Energieversorgung

Der Ukraine-Konflikt mit seinen Konsequenzen hat uns abermals deutlich gemacht, dass wir von extern gewonnenen Energietraegern abhaengig sind und unsere Versorgungsicherheit keine Selbstverstaendlichkeit darstellt. Deutschland kann zwar einen Beitrag zu seiner eigenen Versorgung leisten, aber ueber einen begrenzten Anteil, beispielsweise von Braunkohle hinaus, reichen die eigenen Bodenschaetze nicht aus, um langfristig im vollen Umfang autark wirtschaftlich zu agieren.

Begrifflichkeiten

Energie ist eine fundamentale physikalische Groesse, die in allen Teilgebieten der Physik sowie in der Technik, Chemie, Biologie und der Wirtschaft eine zentrale Rolle spielt. Ihre SI-Einheit ist das Joule. Die praktische Bedeutung der Energie liegt oft darin, dass ein physikalisches System Waerme abgibt, Arbeit leistet oder Strahlung aussenden kann, in dem sich seine Energie verringert (Wikipedia). In der wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Betrachtung sind vordringlich folgende Themen relevant:

• Energietraeger, Reserven und Ressourcen
• Versorgung als auch Versorgungssicherheit Energietraeger, Reserven und Ressourcen Energietraeger werden aufgrund von Verfuegbarkeit und Energiegehalt praktischerweise in
• fossile Energietraeger wie Erdoel, Kohle, Erdgas,
• Kernbrennstoffe wie Uran und Plutonium und
• erneuerbare Energien wie Sonnenlicht, Biomasse, Wi nd, Fliesswasser gegliedert. Reserven sind hierbei Rohstoffe, die z.Zt. wirtschaftlich gewonnen werden koennen, Ressourcen hingegen sind Rohstoffe, die erwiesenermassen vorhanden sind, deren Gewinnung nach heutigen Gesichtspunkten allerdings entweder nicht moeglich oder unrentabel ist. Eine Beurteilung der einzelnen Energietraeger muss einer Gesamtbeurteilung vorgestellt werden.

Braun- und Hartkohle

Bei gleichbleibendem Verbrauch und Foerderung reicht das weltweite Kohlevorkommen (statistische Reichweite) in etwa 331 Jahre (Kalkulation lediglich gemaess wirtschaftlich foerderbaren Mengen).

Weltweite Foerderung von Vorraeten an Weichbraun- und Hartkohle im Jahr 2020, sowie Veraenderung zum Vorjahr (Studie 2021, Bundesanstalt fuer Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR)) Kennzahlen des deutschen Braun- und Steinkohlesektors im Jahr 2020 sowie Veraenderungen zum Vorjahr (Studie 2021, Bundesanstalt fuer Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR)) Erdoel Bei gleichbleibendem Verbrauch und Foerderung reicht das weltweite Oelvorkommen (statistische Reichweite) in etwa 58 Jahre (Kalkulation lediglich gemaess wirtschaftlich foerderbaren Mengen).

Weltweite Foerder- und Vorratsentwicklung Erdoel (Studie 2021, Bundesanstalt fuer Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR)) Kennzahlen des deutschen Erdoelsektors im Jahr 2020 sowie Veraenderungen zum Vorjahr (Studie 2021, Bundesanstalt fuer Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR)) Erdgas Bei gleichbleibendem Verbrauch und Foerderung reicht das weltweite Erdgasvorkommen (statistische Reichweite) in etwa 51 Jahre (Kalkulation lediglich gemaess wirtschaftlich foerderbaren Mengen).

Weltweite Foerder- und Vorratsentwicklung Erdgas (Studie 2021, Bundesanstalt fuer Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR)) Kennzahlen des deutschen Erdgassektors im Jahr 2020 sowie Veraenderungen zum Vorjahr (Studie 2021, Bundesanstalt fuer Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR)) Uran Bei gleichbleibendem Verbrauch und Foerderung reicht das weltweite Uranvorkommen (statistische Reichweite) in etwa 24 Jahre (Kalkulation lediglich gemaess wirtschaftlich foerderbaren Mengen). Mit fortschreitender Entwicklung koennten sich jedoch weitere Moeglichkeiten ergeben, die die Foerderung der sehr umfassenden Ressourcen - in Relation zum Verbrauch betrachtet - wirtschaftlich machen koennten. Zieht man zusaetzlich die Moeglichkeiten zur Wiederaufbereitung in Betracht, so besteht kein Versorgungsengpass. Die Mengen der entstehenden Atomabfaelle sind dabei mit ca. 30 Tonnen pro Jahr und Kernkraftwerk ueberschaubar.

