Einleitung

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Es ist schwierig aus den derzeitigen öffentlichen Äußerungen von Politik, Wissenschaft und unterschiedlichen Interessenvertretungen ("Lobby") ein klares Bild zu gewinnen.

Es gibt aber einige "Eckpunkte" welche sozusagen "unumstößlich" sind. Einige natürlich vorkommende Energiereserven sind "endlich", werden nach relativ kurzer Dauer "verbraucht" sein. Dies wird leider entweder verdrängt, bzw. in einigen Fällen geradezu in „Verschwörungstheorien“ geleugnet.

Für jede "Arbeit" wird eine mehr oder weniger große Energiemenge benötigt. Wer also z.B. elektrische Energie "erzeugen" möchte, kann (wenn er / sie klug handelt) mit einigem Aufwand eine Bilanz erstellen. Zur Abwechslung mal keine Kostenbetrachtung auf Basis von finanziellen Mitteln, sondern auf der Basis der zu einem derartigen Prozess notwendigen Energiemengen - simpel, was muss ich in ein System "hineinstecken" um in welche Menge der gewünschten "Edelenergie" (el. Strom / Leistung) zu wandeln (erzeugen könnte man nur etwas, was zuvor nicht vorhanden war - Energie ist immer bereits vorhanden, wird bei ihrer Umwandlung in eine der bekannten Formen also nicht erzeugt).

Die Bezeichnung "Energieerzeugung" ist also sehr irreführend. Im Prinzip kann jede Form der Energie nur durch Wandlung bereits vorhandener Energieformen zur Verfügung gestellt werden. Soweit mir bekannt, ist "Wärme" die wohl "qualitativ niedrigste Energieform". Werden alle Parameter an einer beliebigen Maschine betrachtet, endet alles am Ende in (Umwandlung zu) Wärme. Über das genormte Internationale Einheitensystem oder SI (von französisch Système international d’unités) lassen sich die dazu notwendigen Berechnungen "sozusagen in jede gewünschte Richtung" vornehmen. So ist es für die Bewertung unerheblich ob es ich nun bei einer Leistung [P] z.B. um "elektrische" oder "mechanische" Energie handelt (Die physikalische Größe Leistung steht für Energie pro Zeit). Die Grundmaßeinheit ist immer das "Watt". Die Berechnungen erfolgen immer der Formel P = E/t (delta Energie durch delta Zeit). Die elektrische Energie weicht davon nur scheinbar ab, P = U * I (z.B. für sog. Gleichstrom) lässt sich bei strikter Anwendung der zugrundeliegenden SI-Einheiten in die Form "delta Energie durch delta Zeit" transformieren. Dabei gibt es mal mehr oder mal weniger intelligente „Umwandlungsprozesse“.

Für die Betrachtung welche "Energie" unterm Strich "erneuerbar" ist, muss zweifellos die Energiemenge abgezogen werden, welche notwendig ist um die letztendlich benötigte Energieform und besonders ihre Menge, als Resultat zu betrachten. Energie kann nicht „verbraucht“ werden. Doch soweit auf eine „niedere Ebene“ verschoben werden, dass jede weitere Nutzung praktisch unmöglich ist. Beim Geld sagen einige Zyniker analog „dein Geld ist nicht verschwunden, es hat nur neue Besitzer „gefunden“....

Dies ist aber durchaus nicht "die ganze Miete". Neben der reinen Energiebilanz - sicher zunächst sehr aufwendig um alle Parameter zu erfassen - muss noch etwas "einkalkuliert" werden, was sich, weil eben nicht so präzise physikalisch "berechenbar". Welche "Nebenwirkungen" hat eine bestimmte betrachtete Methode ? Heute wird dieser Teil, welcher mittel- und langfristig entscheidend ist, gerne verschwiegen, klein gerechnet oder schlicht negiert.

Oft ist man wegen der Schwierigkeit einen Nachweis zu erbringen, auf langfristige Erfahrung angewiesen. Dabei besteht die Gefahr - Versuchung, Ergebnisse in ihrer Kausalität entweder gleich ganz zu verneinen oder unangemessen "schwach" zu beurteilen. Der momentan zu erzielenden "Gewinn" (sowohl physikalisch wie geldwert), wird der Vorrang vor den Nebenwirkungen gegeben. Im Grunde lassen sich derartige Nebenwirkungen nur schwer beurteilen, selbst dann, wenn die Form der Nebenwirkung unstrittig ist.

