Bundesregierung unterstützt auch weiterhin die Fusionsforschung
BLOG: Formbar
Anfang letzter Woche erschien bei Financial Times Deutschland (FTD) ein Artikel mit der Überschrift Bundesregierung kappt Geld für Kernfusion. Dieser plakative Titel erweckt den Eindruck, dass die Bundesregierung die Mittel zur Erforschung der Kernfusion zusammenstreicht, sich also klar von ihrer weiteren Erforschung abkehrt. Das stimmt so natürlich nicht.
Im Kern geht um die finanzielle Förderung des Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) von Projekten, die mit ITER in Zusammenhang stehen. Solche sollen nämlich ab 2013 nicht mehr unterstützt werden. Laut FTD wurden seit 2009 ca. 34 Mio EUR an Fördergeldern für ITER bezogene Projekte bewilligt. Diese Gelder werden zum Beispiel für die Entwicklung von Komponenten eingesetzt, die später einmal in ITER verwendet werden könnten. Bevor entschieden wird eine bestimmte Komponente in ITER einzubauen, bedarf es eines aufwendigen Begutachtungsprozesses und eben vorausgehenden Forschungsarbeiten.
Ist eine Forschungsgruppe der Ansicht, dass ihre Komponente den ITER-Spezifikationen entspricht, können sie sich auf die entsprechende Ausschreibung bewerben. Die Auftragsvergabe erfolgt durch die Agentur Fusion for Energy und hier ist der Artikel der FTD leider ein zweites mal etwas unglücklich formuliert: Fusion for Energy habe bisher Aufträge mit einem Gesamtvolumen von 1 Mrd. Euro vergeben, wobei auf deutsche Unternehmen und Forschungseinrichtungen lediglich 31 Mio Euro entfallen wären. Es entsteht hier der Eindruck, dass der deutsche Statt 3 Miom Euro Verlust gemacht hätte, da ja 34 Mio. EUR für die Förderung von ITER-Projekten ausgegeben wurden, was man so nicht rechnen kann bzw. sollte. Denn dann würde man davon ausgehen, dass die seit 2009 geförderten Projekte sich alle bereits in einem Stadium befinden, in dem man sich um die ITER-Aufträge hätte bewerben können. Aus Angst vor “weiteren Verlusten” stellt man also lieber die weitere Projektförderung ein.
Woran kann es nun liegen, dass Deutschland bei der Auftragsvergabe bisher so schlecht abgeschnitten hat? Der SPD-Haushaltspolitiker Klaus Hagemann wird bei tagesspiegel.de mit der Aussage zitiert, das Ministerium hätte es versäumt in Deutschland schlagkräftige Strukturen für die Begleitung dieses Projektes aufzubauen. Dieser Kritik kann man wohl zustimmen, wenn man sich beispielsweise unsere holländischen oder italienischen Nachbarn anschaut, dort gibt es nämlich genau solche Strukturen, die u.a. in der eigenen Industrie Werbung für die entsprechenden Aufträge machen und ihnen bei der Bewerbung helfen. Zum anderen ist auch bisher vor allem Geld für zahlreiche Infrastrukturmaßnamen ausgegeben worden, die überwiegend von lokalen, also französischen, Firmen durchgeführt wurden. Von den noch zu vergebenen 2 Mrd. Euro an Aufträgen könnten auch deutsche Firmen einen Teil abbekommen, so sie denn Interesse daran haben – allzu hoch war es bisher nicht, was eben auch an den mangelnden Organisationsstrukturen liegen mag.
An der Unterstützung des Projektes ITER an sich hält die Bundesregierung natürlich fest, dazu hat sie sich auch vertraglich verpflichtet. Aus der Diskussion mit einigen Lesern des FTD-Artikels weiß ich, dass teilweise der Eindruck entstand, man würde sich komplett von der Kernfusion abwenden. Ob das die Absicht des Autors war, weiß ich nicht, aber ärgerlich finde ich es in jedem Falle.
schade…
Schade, dass die Förderung der Fusionsforschung nicht endlich eingestellt und das Geld zur Förderung der erneuerbaren Energien umgewidmet wird. Deren Erfolgsaussichten, unsere Energieversorgung in Zukunft zu leisten, sind ein Vielfaches größer.
