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Korrektur Der Propaganda Gegen Erneuerbare Energien
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Von Georg Nitsche

1989 behaupteten Pro-Atom-Lobbyisten, dass Windkraft nicht einmal 1% des deutschen Stroms liefern könnte. Einige Jahre später schalteten Atomlobbyisten Anzeigen in deutschen Zeitungen und behaupteten, dass erneuerbare Energien nicht in der Lage seien, 4 % des deutschen Strombedarfs zu decken.

Nachdem die Revolution der erneuerbaren Energien in Gang gekommen war, veröffentlichte das pro-Atomkraft-„Breakthrough Institute“im Jahr 2015 einen Artikel, in dem behauptet wurde, dass Solarenergie auf 10-20% und Wind auf 25-35% des Stroms eines Stromsystems begrenzt werden würde.

2017 twitterte der deutsche (Atomkraft-)Ökonom Hans-Werner Sinn, dass mehr als 50 % Wind und Sonne kaum möglich seien. Und im Jahr 2018 berichtete Carnegie Science über eine Studie, in der behauptet wurde, dass „Wind und Solar den größten, aber nicht den gesamten US-Strombedarf decken könnten“. Laut einem der Autoren weisen ihre Forschungen darauf hin, dass „enorme Speichermengen“oder Erdgas zur Ergänzung von Solar- und Windkraft erforderlich wären.

Aus einer pro-erneuerbaren Perspektive ist dies ermutigend. Die Behauptungen über die Grenzen erneuerbarer Energien haben sich von „nicht einmal 1% des Stroms“auf „den Großteil, aber nicht den gesamten Strom“verschoben. Und doch war die Anti-Erneuerbare-Botschaft immer dieselbe: Erneuerbare werden in eine Sackgasse führen.

Um ihren Standpunkt zu unterstreichen, veröffentlichen Anti-Erneuerbare-Energien-Propagandisten jetzt falsche Kostenzahlen, die behaupten, ein vollständig erneuerbares Stromnetz wäre unerschwinglich oder viel teurer als andere Optionen, wie zum Beispiel Atomkraft.

MIT Technology Review schreibt über den „unheimlichen Preis“, den ein solches rein erneuerbares Netz mit sich bringen würde, und berechnet 2,5 Billionen Dollar allein für den Speicherbedarf – 12 Stunden Speicher. Wood McKenzie spricht auch von 2,5 Billionen Dollar, wenn auch für 24 Stunden Lagerung. Die „Clean Air Task Force“beziffert die Kosten für ein zu 100 % erneuerbares Stromnetz in Kalifornien auf jährlich 350 Milliarden US-Dollar.

Anti-Erneuerbare-Propagandisten müssen über imaginäre hohe Kosten der erneuerbaren Energien sprechen, insbesondere weil sich eine ihrer bevorzugten Formen der Stromerzeugung - Atomkraft - als unglaublich teuer erweist.

Erneuerbare Energien werden jedes Jahr billiger, Atomkraft wird jedes Jahr teurer – wie kommt es, dass sie immer noch hartnäckig behaupten, dass erneuerbare Energien kein kostengünstiger Weg zur Dekarbonisierung sind?

Die Antwort ist natürlich, dass die Studien fehlerhaft sind. Ein Blick auf diese Studien zeigt, dass in vielen dieser Studien mehrere Muster zu beobachten sind. Zu diesen Mängeln gehören lächerliche Überschätzungen des Speicherbedarfs, Überschätzungen des Netzausbaubedarfs und das Beharren auf unwirtschaftlichen Strategien der Stromspeicherung, wie z. B. darauf, dass Batterien mehrere Wochen des Netzstromverbrauchs speichern.

Um die Fehler dieser Studien zu verstehen, ist es wichtig zu verstehen, wie ein erneuerbares Energienetz tatsächlich funktioniert, wie die Energiespeicherung funktioniert und mit welchen Kosten Sie rechnen müssen. Danach werde ich die Mängel in einigen dieser Studien beschreiben und ein realistischeres Szenario, insbesondere realistischere Kostenprognosen, neu berechnen.

So funktioniert ein erneuerbares Netz

Ein paar Fakten sind wichtig zu wissen:

Eine Lagerung wird für längere Zeit nicht erforderlich sein

Die Sonne scheint nicht immer, der Wind bläst nicht immer - doch meistens gibt es entweder Sonne oder Wind. Vorerst wird die Speicherung noch lange keine Rolle spielen. Solar- und Windkraft werden ihren Anteil am Stromverbrauch erhöhen, und bis sie 80 % des Stromverbrauchs erreichen, sind Netzausbau, moderate Drosselung und gasbefeuerte Backup-Kraftwerke die einzigen Instrumente, die notwendig sind, um einen so hohen Anteil an erneuerbaren Energien zu erreichen.

Backup-Kraftwerke sind billig

Wenn also 80 % des Stroms aus Sonnen- und Windkraft erzeugt werden, müssen die restlichen 20 % aus Ersatzkraftwerken erzeugt werden. Nach Angaben des Netzbetreibers PJM kosten Backup-Kraftwerke bis zu 120.200 US-Dollar pro Megawatt und Jahr. Wir können die Kosten für ein Worst-Case-Szenario berechnen: Um die 769 Gigawatt US-Spitzenlast abzudecken, würden Backup-Kraftwerke 92,5 Milliarden Dollar pro Jahr kosten. Dividiert durch die 4,18 Billionen Kilowattstunden, die 2018 in den USA verbraucht wurden, sind das 2,2 Cent pro Kilowattstunde.