Gesamtpotential Uran 2020 (Studie 2021, Bundesanstalt fuer Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR)) Plutonium Plutonium ist nur in aeusserst geringen Mengen auf natuerliche Weise vorhanden. Daher wird es hauptsaechlich kuenstlich aus Uran erzeugt. Genutzt wird es fuer kommerzielle (Energieversorgung) aber auch fuer militaerische Zwecke.

Erneuerbare Energien

Da erneuerbare Energien (Sonne, Wind, Fliesswasser) quasi in unbegrenzter Menge vorhanden sind, kann hierzu keine Angabe von Reserven oder Ressourcen erfolgen. Auch Biomasse ist unter Beruecksichtigung des Nachwachsens der Rohstoffe theoretisch in unbegrenzten Mengen verfuegbar.

Potential:

Gesamtpotenzial an weltweit verfuegbarer erneuerbarer Primaerenergie der aktuell installierten Anlagen (Datenstand Studie BGR 2021) Bedenkt man, dass 1 Exajoule (EJ = 1018 Joule) 278 Terrawattstunden entspricht, so liegt das weltweite Potential von ca. 70 EJ der aktuell installierten Anlagen weltweit bei sagenhaften 19.400 Terrawattstunden. Zum Vergleich: Deutschlands Energieverbrauch lag 2021 insgesamt bei ca. 500 Terrawattstunden.

Laut World Energy Outlook 2021, Tables for Scenario Projections wurden 2020 weltweit jedoch nur ca. 7.600 Terrawattstunden ueber erneuerbare Energiequellen erzeugt. Das Potential wurde daher nur zu ca. 2,6 % ausgeschoepft. Da Energieeinsatz fuer Foerderung, Transport, Einlagerung, Auslagerung als auch die Umwandlungsverluste etc. nicht beruecksichtigt werden, erscheint eine Betrachtung erneuerbarer Energieformen in Endenergie als zielfuehrender. In Deutschland konnte der Anteil erneuerbarer Energien am Primaerenergieverbrauch zwischen 2001 und 2020 von 3 % auf 16,6 % gesteigert werden. Bezogen auf den Gesamtstromverbrauch wurden im Jahre 2021 sogar 44% aus erneuerbaren Quellen gedeckt. Primaerenergieverbrauch (PEV, Energiegehalt aller im Land eingesetzten Energietraeger) erneuerbarer Energien in Deutschland Versorgung und Versorgungssicherheit Rohstoffversorgung Deutschland war trotz hoher Lohnkosten stets ein wettbewerbsfaehiges und wirtschaftlich attraktives Land, da die Energieversorgung zu sehr guten Konditionen ueber Russland gesichert werden konnte. Ueber 50% des Erdgases, 30% des Oels und ueber 50% der Steinkohle wurden aus Russland importiert (DIW-Wochenbericht 11 / 2022, S. 180).