In den allermeisten Fällen ist Mensch geneigt etwas, was außerhalb seines persönlichen Lebenszyklus liegt, nicht einkalkulieren zu können bzw. "praktischerweise" auch nicht zu wollen. Was hier fehlt ist eine quasi "reflexionsartiger Abwehrmechanismus" auch auf abstrakte Gefährdungen, die noch (weiter erschwerend) in zeitlicher Ferne liegen. Ein durch viele negative Erfahrungen völlig unbegründeter „Kurzzeit-Optimismus“ - das erstaunliche „nach mir die Sintflut“ Phänomen, findet sich bei allen Gegnern von Entwicklungen, welche mittel- und langfristig negative Nebenwirkungen haben müssen.

Ein Verhalten, was durchaus dem Spezies Mensch den Untergang garantieren könnte. Lässt man / frau einmal die gängigen religiösen „Welterklärungsversuche“ beiseite und argumentiert mit den heute zu Verfügung stehenden gesicherten wissenschaftlichen Erkenntnissen, ist ein Paradigmenwechsel auf breiter Front unausweichlich. Immer vorausgesetzt, das Spezies Mensch betrachtet die Erhaltung seiner Art als grundlegendes Ziel innerhalb der überschaubaren Begrenzungen dieses Sonnensystems. Die wenig verbreitete Erkenntnis sozusagen auf und vom „Raumschiff Erde“ zu leben, würde jede Anstrengung rechtfertigen. In den nächsten 100 Jahren ist es nicht realistisch das „Raumschiff“ zu tauschen. Doch etwa in diesem Zeitraum werden die dem Raubau unterworfene „eingefrorene Energiemenge“ entweder gänzlich verbrannt sein oder aber nur noch in „homöopathischen Dosen“ einer inzwischen bereits 7 Milliarden zählenden Weltbevölkerung „zur Verfügung stehen“.

Ein im Grunde gigantisches Ausrottungsprogramm gegen das eigene Spezies. Nun ja bei anderen Spezies haben wir ja schon mal fleißig geübt ….

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Worin unterscheiden sich die unterschiedlichen derzeit in Betrieb befindlichen Kraftwerkstypen ?

Grob gesehen gibt es eigentlich nur zwei Typen :
a) Kraftwerke welche für den Betrieb fossile bzw. atomare „Brennstoffe“ zur Energiewandlung („Energiegewinnung“) benötigen

b) Kraftwerke welche für den Betrieb keinerlei fossile bzw. atomare „Brennstoffe“ zur Energiewandlung („Energiegewinnung“) benötigen

Was alle Kraftwerkstypen zunächst benötigen, ist neben Rohstoffen zu ihrer Herstellung, die notwendige Energie um das gesamte Kraftwerk gebrauchsfertig herzustellen. Dabei wird davon ausgegangen, alle Typen haben eine rechnerische maximale Laufzeit von 20 Jahren, bevor sie komplett oder aber wesentliche Bestandteile der Anlage außer Dienst gestellt werden müssen.

Im ersten Schritt wird nun ermittelt wie lange es dauert um die so investierte komplette Energiemenge durch die Anlage selbst „wiederzubeschaffen“. Aus diesen Werten (Verhältnis „investierte Energie zu der „nutzbaren Energie“) ergibt sich der sog. „Erntefaktor“ (englisch Energy Returned on Energy Invested, ERoEI) Nicht zu verwechseln mit dem englischsprachigen Ausdruck „Energy Harvesting“ welcher eine „Ernte“ von elektrischer Energie in sehr begrenztem Maßstab aus anderen Methoden bezeichnet.