Atomkraft ist teuer und wird mit der Zeit teurer.

Die neuesten Zahlen von Lazard beziffern die Kernenergie auf 15 Cent pro Kilowattstunde. Außerdem sind das mehr als die Kostenzahlen der Vorjahre.

Selbst bei 80 Prozent Sonne und Wind sind die Netzinvestitionskosten moderat

Das NREL schätzt, dass selbst wenn Sie 77% des Stroms aus Sonnen- und Windkraft beziehen, das Netz von rund 85.000 Gigawatt-Meilen auf rund 116.000 Gigawatt-Meilen ausgebaut werden muss. Das ist nicht einmal eine Steigerung von 50 %.

Um mehr Solar- und Windenergie zu bekommen, müssen Überbauungen und Einschränkungen vorgenommen werden

Eine Studie, die oft als „Beweis“für die Grenzen der erneuerbaren Energien zitiert wird, zeigt, dass sogar ohne Speicher eine Überlastung von Solar- und Windenergie auf das 1,5-fache des US-Verbrauchs 93% Solar- und Windstrom ins Netz bringen könnte. Dies ist immer noch ohne jegliche Speicherung. Zum Vergleich: Wenn Sie Solar- und Windkraft 1,5-mal überbauen und eine Stromgestehungskostenrate von 3 Cent pro kWh haben (laut BNEF ist dies für Solar- und Windkraft bis 2030 möglich), ergibt dies eine Gesamtstromgestehungskosten von 4,5 Cent pro kWh (ohne geringe Systemkosten für die Absenkung), was immer noch sehr günstig ist und weit unter den 15 Cent pro kWh für Kernenergie liegt.

Die restlichen 7 % könnten beispielsweise durch die Verbrennung von synthetischem Methan aus Wasserstoff und Kohlendioxid bereitgestellt werden

Sie können ein synthetisches Gas herstellen, das zu 100 % mit der bestehenden Gasinfrastruktur kompatibel ist. Das Verfahren wird als Power-to-Gas bezeichnet. Die Elektrolyse nutzt Sonnen- und Windstrom, um Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff aufzuspalten. In einem zweiten Schritt wird dem Wasserstoff Kohlendioxid beigemischt, das aus der Luft aufgefangen werden kann (Direct Air Capture). Dabei entsteht Methan, das zu 100 % kompatibel mit dem bestehenden Gasnetz und den Gaskraftwerken ist. Sobald dieses Methan verbrannt ist, emittiert es nur so viel Kohlendioxid, wie zuvor aus der Luft aufgefangen wurde. Die Kosten für dieses Methan werden derzeit auf 20 Euro-Cent pro kWh geschätzt, aber die Kosten sind in der Vergangenheit gesunken und werden weiter sinken. In Deutschland gibt es bereits eine Anlage, die erneuerbares Methan erzeugt und in das Gasnetz einspeist.

Möglicherweise gibt es in Zukunft auch andere Speicheroptionen

Um das gesamte Netz über viele Stunden oder gar Tage zu speichern, sind Batterien zu teuer. Es werden jedoch noch andere Optionen geprüft. Siemens testet ein einfaches Konzept, den Strom zunächst in Wärme umzuwandeln, die Wärme zu speichern und später mit dieser Wärme eine Dampfturbine anzutreiben. Highview Power verwendet kalte Luft, um Strom zu speichern und die expandierende, wiedererwärmende Luft zum Antrieb einer Turbine zu verwenden. Beide Unternehmen haben bereits eine Pilotspeicheranlage gebaut.

Unter Berücksichtigung dieser Tatsachen lässt sich berechnen, wie viel ein rein erneuerbares Netz mit heutiger Technik und heutigen Preisen voraussichtlich kosten würde. Immer wenn jemand viel höhere Kosten behauptet, sollten wir sofort misstrauisch werden.

Berechnung der Kosten für ein rein erneuerbares Netz

Angenommen, wir verwenden die heutige Technologie, können wir Sonnen- und Windkraft mit Atomkraft vergleichen. Laut Lazard kostet Atomstrom 15 Cent pro kWh. Die gesamte US-Stromerzeugung aus Atomkraft würde daher 615 Milliarden US-Dollar pro Jahr kosten. Wie viel würde also ein vollständig erneuerbares Netz kosten – pro Jahr und pro Kilowattstunde?

Eine Möglichkeit, wie ein erneuerbares Netz funktionieren würde, würde die folgenden Technologien umfassen:

Ausbau von Solar- und Windkraft auf 93 Prozent Wind/Solar

Unter Verwendung der Studie „geophysikalische Beschränkungen der Zuverlässigkeit von Wind- und Sonnenenergie“müsste man das 1,5-fache des US-Strombedarfs erzeugen, um auf 93 Prozent Solar- und Windenergie zu kommen. Dies bedeutet, dass Sie Wind- und Solarenergie überbauen und einen Teil des Stroms drosseln, um die Menge an Solar-/Windstrom zu erhöhen, die direkt genutzt werden kann. Sie müssten 6300 TWh erneuerbaren Strom erzeugen, was zu aktuellen Kosten (laut Lazard) 271 Milliarden US-Dollar pro Jahr kosten würde.