Da wir aus Gründen des Klimaschutzes schon bis 2050 fast komplett auf emissionsfreie Stromquellen umgestiegen sein müssen (das sieht ja auch das Energiekonzept der Bundesregierung vor) käme die Kernfusion ohnehin zu spät, selbst wenn sie irgendwann funktionieren sollte. So werden unsere Steuergelder leider munter weiter für ein sinnloses Projekt der Atomindustrie vergeudet.
Nur 34 Millionen?
Vielen Dank, dass du dich dieses Themas annimmst. Ich wollte schon etwas dazu schreiben. Das wäre dann um Einiges schärfer formuliert gewesen.
Ich finde nicht nur jede Verzögerung, wie sie durch Einbehaltung von Mitteln ausgelöst wird, hochgradig schädlich und kontraproduktiv, sondern ich wundere mich auch über das geringe Engagement der Bundesrepublik Deutschland in diesem Bereich.
Schließlich ist es doch gerade die Bundesrepublik, die – bemerkenswerterweise im Handstreich und ohne ein ausgearbeitetes, belastbares Konzept aus rein wahltaktischen Gründen den Ausstieg aus der Nutzung der Kernenergie beschlossen hat.
Dies zu einem Zeitpunkt, an dem abzusehen ist, dass der Verbrauch elektrischer Energie eher noch zu- als abnehmen wird (weil sich beispielsweise der Straßenverkehr mehr und mehr dem Elektroantrieb zuwenden wird) und weil elektrischer Strom zusätzlich zur Brennstofferzeugung (beispielsweise Wasserstofferzeugung durch Elektrolyse) eingesetzt werden wird.
Zudem ist jetzt schon klar – wenn man es wahrhaben will – dass die Versprechen der Befürworter der erneuerbaren Energien, ebenso wie vor 50 Jahren die der Kernenergiewirtschaft, einen ungedeckten Wechsel auf die Zukunft darstellen.
Erneuerbare Energien sind heute schon weder emissionsfrei, noch sind sie frei von langfristigen Folgen für Gesellschaft und Umwelt. Schon gar nicht sind sie sicher. Vor allem aber – das zeigt sich sofort, wenn man nur ein bisschen nachbohrt – sind sie nicht grundlastfähig und damit nicht geeignet für die Versorgung einer hochtechnisierten Energiegesellschaft.
Vollkommen ungelöst ist das Problem der Energiespeicherung, schon auf physikalischer Ebene. Es ist nicht nur nicht klar, wie man ausreichende Speicherung für eine Nacht technisch bewerkstelligen will. Es ist noch nicht einmal klar, wie das physikalisch gehen soll. Dem Bau von Pumpspeicherwerken in Deutschland sind nun einmal nicht nur soziale, sondern geographische Grenzen gesetzt, und das Hin-und-Herschieben riesiger Energiemengen zu Pumpspeichern in Norwegen durch die von Windrädern zugepflasterte Nordsee ist auch nicht unbegrenzt möglich – und schon gar nicht umweltfreundlich, undschädlich oder gar sicher.
Wenn man also verhindern will, dass in ein paar Jahren der ganze Schwindel auffliegt und klar wird, dass die “Energiewende” hier nur ein Programm zum Stromimport aus Ländern darstellt, die diese Wende nicht mitgemacht haben, dann sollte man schleunigst die Fusionstechnik vorantreiben, indem man die Forschung durch gezielte Förderung vorantreibt und dabei darauf hinzielt, dass deutsche Universitäten, deutsche Unternehmen, deutsche Forschungsinstitute und deutsche Experten in der Forschung in die Fusionstechnik und ihre praktische Umsetzung weltweit führend sind.