Bei allen Vorgängen, gleichgültig ob sie nun selbst der „Energiegewinnung“ dienen oder schlicht „für Herstellung, Transport, Lagerung, Verkauf und Entsorgung eines Produktes benötigt werden“, wird dieser Anteil als sog. „Graue Energie“ bezeichnet. Aus dem WIKI „Graue Energie“ :

Das Statistische Bundesamt Deutschlands errechnete, dass im Jahr 2003 die durchschnittliche Energieintensität aller Waren ohne Energiegüter 4,5 MJ/EUR (1,25 kWh/€) betrug. D. h. im gesamtwirtschaftlichen Mittel verursacht jeder Euro, den ein Endverbraucher ausgibt, zirka eine Kilowattstunde (= 3,6 MJ) an „grauer Energie“ (ausgenommen direkter Kauf von Energie).

Je nach Gütergruppe variiert die Energieintensität stark. Folgende Gruppen waren im Jahr 2003 laut Statistischem Bundesamt am meisten mit indirektem Energiebedarf belastet: Luftfahrt (25,7 MJ/EUR), sonstiger Verkehr (16,3 MJ/EUR) und chemische Erzeugnisse (11,8 MJ/EUR).

Auf dieser Basis (1kWh = 3,6 MJ/€) beträgt die „Energieintensität“ der Luftfahrt in D ca. 7,14 kWh/€, Verkehr : 4,53 kWh/€ und Chemieerzeugnisse : 3,28 kWh/€

Was ebenfalls daraus geschlossen werden kann, am „Lebensende“ einer Anlage werden Anteile übrigbleiben welche für künftige Produktionsprozesse nichtmehr verwertbar sind bzw. im Endprodukt irreversibel eingebunden sind (z. B. Beton welcher zwar aufbereitet werden kann, aber die darin „gefangenen“ Energien nicht mehr recycelbar sind). Bei Metallen muss ein deutlich geringerer Energieaufwand betrieben werden um sie erneut nutzbar zu machen.

Bei allen während der Betriebszeit radioaktiver Strahlung ausgesetzten Metallen verbietet sich das übliche Recycling (Einschmelzen etc.) Dadurch gehen alle davon betroffenen Rohstoffe jeder weiteren Verwertung verloren. Bei allen anderen Betriebsarten können Metalle (besonders Aluminium) mit wesentlich geringerem energetischem Aufwand (als bei der Erstherstellung) wiederverwendet werden. In einer auf einen möglichst hohen Recyclingsgrad ausgerichteten Wirtschaft, ergibt sich gerade bei Aluminium eine wesentliche günstigere Energiebilanz, was seinerseits den „Erntefaktor“ günstig beeinflusst.

Das dürfte gerade bei PV-Anlagen von Bedeutung sein, weil dort sowohl die Module selbst, als auch die Befestigungsmaterialien hohe Aluminiumanteile in sehr großer Zahl bereits enthalten bzw. deren Mengen noch erheblich gesteigert werden.

Eine sog. „In-Dachanlage“ benötigt für die Befestigung keinerlei Schienensystem, was den für ihre Errichtung sonst notwendigen Energieaufwand erheblich reduziert. Meine eigene PV-Anlage besteht zu ca. 2/3 aus einer In-Dachanlage. Die Montage erfolgte auf Holzrahmen. Diese bestehen damit aus sog. „nachwachsenden“ Stoffen und binden CO2 über ihre gesamte Einsatzdauer. Bei mehreren Millionen solcher Anlagen, ein durchaus beachtenswerter energetischer Vorteil. Je nach Einsatzort kann statt metallischen Werkstoffen auch bei anderen Konstruktionen Holz der Vorzug gegeben werden.

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Bei den folgenden Vergleichen schneiden atomare Anlagen überragend ab. Ganz offensichtlich leiten aus diesen Werten die unverbrüchlichen Atomenergiebefürworter ihr geradezu enthusiastisches Weltbild ab. Betrachtet man / frau sonst keine „Einflussgrößen“ gibt es keinen Grund auf die Atomenergie zu verzichten. Dies gilt in etwas bescheidenerer Weise auch für die üblichen fossilen Kraftwerke.

