Mein persönliches Fazit

In vielen Berichten und Statistiken wird suggeriert, wir hätten bereits einen guten Teil des Weges geschafft. Über 29.000 Windkrafträder sind bereits errichtet und schon heute beziehen wir über 50 % unseres Stroms aus erneuerbaren Energien.

Diese Zahlen beziehen sich aber nur auf den Strom und der macht nicht einmal ein Viertel unseres gesamten Endenergiebedarfs aus. Zukünftig wollen wir aber unsere GESAMTE Energie mit Strom bereitstellen. Zum heutigen gesamten Endenergiebedarf der Bundesrepublik (2022 = ca. 2,29 pWh Quelle) hat

• Windkraft nur 123,4 tWh bzw. 5,4 %,
• Photovoltaik nur 57,6 tWh bzw. 2,5 %
• Biomasse nur 41,9 tWh bzw. 1,8 %
• Wasserkraft nur 16,1 tWh bzw. 0,7 %

beigetragen.
Infografik "Strommix 2022: Stromerzeugung in Deutschland [Netto]" von STROM-REPORT

Der Anteil aller erneuerbaren Energien insgesamt betrug im Jahr 2022 also nur rund 10,5 % (Quelle)
Kalkulatorisch steigt dieser Anteil, wenn man davon ausgeht, dass wir in einer Welt mit 100 % grünem Strom nur noch ca. 1,8 Petawattstunden Energie benötigen, da unter anderem Elektro-Pkw einen besseren Energiewirkungsgrad als Verbrenner aufweisen und Wärmepumpen einen Teil der Heizleistung aus der Umwelt entnehmen. Andererseits muss der Speicherverlust der Energiespeicher kompensiert werden, daher ist bei der Stromproduktion zunächst eine deutliche Mehr- oder Überproduktion notwendig. Würde man grüne Energie nur mit Wasserstoff speichern, ergibt sich ein Produktionsbedarf von bis zu 5 Petawattstunden, siehe diese Berechnung. Biomasse und Wasserkraft lassen sich nicht mehr nennenswert steigern. Daher konzentrieren wir uns auf Wind und Sonne.

Seit Einführung des EEG-Gesetzes vor über 30 Jahren wurden bisher also nur rund 10 % des Weges zurückgelegt und viele Hunderte Milliarden Euro an Subventionen aus dem EEG benötigt, zum Beispiel für überhohe, garantierte Einspeisevergütungen. Berücksichtigt man die Verluste der Wasserstoffschleife, wird der Weg noch deutlich länger. Das bedeutet, dass bis 2045, also in nicht einmal 21 Jahren, die restlichen 90 % geschafft werden sollen. Unter Berücksichtigung der Wasserstoffschleife eher 95 %. Ich habe starke Zweifel, dass dieses Ziel realistisch ist, vor allem, wenn zusätzlich die deutsche Genehmigungsbürokratie berücksichtigt wird.

Ein weiterer Faktor ist, dass die "low hanging fruits" bereits gepflückt sind. Auf den besonders ertragreichen und vergleichsweise menschenleeren Regionen Deutschlands sind bereits Windkraftwerke errichtet worden. Je mehr grüne Kraftwerke dazukommen, desto größer ist vermutlich der Widerstand in der Bevölkerung dagegen. Siehe auch "Akzeptiert die Gesellschaft eine deutlich steigende Anzahl von Windkrafträdern?"

Wind und Sonnenstrahlung haben eine vergleichsweise geringe Energiedichte. Das entspricht auch unserer Alltagserfahrung. Wir können gefahrlos unsere Hand auch in starken Wind oder zumindest minutenlang auch der Mittagssonne ohne Schaden aussetzen. In einem Ofen würde sie in Sekunden verbrennen.

Um aus Energieträgern mit geringer Energiedichte eine bestimmte Energiemenge zu gewinnen, sind entsprechend große und/oder zahlreiche Anlagen notwendig.