Zahlen für Backup-Kraftwerke

Backup-Kraftwerke, die das gesamte Netz mit Strom versorgen könnten, würden laut PJM-Daten 92,5 Milliarden US-Dollar pro Jahr kosten.

Erweitern Sie das Raster

NREL-Daten legen nahe, dass Sie +30 TW-Meilen benötigen, um zu 80 Prozent erneuerbaren Energien zu gelangen. Extrapoliert würden Sie für 100 Prozent +37,5 TW-Meilen benötigen. Das sind etwa 60 TW-km – also etwa 60 Milliarden US-Dollar Netzinvestition. Berechnet man die Netzinvestitionskosten pro Jahr, würde dies etwa 10 Milliarden US-Dollar pro Jahr kosten (WACC 10 %, 10-Jahres-Zahlung). Dies zeigt, dass die Netzausgaben vernachlässigbar sind.

Verbrennen von erneuerbarem Methan in diesen Backup-Kraftwerken, um 100 Prozent erneuerbaren Strom zu erreichen

Nach der neuesten Studie der Ludwig Bölkow Systemtechnik, synthetisches Erdgas aus Wasserstoff zu erzeugen, mit Direct Air Capture für das Kohlendioxid, kostet 1 kWh synthetisches Methan bei Produktion in Europa rund 20 Cent pro kWh. Bei einem 60 Prozent effizienten GuD-Kraftwerk würde 1 kWh 33,33 Euro-Cent (37,15 US-Cent) kosten. Die Erzeugung von 7 Prozent des US-Stroms aus erneuerbarem synthetischem Methan kostet 110 Milliarden US-Dollar.

Die Gesamtkosten würden sich daher auf 483,5 Milliarden US-Dollar pro Jahr belaufen. Dividiert durch den Stromverbrauch von 4100 TWh würden die Gesamtkosten 11,8 Cent pro Kilowattstunde betragen. Das ist schon jetzt günstiger als Lazards Schätzung für Atomkraft, die derzeit bei 15 Cent pro Kilowattstunde liegt.

Lassen Sie uns auch betonen, dass sich dies ändern wird. Im Jahr 2030 werden Wind- und Solarstrom laut BNEF bereits unter 30 US-Dollar pro MWh liegen. Synthetisches Methan kostet laut LBST rund 15 Euro-Cent pro kWh. Als solche würden Sie jährlich 189 Milliarden US-Dollar für Wind-/Solarstrom ausgeben, plus 27,86*294 = 82 Milliarden US-Dollar für synthetisches Methan, 92,5 Milliarden US-Dollar für GuD-Kraftwerke und 10 Milliarden US-Dollar für den Netzausbau, was insgesamt 9,1 US-Dollar pro kWh ergibt. Das ist viel billiger als Atomkraft.

Wie kommt es also, dass wir immer wieder lesen, dass ein vollständig erneuerbares Stromnetz astronomisch teuer wäre, insbesondere von Befürwortern der Atomkraft? Wenn schon eine schnelle und schmutzige Rechnung zeigt, dass erneuerbarer Strom bereits billiger ist als Atomstrom, wie kommt es dann, dass zahlreiche Studien darauf hindeuten, dass 100 Prozent erneuerbarer Strom unbezahlbar ist?

Sobald Sie verstehen, wie ein erneuerbares Netz funktioniert und wie viel es voraussichtlich kosten wird, können wir uns die Strategien ansehen, die verwendet werden, um erneuerbare Energien zu diskreditieren.

Schauen wir uns die Studien an.

Eine der von MIT Technology Review häufig zitierten Studien ist die Studie „Geophysical Constraints on the Reliability of Solar and Wind Power in the United States“. Es ist kostenlos im Internet verfügbar und ein scheinbar ernsthafter Versuch, Szenarien zu berechnen, in denen 100 Prozent erneuerbarer Strom erreicht werden. Unter Verwendung von Wetterdaten aus 36 Jahren und einem Vergleich mit dem US-Strombedarf stellt die Studie Folgendes fest:

80 Prozent des US-Stroms könnten durch Wind- und Solarenergie bereitgestellt werden, wenn beides

  • 12 Stunden Speicher verbaut wurden oder
  • es gab ein kontinentales Übertragungsnetz.

Um 100 Prozent Solar-/Windenergie zu erreichen, wären entweder „mehrere Wochen Stromspeicherung“und/oder „die Installation von viel mehr Solar- und Windenergiekapazitäten als routinemäßig notwendig, um den Spitzenbedarf zu decken“erforderlich. Die Verfügbarkeit von „relativ kostengünstigem, zuschaltbarem Strom mit geringen CO2-Emissionen“würde die Notwendigkeit zusätzlicher Solar-/Wind- und/oder Energiespeicher überflüssig machen.

Bisher ist das nichts Neues.

Diese Studie setzt jedoch fort, indem sie die Kosten verschiedener Szenarien für den Übergang zu 100 Prozent erneuerbarer Energie berechnet. Keines der betrachteten Szenarien ist jedoch auch nur im Entferntesten so wirtschaftlich und/oder realistisch wie ein Solar-/Wind-/Backup-Kraftwerk-/Power-to-Gas-Szenario. Stattdessen berücksichtigt die Studie nur 3 Optionen, nämlich:

Überbauung (kein Lager)

  • Pumpspeicherkraftwerke
  • Batteriespeicherung.