Nun ja, wer erst mal alle negativen Begleitumstände negiert, kommt zu derart günstigen Beurteilungen :

Atomkraftwerk (Druckwasserreaktor, 100% Zentrifugenanreicherung inkl. Aufwand für die Brennstoffbeschaffung) strahlt mit einem Erntefaktor von 106 – benötigt gerade mal 2 Monate (Amortisationszeit) um sich sozusagen selbst wieder energetisch zu erzeugen. Noch fantastischer ist der Erntefaktor, wenn ein existierendes Atomkraftwerk dieser Bauart eine anderes gleichwertiges sozusagen „erbrütet“. Hier wird 315 als Erntefaktor genannt und es dauert lediglich 17 Tage mit Vollast um das zu bewerkstelligen.

Dagegen kann eine PV-Anlage (Großraum Süddeutschland) mit dem Erntefaktor 4 und einer Amortisationszeit von 6 Jahren kaum „anstinken“. Hat sich so eine Anlage energetisch amortisiert, ist der Erntefaktor für „weitere Anlagen gleicher Bauart“ 12 und es werden 2 Jahre Laufzeit benötigt.

Vergleichsweise günstiger schneiden Solarthermie, aber auch WKA ab.

Entnommen aus dem WIKI : Erntefaktoren und Amortisationszeiten einiger Kraftwerkstypen

Nun wird bei dieser Gegenüberstellung nicht berücksichtigt, alles was über die eigentliche Anlage hinaus noch Brennstoffe benötigt (diese werden ja unwiderruflich verbraucht / verbrannt), kann keinen Erntefaktor größer 1 haben. Der Erntefaktor ist dann immer kleiner 1. Das bedeutet diese beiden Kraftwerkstypen sind durch das Medium was die Generatoren „antreibt“ zu unterschiedlich um überhaupt vergleichbar zu sein. Nochmal das WIKI :

Ermittlung des Erntefaktors bei Kraftwerken

Teilweise wird für fossile Kraftwerke definitionsgemäß neben dem energetischen Aufwand für die Errichtung und Betrieb des Kraftwerks auch der eingesetzte Brennstoff mit in die Rechnung einbezogen, da dieser zur Stromerzeugung unwiderruflich verbrannt wird. Dadurch haben fossile Kraftwerke immer einen Erntefaktor kleiner Eins. Erneuerbare Energien können als einzige Kraftwerkstypen Erntefaktoren größer Eins haben, da deren Energiequellen wie etwa Wind, Wasser oder Sonne nach menschlichem Ermessen nicht endlich sind bzw. sich bei nachhaltiger Nutzung (etwa von Waldbeständen) regenerieren. Ein Vergleich zwischen fossilen und nicht-fossilen Kraftwerken ist aber nach dieser Definition jedoch nicht mehr möglich, da sie für beide Kraftwerkstypen unterschiedlich ist.

Normalerweise wird in der Fachliteratur der Brennstoff bei der Berechnung des Erntefaktors nicht berücksichtigt und nur die zu Bau und Wartung benötigte Energie mit der produzierten Energie verglichen. Dadurch können verschiedene Anlagenformen unabhängig vom Brennstoff, ob nuklear oder solar, miteinander verglichen werden.

Der Erntefaktor mit Berücksichtigung des Brennstoffeinsatzes ergibt sich für fossile Kraftwerke über eine lange Anlagenbetriebsdauer (20 Jahre und länger) näherungsweise aus dem Anlagenwirkungsgrad, da der Energieaufwand zum Bau und Rückbau der Anlage im Verhältnis zu der über die gesamte Dauer insgesamt umgesetzten sehr großen Energiemenge (Brennstoff) sehr klein wird. Die Berechnung der gesamten zur Herstellung eines Produktes benötigten Energie ist im Allgemeinen sehr komplex. Je nach Quelle und gegebenenfalls der Interessenlage des Autors können so auch die angegebenen Erntefaktoren stark schwanken. Auch die Dauer der angenommenen Anlagenlebenszeit hat Einfluss auf die Höhe des Erntefaktors und sollte daher mit angegeben werden.