• Für ein Deutschland mit ausschließlich 100 % erneuerbarer Energie (ca. 1,8 Petawatt Strom) sind beispielsweise über 1,1 Millionen Windkraftanlagen, zzgl. ca. 800 H2-ready-Gaskraftwerke zzgl. zahllose Elektrolyse-Stationen notwendig, siehe Berechnung. Im Vergleich zu einer Welt mit ausschließlich konventionellen Kraftwerken ist der Rohstoffbedarf vervielfacht. Denn neben
  • der geringen Energiedichte erhöhen weiterhin
  • die notwendige Doppelstruktur aus erneuerbaren und konventionellen Kraftwerken und schlussendlich
  • die notwendige Überproduktion, die den Speicherverlust der Wasserstoffschleife ausgleicht

den Rohstoffbedarf, um die gesamte Versorgungsstruktur zu errichten.

• Für die gleiche Energiemenge würden auch rund 160 AKWs genügen.

Mit der Größe der Anlagen korreliert auch der Rohstoffverbrauch, Flächenbedarf und vor allem der Energiebedarf, um diese Anlagen zu bauen. Das spiegelt sich insbesondere im sogenannten Erntefaktor wider.

Der Erntefaktor ist nicht der Einzige, aber vermutlich der wichtigste Faktor bei der Bewertung von Kraftwerken. Der Erntefaktor (englisch Energy Returned on Energy Invested, ERoEI, manchmal auch EROI) beschreibt das Verhältnis der im Verlaufe der Lebensdauer eines Kraftwerks insgesamt erzeugten Energie zur eingesetzten Energie – also einschließlich der zur Herstellung, Entsorgung und anderen Zwecken aufgewendeten grauen Energie. Er beantwortet also die Frage: „Wie oft bekommt man die hineingesteckte Energie wieder heraus?“

Die für erneuerbare Energien notwendige Doppelstruktur aus Windkraftanlage und Elektrolyseur + Gaskraftwerk verringert den Erntefaktor bei Windkraft- und PV-Anlagen signifikant:

In einem einzigen Windkraftwerk stecken rund 2.000 Tonnen an Rohstoffen.  Dazu kommen ca. weitere 25 Tonnen an Kupfer für die Stromleitung. Im Bericht der Deutschen Rohstoffagentur wird daher bereits von Rohstoffknappheit und Lieferengpässen für eine ganze Reihe kritischer Rohstoffe gewarnt. Erschwerend kommt hinzu, dass die modernen Verbundwerkstoffe, beispielsweise für Batterien von E-PKW oder Flügel von Windkraftanlagen ein Recycling aufwendig bis unmöglich machen, wie Deutschlands größtes Entsorgungsunternehmen Remondis beklagt.

Die Exploration der Rohstoffe, aber auch der Betrieb der EE-Kraftwerke geht mit zum Teil verheerenden Umweltschäden einher:

