirtschaftlichen Flächen mit Wald bepflanzt werden, wenn sie nicht für die Nahrungsmittelproduktion verwendet werden. Die Erfinder des DFR-Konzepts sagen Strompreise im Bereich von 0,1 bis max. 1,0 Cent/KWh vorher. Während eine preisgünstige, nachhaltige Energieversorgung, Sicherheit und Beseitigung des Atommülls das Hauptziel einer solchen Energiewende sein würden, wäre die Einsparung von CO2 in einer CO2-neutralen Kohlenstoffwirtschaft ein Nebeneffekt dieses Konzepts.
Wir sollten Treträder aufstellen, wie um 1600 bei den Hafenkränen, allerdings mit verschließbaren Einstiegen und daran Dynamos anschließen. In jedes Tretrad gehört eine Handvoll Grünhäuten. Wasser und Brot gibt´s erst, wenn eine vorgegebene Arbeit von kWh ertreten wurde.
Die Aufstellung weiterer Windräder mag ja in fast jeder Hinsicht unsinnig und in der Gesamtschau sogar klimaschädlich sein - was für uns zählt, ist einzig und allein die Erreichung UNSERER Klimaziele.
Und genau wie die Impfziele wurden uns die auf's Auge gedrückt - ohne Rücksicht auf Verluste und ohne irgendeinen Nutzen für Klima oder Gesundheit.
Was haben wir für Schlappschwänze von "Volksvertretern"?