An diesen Zahlen hat sich auch seit Eskalation des Ukrainekonflikts und der Zerstoerung der Nordstream Pipelines (NS1 und NS2) nicht viel geaendert. Mit Ship-to-Ship Transfers, unter anderem in den Gewaessern vor Griechenland (im Lakonischen Golf) oder die Versorgung Saudi-Arabiens mit deren Eigenbedarf an Oel umgeht Russland erfolgreich die europaeischen Sanktionen. Unter anderem berichtete das ZDF am 17.08.2022 in folgendem Artikel: https://www.zdf.de/nachriVchten/wirtschaft/sanktionen-oeltankerukraine-krieg-russland-100.html. Deutschland erhaelt somit vergleichbare Produkte zu einem hoeheren Preis, ohne dass ein spuerbarer Nutzen eingetreten ist. Jede Sanktion gegen Russland wird damit ad absurdum gefuehrt. Viel mehr noch - die Preissteigerungen sorgten dafuer, dass Russland von den Sanktionen profitiert - Die Kosten dieses politischen Unsinns werden von allen deutschen Verbrauchern, insbesondere der Industrie und den Privathaushalten getragen. Betrachtet man die Versorgung mit Gas, das ja nun nicht mehr durch NS1 und NS2 fliesst, treibt die verfehlte Embargopolitik auch oekologisch weitere Stilblueten: Die Kompensation der Liefermenge Russlands muss und soll nun langfristig durch die Lieferung von LNG (Liquified Natural Gas) erfolgen. Um Erdgas zu verfluessigen, muss es auf Temperaturen von ca. -160 °C abgekuehlt werden. Dadurch verringert sich das Volumen um den Faktor 600 (Ein Kubikmeter LNG entspricht also rund 600 Kubikmetern Erdgas). Deutschland benoetigt jaehrlich ca. 100 Milliarden Kubikmeter Erdgas, von denen Russland ueber die NS-Pipelines ca. 55% lieferte. Somit muessen seither ca. 55 Milliarden Kubikmeter Erdgas durch LNG kompensiert werden. Hierzu sollen (offenbar einer langfristigen Strategie folgend) bis Ende 2026 acht LNG-Terminals dienen. Einen sehr guten Einblick ueber die aktuell verfuegbaren und geplanten LNG-Terminals liefert die Website Global Energy Monitor ( https://globalenergymonitor.org/projects/global-gasinfrastructure-tracker/tracker/ ) Dort ist auch ersichtlich, welches Volumen die Terminals aufnehmen koennen. Sicherlich kann Deutschland ueber gecharterte Tanker mit LNG-Gas, auch aus den USA versorgt werden. Warum dies jedoch keine gute Idee ist, wird deutlich, wenn man die gesamten Lieferkette betrachtet.

• Gewinnung des Gases: Es gibt zwei Methoden, um a n Erdgas zu kommen, auf konventionellem Weg, in dem eine Gasblase im Erdreich angebohrt und abgezapft wird. Meist ist hierbei Erdgas ein Nebenprodukt bei der Rohoelgewinnung. Alternativ wird Erdgas ueber sog. Fracking gewonnen. Hierbei wird eine Fluessigkeit wird mittels hohen Drucks und chemischen Beisaetzen in ca. 1000 m tief liegende Gesteinsschichten gepumpt. Durch den Druck sprengen die Schichten auf und setzen die darin gespeicherten Gasvorkommen frei. Dies ist fuer die Umwelt weitaus schaedlicher aufgrund der chemischen Beisaetze. Es droht die Verschmutzung des Grundwassers. Ferner verliert der Boden durch die Aufsprengung der unteren Schichten an Stabilitaet. Dies kann zu Erdstoessen oder sogar Erdbeben im AbbauGebiet fuehren. Deutschland soll in Zukunft hauptsaechlich mit solchem Fracking-Gas aus den USA versorgt werden, was weder aus oekologischen, noch aus wirtschaftlichen Erwaegungen heraus befuerwortet werden kann.
• Verfluessigung: 10-25% des Energiegehalts des Erd gases wird fuer die Verfluessigung in LNG aufgewendet. LibeRatio betrachtet dies als als massive Energieverschwendung.
• Seetransport: Um Deutschlands Gasbedarf zu decke n, ist ein deutlicher Anstieg des Schiffverkehrs zu erwarten. Darueber hinaus werden die meisten LNG-Tanker auch ueber Erdgas angetrieben. Hintergrund ist der Waermeeintrag auf die LNG-Tanks. Ein Teil des Gases wechselt dadurch wieder in den gasfoermigen Aggregatszustand. Damit die Tanks nicht bersten, muss dieser Druck immer kontrolliert und abgelassen werden. Dies ist jedoch, wenn das Schiff mit dem gleichen Energietraeger angetrieben wird, kein Problem. Allerdings gehen nochmal ca. 10 % des Energiegehaltes von Erdgas fuer den Schiffstransport bei einer Strecke von ca. 6000 km (inkl. Rueckfahrt) verloren.
• Regasifizierung: Fuer die Rueckfuehrung des LNG in die Gasphase, die sog. Regasifizierung gehen nochmals 1-2% des Energiegehaltes von Erdgas verloren. Ferner kommt es auf die eingesetzte Technologie bei der Regasifizierung an, die noch weitere Auswirkungen auf die Umwelt hat. Das Schiff Hoeegh Esperanza, dass in Wilhelmshaven dafuer sorgt, LNG wieder in Gas umzuwandeln, benoetigt dazu Chlor, um organischen Bewuchs des verzweigten Seewassersystems auf dem Schiff zu verhindern. Dabei fallen taeglich ca. 530.000 Kubikmeter chlorhaltiges Abwasser an, fast 2,7 Millionen Badewannen, wie die Berliner Zeitung am 17.01.2023 berichtete. Nach deutschen Recht ist die Einleitung dieser Mengen zwar zulaessig, aber nebst dem Energieverbrauch fuer die Regasifizierung ist die Einleitung des Chlorwassers sicherlich nicht foerderlich fuer das nah gelegene und geschuetzte Wattenmeer. Grundsaetzlich sind die Haupteinflussfaktoren fuer eine effiziente Gasversorgung die Laenge des Transportwegs sowie die Transportmethode. Wie an u.g. Grafik gut zu erkennen ist, ist die Versorgung mit Pipeline-Gas aus Norwegen mit Abstand am umweltfreundlichsten und auch vergleichsweise wirtschaftlich zu beziehen. Fluessiggas aus fernen Quellen, zumal im Fracking-Verfahren gefoerdert, kann hier bei einem Energieverlust von mindestens 20% wohl kaum als langfristig taugliche Alternative betrachtet werden. 5.