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Leider besteht die reale Welt nicht aus unseren Wünschen oder gar aus idealen Verhältnissen. Anfänglich, nachdem „man“ (die USA) die Atomkraft als Waffe gegen Menschen eingesetzt hat, kam ebenso „man“ auf die Idee Atomkraft „friedlich“ zu nutzen. Nicht ganz ohne Hintergedanken, ohne sog. „Kernkraftwerke“ auch keine Atomwaffen. So wurde die Technologie zur Herstellung von Atomwaffen in eine „friedliche Nutzung“ umdeklariert. Ohne technologische Kenntnisse ist diese Mogelpackung nicht erkennbar. Einigen der „friedlichen Nutznießer“ (also hauptsächlich jenen, denen die Waffe als solche verweigert werden sollte) wurden atomare Technologien „erlaubt“ die nicht direkt „waffenfähig“ sind.

Mit viel Überzeugungsarbeit wurde den Menschen eingeredet, von einer solchen Ansammlung hochradioaktiver Substanzen auf engstem Raum, gingen weder mittelbare noch gar unmittelbare Gefahren aus. Man berechnete „Größte anzunehmende Unfallereignisse“ unter dem Akronym „GAU“ inzwischen scheinbar wohlbekannt. Doch was sich die Medien und „der / die kleine Mann / Frau auf der Straße“ darunter jeweils vorstellen, entspricht ganz selten der eigentlichen Bedeutung. Wie sonst könnte jemand von einem „Super-GAU“ reden bzw. schreiben, wenn die tatsächlichen Umstände zeigen es gibt in Fakt auch Unfälle die jenseits eines akribisch definierten GAU liegen.

Semantisch ist im Vergleich „Superweiß“ ein nur in der sowieso total verblödeten Werbewelt entstandener Begriff, den das „weißeste Weiß“ nur noch idiotischer beschreibt. Genauso „sinnvoll“ wie „tot, töter am tötesten“.

Mir ist das wichtig, alles was die Definition eines „GAU“ übersteigt ist etwas was über dem „größter anzunehmenden Unfall“ (der ja in allen Einzelheiten definiert ist), der Ausdruck „SuperGAU“ suggeriert eine längst nicht vorhandene Beherrschbarkeit – eine Katastrophe ein Ereignis, welches als nichtmehr „beherrschbar“ zu gelten hat. Es gibt selbstverständlich für etwas das „größer als ein GAU“ ist eine „Sprachregelung“. Solche Ereignisse werden als „auslegungsüberschreitende Störfälle“ bezeichnet. Eine eher verharmlosende Bezeichnung, geht es dabei unter Umständen um den völligen Kontrollverlust durch den Menschen.

Diese Ereignisse sind nach einer dt. Risikostudie „spätestens nach 11.000 Reaktorjahren „zu erwarten“. In der Realität haben sich diese Ereignisse leider nicht „studiengerecht“ verhalten. Diese Liste von Unfällen in kerntechnischen Anlagen kann vollständig sein – muss es aber nicht ! Ich vermisse da Gundremmingen (13.01.1977) ein Unfall der noch innerhalb der GAU-Kriterien liegt, aber lediglich aus „ökonomischen und politischen Gründen“ nie mehr „ans Netz“ ging. Wer das „Ereignis“ näher kennt, weiß wie nahe das mindestens an einem GAU lag – nun ja ...

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Auch wenn es zu keiner Katastrophe – wenn kein AKW in unserer Umgebung "fukushimiert" wird – noch sind die Möglichkeiten dafür nicht gerade klein in Europa – keiner weiß bislang „wohin mit dem Zeug“. Einige besonders der Zukunft zugewandte Zeitgenossen träumen von „Transmutation“ ein Verfahren das mittels Neutronenbeschuss hoch radioaktive Abfälle in kurzlebige Nuklide umwandelt. Keine Ahnung wie hoch die dort benötigte Energie wäre, ob nicht auch dort der eine oder andere GAU lauert.

Egal wo und wie man diese Energieform aufdröselt, es ist und bleibt gefährlich mit Tendenz zur Katastrophe. Wenn „Homo sapiens“ auch nur die geringste Berechtigung hat, sollte alles nur erdenkliche getan werden um weltweit und dauerhaft auf Atomenergie zu verzichten.