Es gibt keine genauen Daten zu den jährlichen Kosten für diese Optionen, aber es wird erwähnt, dass die Kosten 2,7 Billionen US-Dollar betragen würden, die angenommene Batterielebensdauer 10 Jahre betragen würde und der angenommene Diskontierungssatz 10 Prozent betragen würde - was jährliche Kosten von 440 US-Dollar impliziert Milliarde.

Es wird kein Grund angegeben, warum Power-to-Gas zu einer Zeit, in der es bereits als notwendige Zukunftstechnologie galt, um 100 Prozent Erneuerbare in Deutschland zu erreichen, komplett ignoriert würde. Sogar genaue Kostendaten wurden in Deutschland bereits veröffentlicht (Potenzialatlas Power to Gas). Im Vergleich zu heute war Power-to-Gas zum Zeitpunkt der Veröffentlichung der Studie deutlich teurer (und auch Ersatzkraftwerke zur Verbrennung dieses Gases), die Gesamtkosten der Stromspeicherung wären jedoch deutlich günstiger gewesen.

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Um 93 Prozent Solar/Wind ohne Speicher zu erhalten, wäre eine 1,5-fache Nachfrage (6000 TWh) notwendig – damals rund 270 Milliarden Dollar. Power-to-Gas (synthetisches Methan) zur Deckung der restlichen 7% hätte 185 Milliarden Dollar gekostet, Gaskraftwerke hätten 150 Milliarden Dollar gekostet. Die Gesamtkosten hätten sich auf rund 600 Milliarden US-Dollar belaufen. Das entspricht in etwa dem, was Atomstrom heute kostet.

Um Batterien zu nutzen, wären allein für die Speicherung 430 Milliarden Dollar nötig gewesen, zusätzlich hätte man 8000 TWh Strom erzeugen müssen, was zu Kosten von 790 Milliarden Dollar geführt hätte. Das entspricht knapp 20 Cent pro Kilowattstunde Kosten.

Daher berechnet diese Studie ein Szenario, das jährlich etwa 190 Milliarden Dollar an unnötigen Kosten verursacht. Außerdem ist dieses Szenario heute überholt. Wie bereits berechnet, würde die heutige Technologie zu jährlichen Kosten von 483,5 Milliarden US-Dollar führen. Die Caldeira-Studie rechnet daher mit einem Szenario, das 300 Milliarden Dollar pro Jahr zu teuer ist. Die Studie ist veraltet, geht vom Einsatz unzureichender Technik aus und sollte daher keine Relevanz mehr haben.

Studie der Clean Air Task Force für Kalifornien

Falls Sie eine Studie wie die Caldeira-Studie für sehr irreführend hielten, haben Sie die CATF-Studie für Kalifornien nicht gesehen. Wie erwartet, wurde auch über diese Studie von MIT Technology Review berichtet.

Die Studie geht davon aus, dass allein Kalifornien für 100 Prozent erneuerbaren Strom jährlich 350 Milliarden Dollar allein für die Speicherung zahlen müsste. Dies entspricht etwa 1,6 US-Dollar pro Kilowattstunde. Wie erwartet ist diese Studie völliger Unsinn, aber wie in aller Welt werden solche verrückten Zahlen überhaupt berechnet und argumentiert?

Die wahrscheinlichste Erklärung ist, dass diese Studie die Möglichkeit von Überbauung und Einschränkung völlig ignoriert. Besonders problematisch ist dies in Kalifornien, da sowohl Wind- als auch Solarkraftwerke im Winter weniger Strom produzieren. Der naheliegendste Ansatz zur Lösung dieses Problems wäre es, genügend Wind- und Solarkraftwerke zu bauen, um im Winter genügend Strom zu liefern. Im Sommer müsste die überschüssige Stromerzeugung gedrosselt werden.

Anstelle dieses offensichtlichen Ansatzes scheint die Clean Air Task Force davon auszugehen, dass Kalifornien riesige Batterien bauen wird, die den gesamten überschüssigen Strom im Sommer speichern können, um ihn für den Winter aufzusparen. Ein solcher Ansatz ist völlig absurd, wie der Preis von 350 Milliarden Dollar allein für Kalifornien zeigt.

Anhand aktueller Zahlen können wir die tatsächlichen Kosten für Kalifornien abschätzen. Um 100 Prozent erneuerbare Energien mit Solar, Wind und Power-to-Gas zu erreichen, können wir die Gesamtkosten auf 42,4 Milliarden US-Dollar pro Jahr veranschlagen. Dies entspricht einer Stromgestehungskosten von 18,4 Cent bei Verwendung der aktuellen Technologie. Das ist immer noch ziemlich teuer, aber nicht viel teurer als Atomkraft. Angesichts des rapiden Kostenrückgangs bei Solar- und Windenergie ist davon auszugehen, dass sich Solar, Wind und Power-to-Gas auch für Kalifornien als die wirtschaftlichere Lösung erweisen werden.