1. Wind und Sonne mögen zwar keine Rechnung schicken, aber die Kraftwerksbetreiber durchaus. Auch ist zwischen der Qualität von "Flatterstrom aus erneuerbaren Energien" und "bedarfsgerechtem Strom aus regelbaren Kraftwerken" zu unterscheiden. Strom ist eben NICHT gleich Strom. Tatsächlich kommt es sogar regelmäßig vor, dass wir in Deutschland Strom verklappen, d.h. wir bezahlen dafür, dass Dritte uns unseren Strom abnehmen, bei Starkwind und viel Sonne. (Quelle)
   Der Preis für Energie aus Wind und Sonne in Deutschland ist mit 6 bis 13 Cent je kWh (Quelle) gerade noch wettbewerbsfähig und damit sinnvoll, wie die Energie direkt verwendet werden kann. Um aber auch Energie bei Dunkelheit und Flaute bereitstellen zu können, sind zusätzlich regelbare Kraftwerke zwingend notwendig, die die Lieferschwankungen des grünen Stroms ausgleichen.
   Im Gegenzug werden die regelbaren Kohle-, Gas- und Atomkraftwerke umso unrentabler, je mehr grüne Energie sie ausgleichen müssen, da die Fixkosten dieser Kraftwerke nun auf einen geringeren Stromertrag umgelegt werden müssen. Auch erhöhen sich die Kosten für Redispatchmaßnahmen, je mehr EE-Kraftwerke errichtet sind. Diese Nebenkosten tragen die Verbraucher, sie werden aber nicht unmittelbar auf den Strompreis aus EE umgelegt.
2. Sobald grüner Strom zwischengespeichert werden muss, vervielfachen sich die Kosten um den Faktor fünf bis zehn, siehe Berechnung. Die Kostentreiber sind vor allem
   • Energieverluste durch Entropie bei der Elektrolyse und Rückverstromung von Wasserstoff;
   • Verluste bei der Speicherung und dem Transport von Wasserstoff;
   • Zusatzkosten durch die notwendige, hundertprozentige Doppel-Struktur, bestehend aus
     • Wind- und Sonnen-Kraftwerken und zusätzlich
     • Elektrolyseuren + H2-ready-Gaskraftwerken;
   • Die Alternative oder Ergänzung zur Speicherung grüner Energie in Form von Wasserstoff sind Batteriespeicher oder Pumpspeicherkraftwerke. Batterie-Akkus kosten derzeit aber noch rund 1.000,- € je kWh. Das bedeutet, die Speicherung je Terawattstunde in Akkus kostet rund eine Billion Euro. Der Endenergiebedarf Deutschlands im Jahr 2022 betrug rund 2,3 Petawattstunden. Würde man nur 1 % dieser Energiemenge, also 23 TWh mit Akkus speichern wollen, würde allein das 23 Billionen Euro kosten. Und 1 % ist nicht viel.
     Die rasante Entwicklung auf dem Akku-Markt lässt die Kosten für Batteriespeicher vermutlich in Zukunft deutlich sinken, beispielsweise bei Redox-Flow-, LFP oder Natrium-Ionen-Batterien. Ein Systempreis für Erzeugung, Speicherung und Transport grüner Energie, der preislich mit fossiler Energie konkurrieren kann, scheint aber auf absehbare Zeit ausgeschlossen.
     Daneben gibt es derzeit in Deutschland 30 Pumpspeicherkraftwerke mit einer Leistung von 6.500 MW. (Quelle) Diese liefern nach Bedarf Strom, der in den letzten Jahren zwischen 4.000 und 7.000 GWh lag. Damit tragen sie ca. 0,25 % zum Endenergiebedarf bei. Wobei dieses natürlich kein „echter“ Beitrag ist, da das Wasser zunächst in den oberen Teil mittels Strom hinaufgepumpt wird. Der Wirkungsgrad liegt bei ca. 70 %. (Quelle)

Die Erkenntnis aus dem 3. Argument mag nun zu der Annahme führen, dass man einfach ein höheres Preisniveau für Energie akzeptieren müsse. Ein höherer Energiepreis sei immer noch billiger als eine zerstörte Umwelt durch den ungebremsten Klimawandel.

Aber diese Annahme blendet global-ökonomische Zusammenhänge aus. Denn der Energiepreis in Deutschland hängt nicht nur von der Akzeptanz der Deutschen ab. Als Exportnation müssen wir vielmehr Energie zu Preisen bereitstellen, die auf dem Weltmarkt wettbewerbsfähig sind. Nur mit wettbewerbsfähigen Energiepreisen können wir auch Produkte mit wettbewerbsfähigen Produktpreisen herstellen und verkaufen.

Das scheint aber angesichts des erforderlichen Preisniveaus, wie es sich aus der Berechnung zum zukünftigen Öko-Strompreis ergibt, unmöglich. 

Insbesondere energieintensive Unternehmen (Chemie, Düngemittel, Stahl, Zement, Aluminium, Glas und weitere) sind durch den globalen Markt und Wettbewerb vielmehr gezwungen, ihren Produktionsstandort dort zu errichten, wo Energiepreise und weitere Standortfaktoren (Infrastruktur, Fachkräfteangebot, Steuerlast, etc.) günstiger sind. Heute sind das vor allem China und die USA, siehe Beispiel hier.