Umweltvertraeglichkeit der Gasfoerderung in Abhaengigkeit von Ursprung und Methode in CO 2-Aequivalent in Gramm pro Gigajoule (Quelle: Wissenschaftsmagazin Scinexx) Stromversorgung Bei der Stromversorgung wird allgemein zwischen Grund-, Mittel und Spitzenlast unterschieden. Die Grundlast bezeichnet dabei die konstant benoetigte Leistung und damit die niedrigste Tagesbelastung des Stromnetzes, die nie unterschritten werden darf, um die Netzstabilitaet nicht zu gefaehrden. Der vorhersehbare Mehrbedarf an Strom, der tagsueber zusaetzlich zur Grundlast anfaellt, ist die Mittellast, waehrend der Hoechstverbrauch, der nur wenige Viertelstunden oder Stunden am Tag auftritt, als Spitzenlast bezeichnet wird. Die Grundlast ist dabei keine festgeschriebene Groesse, sondern kann von Jahr zu Jahr, Jahreszeit zu Jahreszeit und Tag zu Tag schwanken (Quelle: Next-Kraftwerke.de). In Deutschland betraegt die Grundlast je nach Wochentag und Kalenderintervall zwischen 40 bis 60 Gigawatt. Als Grundlastfaehige Kraftwerke werden solche Stromerzeuger eingestuft, die unabhaengig von Wind und Wetter dauerhaft Strom ins Netz einspeisen koennen. Dazu zaehlen Kohle-, Gas- oder Atomkraftwerke.