Die Hans-Werner-Sinn-Studie für Deutschland

Eine ähnliche Studie wurde bereits in Deutschland veröffentlicht, wobei wiederum ein Szenario angenommen wurde, in dem eine Kürzung nicht erlaubt war. Also musste man im Sommer wiederum riesige Mengen Strom speichern, um ihn für den Winter aufzubewahren – insgesamt 16 TWh Speicher, um 89 Prozent Solar- und Windstrom zu erreichen. Das zweite Szenario ließ überhaupt keine Speicherung zu, was eine massive Überkapazität erforderlich machte. Daher müssten 61 Prozent des Wind- und Solarstroms gedrosselt werden, um 89 Prozent Solar- und Windstrom zu erreichen. Es gibt bereits eine Widerlegung dieser von Zerrahn, Schill und Kemfert veröffentlichten Studie, die zeigt, wie ein Kompromiss (mit einer Kürzung von 22 Prozent) den Speicherbedarf auf 1 TWh reduzieren würde, während eine Kürzung von 32 Prozent den Speicherbedarf weiter reduzieren würde 432 GWh.

Die Wood MacKenzie-Studie

Wood MacKenzie veröffentlichte ein Whitepaper, Deep Dekarbonisierung erfordert tiefe Taschen, und schätzt die Investitionskosten für die Dekarbonisierung allein durch Wind, Sonne und Batterien auf 4,5 Billionen US-Dollar.

Die Annahmen von Wood MacKenzie sind die folgenden:

1.600 Gigawatt Erzeugung (Wind und Solar)

  • 24 Stunden Lithium-Ionen-Akkuspeicherung
  • 200.000 Meilen neuer Hochspannungsübertragung mit Gesamtkosten von 700 Milliarden US-Dollar.

Die Annahmen von Wood MacKenzie stehen teilweise im Widerspruch zu der Studie „geophysikalische Randbedingungen“. Es schlägt vor, die Solar- und Windkraft um das 12,3-fache zu steigern, was bedeutet, dass es überhaupt keine Überbauung geben würde.

Es gibt kaum Anzeichen dafür, dass dies ausreichen würde, um 100 Prozent von Sonne und Wind zu bekommen, selbst wenn Sie 24 Stunden Batteriespeicher hätten (im Gegensatz zu 12 Stunden, wie in der Caldeira-Studie vorgeschlagen). Tatsächlich zeigen die ergänzenden Daten von Caldeira, dass eine Erhöhung der Speicherkapazität von 12 Stunden auf 24 Stunden kaum Auswirkungen auf die Notwendigkeit hätte, Solar- und Windkraftanlagen zu überbauen. Da Batteriespeicher unglaublich teuer sind, schlägt Wood MacKenzie vor, Folgendes zu verwenden:

eine unzureichende Speicherstrategie

  • unnötig viel speicher
  • wahrscheinlich zu wenig Solar- und Windenergie, um tatsächlich 100 Prozent Sonne und Wind zu erreichen.

Noch weniger gerechtfertigt ist die Annahme, dass 700 Milliarden Dollar in den Netzausbau investiert werden müssten. Basierend auf NREL-Daten ist es wahrscheinlich, dass weniger als ein Zehntel dieser Summe investiert werden muss. Selbst die Caldeira-Studie spricht „nur“von 410 Milliarden Dollar an Netzinvestitionen.

Der Jenkins-Thernstrom-Kommentar

Jenkins, ehemaliger Direktor für Energie- und Klimapolitik im Breakthrough Institute, veröffentlichte eine Studie und einen Kommentar im Joule Magazine, der natürlich feststellte, dass eine reine Wind-Solar-Speicherlösung keine gute Idee ist. Jenkins ist Mitautor einer Studie und eines Kommentars zur Zukunft der Dekarbonisierung von Stromnetzen. Die Studie wurde im November 2018 veröffentlicht, der Kommentar im Dezember 2018.

Der Kommentar weist auf Herausforderungen auf dem Weg zu einem Null-Emissions-Netz hin. Es stellt richtig fest, dass die Herausforderungen mit zunehmender Verbreitung erneuerbarer Energien zunehmen. Es stellt auch richtig fest, dass die Kosten für den Netzausbau im Vergleich zu anderen Kosten vernachlässigbar sind und dass die Ökologisierung des Stromsektors für eine grüne Wirtschaft von entscheidender Bedeutung ist.

Es stellt richtig fest, dass eine Notwendigkeit zum Überbauen besteht. Sie stellt jedoch fest, dass zwischen 40 und 50 Prozent des erzeugten Stroms gedrosselt werden müssten und stellt fest, dass dies die Kosten des gesamten Stromsystems fast verdoppeln würde. Das ist natürlich völlig überholt, denn Strom aus Sonnen- und Windkraft sind drastisch in den Kosten gefallen.

Konkret erwähnt die Studie einen möglichen Anstieg des Stromverbrauchs für Strom „und aus Strom hergestellte Kraftstoffe, z.B. Wasserstoff“auf über 50 Prozent des Endenergiebedarfs.

Seltsamerweise ignoriert die Studie jedoch völlig die Möglichkeit, genau diese Kraftstoffe zu verwenden, um das Stromnetz grüner zu machen. Die Herstellung von elektrolytischem Wasserstoff und die Umwandlung in Methan wird nicht in Betracht gezogen, da "erhebliche Unsicherheit über die realen Kosten, den Zeitpunkt und die Skalierbarkeit dieser Speicheroptionen bestehen bleibt". Diese Technologie (Power-to-Gas), die die Kosten für die Ökologisierung des Stromnetzes deutlich senkt, wird komplett verworfen.