Denn der Industriestrompreis in den USA und China liegt bei ca. 8,4 Cent je kWh.

Für die Deutschen Energieversorger bedeutet das, dass sich Investitionen, die für den Umbau der Energiewirtschaft erforderlich sind, nicht rentieren, sich damit also keine Gewinne erzielen lassen. Zu diesem Ergebnis kommt auch eine Studie der Deutschen Energie Agentur GmbH (dena):  "stark negativer return on investment von unter minus 50 %".

Die Akzeptanz hoher Energiepreise führt also nicht dazu, dass die neue Welt aus erneuerbaren Energien gebaut wird, sondern dazu, dass

• die Industrie und Mittelstand in Länder mit günstigeren Produktionsbedingungen abwandert (Quelle),
• mehr Waren aus dem Ausland importiert werden, da diese dort günstiger produziert werden können,
• Deutschland dadurch an Finanzkraft (Steuereinnahmen, Arbeitsplätzen, etc.) und damit die Fähigkeit zu Innovation und letztlich auch Wohlstand verliert, und
• Deutschland nach der AKW-Abschaltung weiter mit Braunkohle, also dem schmutzigsten und mit Abstand  tödlichsten Energieträger Energie erzeugt. (Siehe Tote je Terawattstunde)
• Die Bevölkerung verarmt. Steigende Energiepreise bedeuten weniger Kaufkraft, steigende Inflation und steigen Produktpreise. Gerade für die ärmsten Bevölkerungsschichten stellt diese Entwicklung ein großes Problem dar. (siehe auch hier)

Die bestehenden Wind- und Sonnenkraftwerke sind zum weit überwiegenden Teil daher nur aus zwei Gründen gebaut worden:

1. Sie dienen dem Eigenbedarf. Beispiel: größere PV-Anlagen von Unternehmen oder Balkonkraftwerke und kleine PV-Kraftwerke für Privathaushalte. Sämtliche Nebenkosten (Netzentgelte, Konzessionen, Steuern, Speicherkosten, Redispatchkosten u.a.), die ein Versorger auf den Strompreis umlegen muss, entfallen hier.
2. Sie wurden subventioniert. Beispiel: Über eine halbe Billion Euro Einspeisevergütung nach dem EEG für Windkraftwerke oder große PV Anlagen sowie Direkt-Subventionen für die Solarindustrie.
   Ein weiteres Beispiel ist das, vor meiner Haustür liegende, erst 2015 in Betrieb genommene Kohle-Kraftwerk in Hamburg Moorburg, das modernste Kohlekraftwerk Deutschlands. Es wurde nach nur 6 Jahren vom Grünen Senat in Hamburg wieder stillgelegt. Der Betreiber Vattenfall bekam dafür eine Entschädigung von 317 Millionen Euro aus der Steuerkasse. Die bestehende Infrastruktur soll nun genutzt werden, um grünen Wasserstoff zu produzieren. Allerdings wird die Anlage nur gebaut, weil sie mit einer Dreiviertelmilliarde Euro Steuergeld gefördert wird. Die Stadt Hamburg gibt 223 Millionen und der Bund 520 Millionen. Viel Geld, für das es vermutlich auch viele andere sinnvolle Zwecke gibt. Wirtschaftlich, also kostendeckend, wird der Wasserstoff hier vermutlich nie produziert werden. Gleichzeitig wurden nach dem Aus für Atomkraftwerke einige ältere, weit weniger effiziente und dreckigere Braunkohlekraftwerke wieder hochgefahren.

Ohne Subvention wird die EE-Welt also nicht gebaut, was die o.a. Rechenergebnisse bestätigen. Alle deutschlandweit oder gar weltweit erforderlichen Anlagen, lassen sich aber nicht subventionieren, dafür fehlt schlicht das Geld. Daher sind erheblich Zweifel angebracht, ob die neue Welt aus erneuerbaren Energien je im geplanten Umfang gebaut wird.