Die „restlichen fossilen Kraftwerke“ haben eines gemeinsam, es wird ständig „Nachschub“ von fossiler Kohle, Gas und Erdöl benötigt. Gäbe es keine erneuerbaren Energien, wäre von dieser Seite her „Schicht“ so in spätestens 100 bis 200 Jahren auf dem derzeitigen „Verbrauchsniveau“. Bei der stürmischen globalen Entwicklung – Wachstum als Dauerziel – wird diese Methode schon früher versagen. Mit völlig katastrophalen Wirkungen. Kein IPot mehr aus China, weil mangels Kraftstoff das weltweite Handelsnetz zusammengebrochen ist. Auch einige andere Güter werden wohl liegen bleiben. Das Joghurt aus Bayern bleibt in Kiel liegen, weil kein LKW mehr fährt. Diese schreckliche Liste könnte ich fortsetzen – jedenfalls bis meinem PC der Saft ausgeht.

Warum um alles in der Welt kein globaler Run auf alles was EE produziert ? Weil der Strompreis steigt ? Weg mit den EE und schon wird alles billiger ! Wie blöd, „uninformiert“ oder desinformiert muss jemand sein, wenn er / sie ernsthaft gegen diese nun wirklich sanfte Technologie ist ?

Nun ich habe meinen kleinen Beitrag geleistet und eine knapp 11 kWp PV-Anlage installiert damit innerhalb von 2 Jahren 20 MWh „eingefangen“ und über dreißig Prozent davon gleich selbst verbraucht. Zumindest in den Sommermonaten werde ich per (noch geplanter) Batterieanlage „autark“ sein. Da der bestmögliche Verbrauch der Nichtverbrauch ist, werde ich über die Dämmmaßnahmen die bereits seit Jahren existieren einiges „dazutun“ um meinen Heizenergiebedarf weiter zu senken. Ja ich heize und bereite mein Brauchwasser elektrisch zu. Die Energiebilanz ist nicht schlechter, als es beim Verbrennen fossiler Brennstoffe gewesen wäre. Zum „Nullenergiehaus“ wird es leider nicht reichen. Aber nahe dran werde ich schon kommen. Einige Fenster und Terrassentüren müssen noch „repowert“ werden. Der Schwachpunkt Fußboden im Erdgeschoss wird mir erhalten bleiben. Ohne Keller geht da nix mit Dämmung. Lediglich im Sommer sind die davon betroffenen Räume schön kühl (nicht alle sind ohne jede Dämmung). Sollte eines (hoffentlich nicht so fernen) Tages der „Energiemix“ mehr EE enthalten, würde ich mit meinem Bedarf nicht ganz zum „Schwarzsammler“ werden lassen...

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Nehme ich mir in diesem Fall zu Herzen - ansonsten gilt was ganz unten steht

Dr. Albert A. Bartlett (warnt)

Don´t believe any prediction of the life expectancy of a non-renewable resource until you have confirmed the prediction by repeating the calculation.

Corollary

The more optimistic the prediction the greater is the probability that it is based on faulty arithmetic or on no arithmethic at all.

Frei übersetzt :

Glauben Sie keiner Vorhersage der Lebenserwartung einer nicht erneuerbare Ressource, bis Sie die Vorhersage durch Wiederholung der Berechnung bestätigt haben.

Logische Folgerung

Je optimistischer die Vorhersage, umso größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass sie auf fehlerhafte Berechnung oder auf überhaupt keine Berechnung beruht.

Wir reden von Wissen bei einem bestimmten Grad der Sicherheit, wir reden von Glauben sobald die Sicherheit unter einen bestimmten Grad sinkt und es auch anders sein könnte, als wir vermuten (= glauben).

Wissen bezeichnet normalerweise eine hinreichend gut gesicherte Erkenntnis, Glauben bezeichnet im Alltag dabei ein Wissen mit einem höheren Grad an Unsicherheit. Je sicherer wir etwas wissen, umso eher bezeichnen wir es als "Wissen", [color=nicht erlaubt]je unsicherer wir uns sind, umso eher bezeichnen wir es als "Glauben"[/color], wobei die Übergänge fließend sind und vom Kontext abhängen.

Womit auch dies mal geklärt sein dürfte - mal abgesehen von der "Kognitiven Dissonanz" die alles begleitet was mit "Energie" zu tun hat.....