Es gibt keine klare Definition von „erheblicher Unsicherheit“, und Jenkins, Luke und Thernstrom erwähnen keine Einzelheiten oder Studien, die darauf hindeuten. Tatsächlich waren bereits 2018 verschiedene deutsche Studien (wie die DENA e-fuels-Studie) sehr spezifisch zu den Kosten (und sagten auch eine deutliche Kostensenkung voraus). Es wird kein Grund angegeben, warum diese Daten vollständig ignoriert werden.

In dem Kommentar wird weiter argumentiert, dass mehrere Technologien (Netzausbau, flexible Nachfrage, saisonale Speicherung und sehr kostengünstige Wind- und Solarenergie) alle Realität werden müssen, während andere Technologien wie Kernkraft, CCS und erweiterte Geothermie alle die eine feste Rolle in einem kostengünstigen, kohlenstoffarmen Portfolio. Daher, so argumentiert der Kommentar, sind die Chancen, dass Wind, Sonne und Speicher 100 Prozent des Stromverbrauchs decken, geringer als die Chancen von Wind, Sonne plus Kernenergie, CCS oder Geothermie.

Diese Logik hat einen schwerwiegenden Fehler. Erstens werden sehr kostengünstige Wind- und Solaranlagen mit hoher Wahrscheinlichkeit Realität und sind teilweise bereits Realität. Nur weil in einem Szenario mehrere Bedingungen erfüllt sein müssen, heißt das nicht, dass dieses Szenario weniger wahrscheinlich funktioniert. Jenkins schreibt über Atomkraft, CCS, Bioenergie und verbesserte Geothermie: „Angenommen, jede Ressource hat nur eine 50-prozentige Wahrscheinlichkeit, innerhalb der nächsten zwei Jahrzehnte erschwinglich und skalierbar zu werden. Wenn jedoch alle vier Optionen verfolgt werden, lägen die Chancen, dass mindestens eine erfolgreich ist, bei 94 Prozent.“

Aber das kannst du nicht. Eine gewisse Chance kann man nicht einfach annehmen. Jenkins sagt, dass diese Beispiele „rein illustrativ“sind, argumentiert jedoch weiterhin, dass wir die Entwicklung von soliden kohlenstoffarmen Technologien nicht vermeiden sollten, da sie heute vor Herausforderungen stehen.

Aber so funktioniert es nicht.

Um Wind- und Solarstrom billig zu machen, um Batterien billig zu machen, mussten Hunderte von Milliarden Dollar investiert werden. Wir haben nicht unendlich viel Geld und unendlich viel Zeit. Sollten wir jeweils Hunderte von Milliarden Dollar in Atomkraft, CCS und Geothermie investieren? Das ist Geld, das wir nicht verwenden könnten, um Wind- und Solarstrom und Energiespeicher – alles bewährte und hochentwickelte Technologien – noch billiger zu machen. Je mehr Zeit und Geld wir für Technologien verschwenden, die mit schwerwiegenden Problemen konfrontiert sind und teuer sind, desto weniger Zeit und Geld können wir für Solar-, Wind- und Energiespeicher verwenden – Technologien, die tatsächlich funktionieren.

Die Jenkins-Sepulveda-Sisternes-Lester-Studie

Auch diese Studie weist auf eine kaum neue „Erkenntnis“hin, dass ein Netz, das nur aus Batterien, Solar- und Windkraft besteht, wahrscheinlich mehr kosten wird als andere Alternativen. Dies ist bekannt. Genau deshalb wird in Power-to-Gas und andere Langzeitspeichertechnologien – zum Beispiel thermische Energiespeicher – investiert.

Auch hier wird Power-to-Gas natürlich komplett vernachlässigt, so dass Wind-Solar und Speicher die einzige Speicheroption von Lithium-Ionen-Batterien bleiben.

Besorgniserregender an dieser Studie ist die Tatsache, dass die Autoren „eine neue Taxonomie vorschlagen, die kohlenstoffarme Stromtechnologien in drei verschiedene Unterkategorien unterteilt: ‚Kraftstoffsparende‘ variable erneuerbare Energien (wie Solar- und Windenergie), ‚Fast Burst‘ Ausgleich erneuerbarer Energien (wie Lithium-Ionen-Batterien) und „festen“kohlenstoffarmen Ressourcen wie Kernkraftwerken und Kraftwerken zur Kohlenstoffabscheidung und -speicherung (CCS).

Dies ist eine sehr gefährliche Taxonomie. Wenn wir anfangen, es zu nutzen, schließen wir implizit aus, dass Sonne, Wind und irgendeine Art von Energiespeicher das Netz allein versorgen können. Solar- und Windenergie werden immer nur als Ergänzung zu einem Netz betrachtet, das im Wesentlichen von einer anderen Ressource gespeist wird.

Natürlich könnte Power-to-Gas als „fester“Energieträger angesehen werden. Es gibt jedoch einen signifikanten Unterschied zwischen der Kohlenstoffabscheidung und -speicherung (CSS) und der Kernenergie: die Kapitalkosten. Die Ausstattung eines Gaskraftwerks mit CO2-Abscheidungsfunktionen würde die Investitionskosten verdoppeln, was seine wirtschaftlichen Aussichten verringert, wenn es nicht häufig genutzt wird. Atomkraft ist noch kapitalintensiver und müsste auch häufig genutzt werden.