Das wäre eine konsequente und nachvollziehbare Politik, hin zu einer wirklich modernen, umweltverträglichen und zuverlässigen Energieversorgung. Eine Investition in den Standort Deutschland, die uns einen großen Teil des Kuchens dieser Schlüsseltechnologie gewährleisten würde.
Nach allem, was ich darüber weiß und gelesen habe – auch in diesem Blog-, steht der Durchbruch in der Fusionstechnik kurz bevor. Wer jetzt den Zug verpasst, der wird hinterher hecheln. Ob er ihn noch einholt, ist ungewiss.
Es mag Leute geben, die befürchten, die heutige “Atomindusrie”, also praktisch alle großen Unternehmen, könnten von der Fusionstechnik profitieren, und die allein deswegen dagegen sind. Das ist fast ebenso naiv wie der Glaube an die Segnungen der erneuerbaren Energien. Wenn EE zur Großtechnik wird, dann sind alle großen Firmen dort mit im Boot. Oder aber, es sind andere Firmen, die bald ebenso groß sind. Was macht das für einen Unterschied?
Im einen wie auch im anderen Falle handelt es sich um Großprojekte für die Großindustrie. Nur ist es im Fall der Fusionstechnik halt die weniger invasive und schädliche Technik im Vergleich zu den EE. Also setzen wir doch lieber mal aufs richtige Pferd – und zwar rechtzeitig!
Na toll!
Meiner Meinung nach sollte man sich auch auf die erneuerbaren Energiequellen konzentrieren anstatt unsere Steuergelder sinnlos zu verbraten. Wie Ludwig bereits sagte, müssen wir sowieso 2050 soweit sein. Wieso jetzt umdenken?
ITER und Stellarator
Die Headline “Bundesregierung kappt Geld für Kernfusion.” hab ich auch mitbekommen und tatsächlich den Fehlschluss gemacht, Deutschland verabschiede sich vom ITER. Das wäre völlig falsch, wenn ich auch finde, dass ein Projekt wie ITER schneller vorankommen sollte, denn neue Energielösungen werden noch vor 2050 gebraucht und nicht irgendwann Ende des 21. Jahrhunderts.
Neben dem ITER gibt es in D noch Wendelstein 7-X am Standort Greiffswald, eine Fusionsforschungsanlage auf der Basis des Stellaratorprinzips, die um 2014 den Versuchsbetrieb aufnehmen wird.
Es gibt allerdings noch mehrere weitere vielversprechende Ansätze in der Fusionsforschung, die meisten davon mit Inertialeinschluss (Kompression und Erhitzung des Targets in extrem kurzer Zeit) oder als Magneto-intertial fusion,welcher magnetischen und inertialen Einschluss kombiniert, z.B. als Plasma-Jet-Driven MIF oder durch den Einschluss im magnetischen Feld eines superstarken Stroms wie in den Sandia National Laboratories geplant, wo ein 60 Megaampere Strom eingesetzt werden soll.
Die am weitesten fortgeschrittene Intertialfusionsmethode ist im National Ignition Laboratory in Form eines komprimierend und heizenden Laserpulses, der 196 Strahlen im Target fokussiert, realisiert.
Es gibt auch ein europäisches Pendant, nämlich Hiper, welches auf fast ignition setzt. Fast ignition komprimiert das Target mit einem ersten Laserpuls und erhitzt/zündet es dann mit einem zweiten extrem kurzen und intensiven.
@Clemens P.; Helmholz: Kosten sparen
Forschung ist fast immer um eine Grössenordnung billiger als installierte Technik.