Problematik der Energiewende

Da sich Deutschland entschieden hat, der Atomkraft den Ruecken zu kehren, wurden die letzten 3 Kernkraftwerke, Isar 2, Emsland und Neckarwestheim 2 zum 15.04.2023 abgeschaltet. Lt. Statistischem Bundesamt lieferten diese im Jahre 2021 zusammen ca. 35 Terrawattstunden CO 2-neutralen Strom. Bei ca. 518 Terrawattstunden Gesamtverbrauch in Deutschland damit ca. 7%. Dieser Anteil wird seither, genau wie bei allen zuvor abgeschalteten AKWs durch Kohle und Gas kompensiert. Der CO2-Ausstoss hat sich daher seit 2020 von 397 g/kWh auf 480 g/kWh in 2022 mit steigender Tendenz erhoeht (Quelle: https://app.electricitymaps.com/zone/DE?lang=de ). Die Verknappung der eigenen Kraftwerkskapazitaeten in Kombination mit erneuerbaren, sehr volatilen Energien hat unsere Autonomie massiv beschnitten. Eine ausreichende Stromversorgung kann daher seither nur noch durch Zukauf von Strom aus Nachbarlaendern, insbesondere Frankreich sichergestellt werden. Die Leistungsschwankungen unserer Energieerzeuger stellen ferner ein Risiko fuer das europaeische Stromnetz dar und schaden den europaeischen Beziehungen. Auch waren die Strompreise in Deutschland aufgrund staatlicher Regulierung bereits vor der durch den Ukraine-Krieg ausgeloesten Energiekrise mit 30 ct/kWh die hoechsten Europas und weltweit. Eine weitere Verteuerung sollte hinsichtlich der Wettbewerbsfaehigkeit des Industriestandorts Deutschland unbedingt vermieden werden. Vielmehr sollte ein in Europa uebliches Preisniveau zwischen 15 und 20 ct/kWh angestrebt werden, um keine langfristigen Wettbewerbsnachteile zu erleiden. Seit Regierungsbeteiligung der Gruenen hat sich der CO 2-Ausstoss - ueber deren Sinnhaftigkeit wird im Konzept zum Umweltschutz befunden - massiv erhoeht, und das obwohl im Jahre 2022 die Bedingungen fuer erneuerbare Energietraeger sehr gut waren und mehr Strom durch Wind und Sonne ins Netz eingespeist wurden als noch im Jahre 2021.

Fazit:

Die Energiekosten in Deutschland sind bereits seit Jahren die hoechsten in Europa, was fuer eine Industrie- und Exportnation einen unhaltbaren Zustand darstellt. Auch erfordert eine verfehlte Umweltpolitik notwendige Aenderungen im Energiebereich (siehe hierzu das Konzept zum Umweltschutz). LibeRatio empfiehlt daher eine Abkehr vom heute beschrittenen Weg in der folgenden Weise:

• Ausreichende Erzeugung von Energie, um eine autono me Energieversorgung einerseits sowie international wettbewerbsfaehige Energiepreise zu realisieren.
• Bereitstellung einer ausreichenden Anzahl grundlas tsicherer Kraftwerke. Hierzu eignen sich insbesondere Kernkraftwerke, da diese auf vergleichsweise kleinem Raum und frei von Abgasen grosse Energiemengen erzeugen koennen.

Hierbei sollen nur moderne und sichere Konstruktionen fuer den Uran- oder ThoriumBetrieb zum Einsatz kommen. Der Weiterbetrieb entsprechender Kraftwerke ist zu ermoeglichen. Ein Einstieg in die Plutoniumwirtschaft wird strikt abgelehnt.

• Der Weiterbetrieb hocheffektiver Gaskraftwerke wir d ebenfalls empfohlen, sofern diese auf Basis von Pipeline-Gas operieren und existierende Infrastruktur nutzen koennen. In diesem Zusammenhang setzt sich LibeRatio auch fuer die Reparatur und Wieder-Inbetriebnahme der Nordstream-Pipelines ein.
• Aufbau einer dezentralen Energieversorgungsstruktu r auf kommunaler Ebene und Beanspruchung lokaler Moeglichkeiten zur Nutzung erneuerbarer Energien, insbesondere Kraft-Waerme-Kopplung, Biogas und Solar.
• Nutzung freier bebauter Flaechen zur Erzeugung von Solarstrom (Daecher, Parkplaetze, u.v.m.).
• Weiterbetrieb, Ausbau und Entwicklung von Energies peichersystemen (z.B. Kavernenkraftwerke auch in Bergen oder Floezen, Akkumulator-Technologie)
• Beschraenkung des Einsatzes von Windkraftwerken auf unbebaute Regionen, insbesondere offshore.
• Keine Bebauung von Ackerflaechen oder Brachland mit Solaranlagen.
• Rueckbau von Wasserkraftwerken