Dies bestätigt auch die Vorstellung der Autoren: Das offiziell als „Mittelklasse-Szenario“bezeichnete (vermutlich wahrscheinlichste Ergebnis, so die Autoren) weist nicht nur darauf hin, dass die Kernenergie die wichtigste Stromquelle sein wird – sie liefert rund 50 Prozent des Stroms der gesamte Strom im „System Süd“und rund 80 Prozent Strom im „System Nord“. Jenkins hat es im Grunde wieder getan: Begrenzen Sie Wind- und Solarstrom auf maximal rund 50 Prozent und erklären Sie, dass die wichtigste Stromquelle der Zukunft - Sie ahnen es - die Atomkraft wird.

Wenn Sie sich die Studie ansehen, werden Sie jedoch sofort erhebliche Mängel feststellen.

Der erste offensichtliche Fehler ist natürlich, dass Power-to-Gas komplett ignoriert wird. Dies wurde erwartet.

Etwas weniger erwartet sind die Annahmen zu den Technologiekosten.

Die mittleren Kosten für Solarstrom werden beispielsweise auf 900 US-Dollar pro Kilowatt geschätzt. Dies basiert auf den NREL-Daten für 2017 mit einer Kostenreduktion von 50 Prozent. Im Szenario „Sehr niedrig“wird angenommen, dass Solarenergie 670 US-Dollar pro Kilowatt kostet – basierend auf den Schätzungen des NREL für 2047 (Utility PV – Low).

Bei Wind werden die mittleren Kosten als 25 Prozent unter der „niedrigen“Annahme des NREL für Windkraft 2017 betrachtet. „Sehr niedrige“Windstromkosten werden mit 927 US-Dollar pro Kilowatt angenommen – basierend auf den NREL-Schätzungen für 2047 Windkraft – (Land Base Wind, TRG 1 – Low).

Gleichzeitig liegt die „konservative“Annahme für Atomkraft bei 7.000 US-Dollar pro Kilowatt, basierend auf der Georgia Public Service Commission (PSA).

670 US-Dollar pro kW für Solarenergie im Jahr 2047 sind wahrscheinlich viel zu pessimistisch. DNV-GL beispielsweise schätzt nun, dass die Photovoltaik im Jahr 2050 bei 42 bis 58 US-Cent pro Watt liegen würde. Das optimistischste „sehr niedrige“Szenario für Solar sollte daher bei 420 $/kW und nicht bei 670 $/kW liegen. Windenergieprognosen sind konservativer. Daher könnten die Windenergieprojektionen von Jenkins richtig sein.

Betrachtet man jedoch die von Jenkins geplante Netzversorgung, so wird in den meisten Szenarien mit hohem Erneuerbaren-Anteil ohnehin der größte Teil des erneuerbaren Stroms durch Solarstrom bereitgestellt. Die Reduzierung der Solarenergiekosten zu unterschätzen bedeutet daher, die Gesamtkosten eines erneuerbaren Energienetzes entscheidend zu überschätzen.

Was die Kernenergie betrifft, so ist die pessimistischste Annahme von Jenkins, dass Kernenergie 7.000 US-Dollar pro Kilowatt kostet. Das ist eigentlich zu optimistisch. Lazard schätzt derzeit, dass Atomstrom zwischen 6.500 und 12.250 US-Dollar pro Kilowatt kostet. Im Jahr 2016 lagen die Schätzungen bei 5.400 bis 8.200 US-Dollar für Kernenergie (8.650 US-Dollar für neue US-Atomkraft). Das bedeutet, dass Atomkraft tatsächlich teurer wurde. Jenkins geht nicht nur davon aus, dass die Kernenergie diesen Trend eines Tages umkehren wird, sondern hat selbst in seinem pessimistischsten Szenario Kapitalkosten, die heute am unteren Ende des Spektrums liegen würden.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Jenkins selbst für sein „konservatives“Szenario in Bezug auf Kernenergie zu optimistische Kostenannahmen macht. Und selbst für sein „niedriges“Szenario zum Solarstrom macht er zu pessimistische Annahmen. Er vergleicht also grundsätzlich eine optimistische Prognose der Atomstromkosten mit einer pessimistischen Prognose der Solarstromkosten und stellt fest, dass Atomstrom billiger ist.

Nachdem wir uns nun einige Anti-Erneuerbare-Propaganda-Studien angesehen haben, können wir eine Reihe von Strategien erkennen, die von Anti-Erneuerbaren-Propagandisten verwendet werden, um erneuerbare Energien zu diskreditieren.

Power-to-Gas ignorieren

Selbst Pro-Atom-Propagandisten wissen sehr wohl, dass man mit Power-to-Gas große Strommengen speichern kann – sie ignorieren es einfach. Jenkins, Thernstrom und Sepulveda erwähnen diese Technologie, fahren dann aber einfach damit fort, nur die Kosten anderer, weniger optimaler Speichertechnologien zu berechnen. Sepulveda nennt überhaupt keinen Grund, Power-to-Gas zu ignorieren, Jenkins und Thernstrom lehnen Szenarien ab, die auf Power-to-Gas basieren, und argumentieren, dass es „in so großem Maßstab unbewiesen bleibt“, ohne zu erklären, warum Power-to-Gas Gas, obwohl es nachweislich funktioniert, würde plötzlich nicht mehr funktionieren, wenn viele Power-to-Gas-Anlagen gebaut würden.

