Wenn sich die 
Energie 
wenden würde…

Wenn man sich Illusionen macht, muss man ihre Bedeutung verstehen.

Die sofortige Entkarbonisierung um jeden Preis ist das, was die Klimaaktivisten als oberste Priorität fordern. Andernfalls, so argumentieren sie, würde die Zivilisation sehr schnell zusammenbrechen.

Wie würde eine Realität aussehen, die auf dieser Illusion beruht?

Im Jahr 2022 wurde weltweit eine Energie von 494 EJ (Exajoule, 10+18 J) in der Form von fossilen Brennstoffen (Kohle, Öl, Gas) verbraucht (137.222 TWh thermische Energie).

Das erklärte Ziel der Klimapolitik der meisten Länder ist es, bis 2050, d.h. in etwas mehr als 25 Jahren, eine Netto-Kohlenstofffreiheit zu erreichen. Nehmen wir an, dass diese Menge vollständig ersetzt wird durch :

  • 20% Einsparungsmassnahmen,
  • 10% andere Prozesse, die nicht elektrifiziert werden können und andere Lösungen erfordern,
  • 70% einer kohlenstofffreien Elektrifizierung.

Unter Berücksichtigung der Tatsache, dass die Verwendung von Kraftstoffen in der Regel zu Wirkungsgraden von 33% erfolgt müssen 70% x 33% x 494 = 114 EJ pro Jahr in Form von elektrischem Strom erzeugt werden.

Wie das deutsche Beispiel zeigt, ist ein Stromnetz nicht mehr stabil, wenn die intermittierende Produktion mehr als 30-40% des "Strommixes" ausmacht. Die Transport-, Lagerung- und Entlagerungsmöglichkeiten (Speicher) sind die limitierenden Faktoren.

Unter der Annahme, dass neue Stromkapazitäten gebaut werden, könnte der Mix aus :

  • 15% photovoltaische Solarenergie mit Modulen mit einem Wirkungsgrad von 200 W·m-2 und einer Netto-Bodenfläche von 80% der Bruttofläche;
  • 15% Windkraft an Land (On-Shore) oder auf See (Off-Shore) mit Turbinen von jeweils 5 MWp;
  • 10% Wasserkraft, Biomasse usw., zusätzlich ;
  • 60% Kernenergie.

bestehen.

Die folgenden Mengen müssten in den nächsten 25 Jahren jede Woche weltweit in Betrieb genommen werden:

  • 20 km2 Photovoltaik (3,2 GWp Nennleistung);
  • 341 Windkraftanlagen mit 5 MWp (Nennleistung von 1,7 GWp);
  • 1,4 EPR-Kernkraftwerke mit je 1,6 GWe (2,2 GWp).

Die allein für diese Produktionsanlagen erforderlichen Investitionen könnten sich auf über 1000 Mrd. CHF pro Jahr belaufen. (1120 bn USD/a).

Es darf auch nicht vergessen werden, dass PV- und Windkraftanlagen eine Lebensdauer von 25 bis 30 Jahren haben, während Kernkraftwerke für 40, 60 oder mehr Jahre ausgelegt sind. Daher sollte der Park erneuert werden, sobald dieses erste Programm abgeschlossen ist. Sysiphus...

Darüber hinaus und aufgrund der Intermittenz von Photovoltaik und Windkraft müssen Speicher- oder Ersatzanlagen hinzugefügt werden, deren Nennleistung derjenigen entsprechen muss, die sie ausgleichen sollen (Gesetz der Intermittenz). Mehr Investitionen für noch mehr schlecht genutzte Anlagen. 

Die Kernenergie erzeugt kontinuierlich Strom ("Bandstrom") und erfordert keine derartigen Systemanpassungen. Sie kann unter bestimmten Bedingungen steuerbar gemacht werden.

Diese Zahlen sind Grössenordnungen und sicherlich falsch. Sie berücksichtigen nur eine wachstumslose Welt. Dennoch sind sie nützlich, um den illusorischen Charakter der proklamierten Energierevolution zu belegen.

Eine weitere, nicht zu vernachlässigende Tatsache:Fossile Brennstoffe müssen verwendet werden, um den Bau von Anlagen zu ermöglichen, die keine fossilen Brennstoffe mehr verwenden.Dieser grosse Austausch findet derzeit überhaupt nicht statt, da der Primärenergiebedarf immer noch zu 88,7% durch fossile Brennstoffe gedeckt wird und diese Rate jedes Jahr nur um 0,27% sinkt (Durchschnitt von 2017-2022).
Die Nutzung fossiler Brennstoffe muss weiter ausgebaut werden, damit wir sie eines Tages loswerden können.

Zur Erinnerung ein Beispiel aus Frankreich:Von 1978 bis 1989 nahm Frankreich 58 Kernkraftwerke mit einer Nennkapazität von insgesamt 50,46 GWe in Betrieb.    Diese Leistung entspricht einem durchschnittlichen Wachstum von 0,09 GW pro Woche in diesem Zeitraum.   Somit müsste die ganze Welt ihre nukleare Kapazität mit einer Rate aufbauen, die dem 25-fachen der Rate entspri cht, die Frankreich zu dieser Zeit erreichte, und dies ununterbrochen für 25 Jahre.   

Schlussfolgerung: No, we can't!

Wir müssen uns damit abfinden, dass wir uns mehr Zeit für die Dekarbonisierung nehmen müssen und, da es nicht anders geht, uns an die globale Erwärmung anpassen.

Sobald diese Anpassung erfolgt wäre, können wir zuversichtlich sein, dass unsere Ur-Ur-Ur-Enkel und deren Nachfolger viel bessere Ideen haben werden.

Anmerkung: Die für diese Berechnung gewählten Parameter sind besonders optimistisch.
Für Pingelige, die die zugrunde liegenden Annahmen ändern und damit spielen möchten, steht ein Berechnungsblatt zum Download zur Verfügung, ohne Gewähr.

(MR / März 2023)