Hört man sich die Diskussionen, "grünen Versprechungen" der Unternehmen sowie die in den Medien kommunizierten Ideen zum Energiesparen an, stellt sich stets die eine Frage: Stimmt das?

• Spart ein Tempolimit CO₂?
• Spart die Umstellung auf Elektromobilität CO₂?
• Spart die Sanierung unserer Häuser CO₂?
• Spart die Nutzung öffentlicher Verkehrsmittel statt des Pkws CO₂?
• Sind Wärmepumpen effizienter als Gasheizungen?
• usw....

Ja natürlich, möchte man sagen, das ist doch alles dutzendfach berechnet und von Experten bestätigt worden. Was sollen diese Fragen?

Nun, die Antwort hängt stark von der Präzision der Ausgangsfrage ab.

Hier gibt es viele Möglichkeiten, von denen ich nur zwei auswähle:

1. Sparen wir in Deutschland CO₂ ein oder
2. sparen wir dem Klima CO₂ ein?

Wenn es nur darum geht, die Pariser Klimaziele einzuhalten oder ein grünes Gewissen zu beruhigen, sind wir sehr engagiert und stellen uns ein gutes Klimazeugnis aus. Manche sind sogar überzeugt, wir sind ein Vorbild für andere Länder oder sollten das zumindest sein. Eine Anmerkung am Rande: Tatsächlich ist Deutschland weltweit eher ein abschreckendes Beispiel, das Wall Street Journal bestätigte Deutschland gar "die dümmste Energiepolitik der Welt".

Betrachten wir unser Engagement aber aus dem Blickwinkel der globalen CO₂-Ersparnis für das Klima, muss das Urteil sehr viel schlechter ausfallen. Vermutlich sogar katastrophal.

Warum?

Weil wir das Ziel nur aus der Sicht Deutschlands betrachten und die, für eine erfolgreiche, wirksame CO₂-Reduktion notwendigen, globalen und ökonomischen Zusammenhänge ausblenden. Leider tun das auch namhafte deutsche Journalisten regelmäßig. Zu Verdeutlichung ein kleines Gedankenexperiment:

Deutschland hat 2022 insgesamt 746 Millionen Tonnen CO₂ emittiert. Angenommen, wir könnten unser Land ab morgen zu 100 % CO₂ frei bewirtschaften, wie viel weniger CO₂ würde tatsächlich in der Atmosphäre landen. Leider nichts!

Denn Öl, Gas und Kohle werden auf Weltmärkten gehandelt. Die Frage mag zynisch erscheinen, sie ist dennoch notwendig: Ist es realistisch anzunehmen, dass Herr Putin sein Erdgas, Herr Biden sein Fracking-Gas oder die Saudis ihr Erdöl im Boden lassen, nur weil wir Deutschen es nicht mehr nachfragen? Vor allem, wenn man bei dieser Frage das 6. Argument berücksichtigt. Oder ist es nicht viel wahrscheinlicher, dass es dennoch aus dem Boden exploriert und in anderen Ländern ein klein wenig billiger verbrannt wird? Und letztlich dennoch in der Atmosphäre landet?

Die Idee, dass Deutschland dem Klima CO² erspart, wenn es HIER nicht mehr verbrannt wird, ist schlicht falsch. Das lässt sich besonders gut an den steigenden Öl-Fördermengen der letzten 30 Jahre ablesen:

Trotz aller Energiesparbemühungen sind diese weiter gestiegen. Auch wurde auf der jüngsten Welt-Klima-Konferenz im Dezember 2023 in Dubai beispielsweise von den OPEC Staaten deutlich gemacht, dass sie keinesfalls gewillt sind, die Exploration von Öl nennenswert einzuschränken. (Quelle)

Dieses ist mit Abstand das wichtigste Argument.

Energie kann als Äquivalent zu anderen Gütern betrachtet werden, insbesondere zu Geld und Produktionskapazitäten.

Energie = Geld = Produktionskapazität = Wohlstand = Macht.