Das Beharren auf einer unangemessenen Speicherstrategie, um große Energiemengen zu speichern, wie beispielsweise das Beharren auf Lithium-Ionen-Batterien für diese Aufgabe, ist eine Möglichkeit, die Kosten für erneuerbare Energien künstlich in die Höhe zu treiben.

Speicherbedarf überschätzen storage

Die Studie Geophysikalische Grenzen spricht von 12 Stunden Lithium-Ionen- oder Pumpspeicherbedarf für die USA. Wood McKenzie schätzt plötzlich 24 Stunden Lithium-Ionen-Speicherbedarf für die USA, Hans-Werner Sinn schätzt 16 TWh Pumpspeicher (mehr als 10 Tage Speicher) für Deutschland und die Clean Air Task Force schätzt 36,3 TWh Lithium-Ionen-Batteriespeicherbedarf für Kalifornien, rund 46 Tage Energiespeicherung. Während die Speicherschätzungen für 12 Stunden Lithium-Ionen-Batteriespeicher bereits schwer zu rechtfertigen sind (als Alternative gibt es Power-to-Gas), liegt es auf der Hand, dass Pumpspeicherkraftwerke oder Lithium-Ionen-Speicher mehr als. speichern müssen Der Stromverbrauch einer Woche ist Unsinn und soll die Kostenschätzungen eines 100-prozentigen erneuerbaren Netzes künstlich in die Höhe treiben. Dies funktioniert mit der nächsten Strategie:

Kürzung ignorieren

Die Clean Air Task Force und Hans-Werner Sinn verfolgten die Strategie, die Erneuerbaren Energien schlichtweg nicht einzuschränken. Das bläst natürlich die Lagerkosten enorm in die Höhe. Wenn Sie eine Absenkung zulassen, können Sie mehr Wind- und Solarkraftwerke bauen als normalerweise benötigt – so haben Sie auch in wind- und sonnenarmen Zeiten genügend Solar- und Windstrom und reduzieren so den Speicherbedarf. Um beispielsweise in Deutschland ohne Absenkung zu 90 Prozent Solar-/Windstrom zu kommen, bräuchte man mehr als 16 TWh Speicher. Bei einer Kürzung von rund 22 Prozent reduziert sich der Speicherbedarf von über 16 TWh auf 1,1 TWh.

Netzausbaubedarf überschätzen

Eine weitere Möglichkeit, Kostenschätzungen für erneuerbare Energien künstlich aufzublähen, besteht darin, den Bedarf des Netzausbaus stark zu überschätzen. Die Schätzung des NREL ist ein Netzausbau von 85.000 Gigawatt-Meilen auf rund 116.000 Gigawatt-Meilen für 77 Prozent Solar- und Windenergie. Auch wenn wir also kalkulieren, dass für 100 Prozent Solar- und Windkraft ein weiterer Ausbau auf 125.000 Gigawatt-Meilen notwendig sein könnte, bleiben die Kosten moderat. 1 Meile sind ungefähr 1,61 Kilometer. Bei einer Million Dollar pro Gigawatt-Kilometer würde es also rund 65 Milliarden Dollar kosten, das Netz auf 125.000 Gigawatt-Meilen auszubauen. Dies relativiert die stark überzogenen Netzausbauschätzungen von Sepulveda (252.000 Gigawatt-Meilen oder 408.000 Gigawatt-Kilometer zu Kosten von rund 410 Milliarden US-Dollar) und Wood McKenzie (200.000 Meilen neuer HVT zu Kosten von rund.). 700 Milliarden Dollar).

Fortschritte ignorieren oder unterschätzen

Eine Überprüfung der „neueren Literatur“von Jenkins und Thernstrom im Jahr 2017 ergab, dass ein Erreichen von nahezu Null Emissionen deutlich mehr kosten würde als die Einbeziehung von Technologien wie Atomkraft und CCS. Eine der von Jenkins und Thernstrom zitierten Studien ist eine Studie von Brick und Thernstrom aus dem Jahr 2015. Diese Studie behauptet, „die äußeren Grenzen von“Zukunftsszenarien zu testen, wobei schnelle und signifikante Kostenrückgänge für Wind- und Solarenergie angenommen werden: Kapitalkosten von 1000 US-Dollar pro Kilowatt und erhöhte Kosten für Kernenergie (6500 USD pro Kilowatt).

„Im November 2018 betrachtete Lazard jedoch 6500 US-Dollar pro Kilowatt als das unterste Ende des Preisspektrums für Kernenergie, während das höchste Ende des Spektrums bei 12.250 US-Dollar pro Kilowatt lag. Gleichzeitig wurden Wind- und Solarkosten zwischen 950 und 1250 US-Dollar pro kW (Solar) und zwischen 1150 und 1550 US-Dollar pro kW (Wind) geschätzt. Was 2015 als „schneller und deutlicher Kostenrückgang“galt, war damit 2018 bereits in greifbare Nähe gerückt.

Georg Nitsche hat einen Master in Geschichte. Er interessiert sich für Lobbyismus und Propaganda sowie für die Geschichte und Zukunft der erneuerbaren Energien.

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