Je preiswerter die genutzte Energie ist, desto größer ist somit auch die Fähigkeit eines Staates, eine besonders wettbewerbsfähige Wirtschaft und letztlich auch ein starkes Militär zu unterhalten. Fossile Energie ist leider unschlagbar billig:

• Erdöl zu Förderkosten (ca. $ 12 je Barrel) =  $ 0,01 je kWh
• Erdöl Marktpreis vom 12.01.2024 (ca. $ 78 je Barrel) =  $ 0,05 je kWh
• Kohle (ca. $ 109 je Tonne) =  $ 0,01 je kWh
• Erdgas (ca. $ 11 je m³) = $ 0,11 je kWh

Neben dem niedrigen Preis je kWh ist zu berücksichtigen, dass fossile Kraftwerke regelbar sind, was den Vergleich mit der "flatterhaften" Energie aus EE nochmals zugunsten der fossilen Energien verschiebt. Kein Staat wird sich der Option preiswerter Energie freiwillig beschneiden, von Deutschland vielleicht einmal abgesehen. Hauptsächlich aber bei den CO₂ emittierenden Schwergewichten, wie USA, China, Russland und Indien, dürfen wir aber davon ausgehen, dass sich diese in einem intensiven ökonomischen und auch gesellschaftspolitischen Wettbewerb befinden. Es geht um nichts weniger als die Mitgestaltung der globalen Weltordnung. Um global gestalten zu können, ist militärische Macht die notwendige Voraussetzung. Und diese benötigt zur Finanzierung eine starke Wirtschaft.

Daneben gibt es viele Staaten, die sich auf der unteren Hälfte der Entwicklungsskala befinden. Viele Länder Afrikas, Südamerikas, aber auch Asiens werden vermutlich dem Kampf gegen Armut und Unterernährung Vorrang vor dem Klimaschutz einräumen. Tatsächlich haben die Vereinten Nationen für die Welt insgesamt 17 wichtige Entwicklungsziele definiert. Klimaschutz steht erst an Platz 13.

China gilt immer noch als Entwicklungsland. Daher hat es auch das Pariser Klimaabkommen nicht unterschrieben und angekündigt, bis 2030 den CO₂-Ausstoß weiter zu steigern. Derzeit baut China zwei Kohlekraftwerke je Woche (Quelle)

Anzunehmen, dass die Staaten der Erde ihr Streben nach Macht und Wohlstand hinter dem Ziel nach Reduzierung der CO₂-Emissionen zurückstellen werden, darf meiner Ansicht daher getrost als naiv betrachtet werden.

Das gilt letztlich auch für Deutschland. Die Unzufriedenheit der Bürger mit der Politik der Ampelregierung, die Energie durch Steuern und Abgaben verteuert und damit Wohlstand reduziert, hat Konsequenzen. Die Bauernproteste Anfang 2024, sowie die Umfragewerte der Parteien (Ampel tief, AFD hoch) sind Ausdruck einer Gewichtung der Mehrheitsmeinung: „Klimaschutz bitte nur, wenn es uns nicht zu viel kostet.“

Entsprechend dem 5. Argument muss man sagen: "Pseudo-Klimaschutz." Und unter Berücksichtigung des 1. Arguments stehen wir auch in Deutschland noch ganz am Anfang des Weges in eine Welt aus erneuerbaren Energien. Weiteren Wohlstandsverlust durch teure, grüne Energie werden die Bürger aber voraussichtlich nicht akzeptieren und entsprechende Politik abwählen.

Übrigens: Auch die U.S. Energie Information Administration sagt bis 2050 einen weltweiten Ausbau aller Energieträger voraus.

Die Annahme, die übrigen Länder der Erde würden Deutschland folgen und sich bemühen, ihr Land ab Mitte des Jahrhunderts ausschließlich mit erneuerbaren Energien versorgen zu wollen, darf meiner Ansicht nach daher als naiv betrachtet werden. Berücksichtigt man ferner den Verlust an Wohlstand, Wettbewerbs- und Verteidigungsfähigkeit, grenzt das politische Handeln der Bundesregierung meiner persönlichen Ansicht nach an Amtsmissbrauch und Strafwürdigkeit.