Und die gleiche Leistung mit Erneuerbaren Energien kann durchaus 5 Mal mehr kosten, wenn man nicht die kostengünstigste Form wählt. Im Artikel Sparen durch Grünstromzertifikate liest man:
“Das Etappenziel für das Jahr 2020, ein Anteil der Erneuerbaren von 35 Prozent am Stromverbrauch, könnte nach Berechnungen des Rheinisch-Westfälischen Instituts für Wirtschaftsforschung (RWI) bei Einsatz des Quotenmodells ab dem kommenden Jahr für etwa 6,8 Mrd. Euro erreicht werden. Das Festhalten am EEG dürfte hingegen zu kumulierten Kosten von 59 Mrd. Euro (jeweils in heutigen Preisen) führen.”
Der kostenoptimierte Weg zu den Energiezielen 2020 würde also 52 Milliarden Euro einsparen gegenüber dem aktuell zu erwartenden Kosten mit dem heutigen Instrumentarium. 50 Milliarden sind kein Pappenstiel.
Grundlast
Ich denke, Michael Kahn – vielen Dank für deine ausführliche Antwort, Michael – hat einige Punkte genannt, die gegen eine Welt sprechen, in der wir unseren Strom nahezu vollständig aus den erneuerbaren Energien beziehen können, z.B. keine Grundlastfähigkeit, keine saisonalen Speichermöglichkeiten. Das sind gewichtige Argumente, die man nicht einfach beiseite ignorieren kann.
Natürlich kostet die Fusionsforschung Geld. Geld, dass man auch für andere Projekte ausgeben kann. Streicht man die Fusionsforschung, würden aber langfristig vermutlich viel höhere Kosten entstehen. Und jetzt haben wir die Möglichkeit gemeinsam auf ein Ziel hinzuarbeiten. Im übrigen kostet die Fusionsforschung nicht wirklich viel Geld, verglichen mit anderen Posten in der Haushaltskasse einiger größerer Staaten…
Auch gibt es nicht nur ein Konzept für einen Fusionsreaktor, sondern mehrere Lösungsansätze, wie Martin Holzherr es ja in seiner Antwort schreibt.
Wie ich in einem früheren Beitrag bereits geschrieben habe, denke ich, dass wir als reiche Industrienation auch eine Verantwortung haben die darin besteht Lösungen für die drängenden Probleme auf unserem Planeten zu erarbeiten. Und die Entwicklung eines Fusionsreaktors würde uns doch schon ein gutes Stück weiter bringen.
Umweltschädlich @Clemens P.
Die Kernfusion hat einen grossen Vorteil gegenüber “enerneuerbaren” Energiequellen (als Physiker muss ich hier mal anmerken, dass es keine erneuerbaren Energiequellen gibt, das verbietet der zweite Hauptsatz der Thermodynamik. Ist die Energie erstmal in Form von Strom, ist die Entropie schon erhöht). Solarenergie (beinhaltet Windturbinen, Wasserkraftwerke, Photovoltaik und Biogas) greift immer in irgendeiner Form in die Natur ein zumindest durch den Entzug von Energie. Das funktioniert so lange umweltverträglich, wie die produzierten Strommengen im Rahmen bleiben. Sind wir aber erstmal bei Terawatt angelangt, wird sich das massiv auf die Umwelt auswirken. Wie genau – das können wir heute noch nicht sagen. Ein schönes Beispiel sind die Biogasreaktoren, die man zur Zeit wie Pilze aus der Landschaft wachsen sieht. Da wird in einem mikrobiologischen Reaktor aus Pflanzen Erdgas (und ein paar andere Gase) gemacht, die dann in einer Gasturbine verbrannt werden. Die schlacke aus dem Reaktor wird einfach auf die Felder verteilt (teils nahe von Wohnsiedlungen). Kein Mensch weiss, was in diesen Reaktoren vor sich geht und welche Auswirkungen die Bakterienstämme auf Mensch und Umwelt haben, die dort gezüchtet werden. Lassen wir uns mal überraschen.
Mir persönlich gefällt eine Welt besser, in der Strom in möglichst von der Natur abgekapselten Reaktoren gewonnen wird. Hat man erst einmal solch eine saubere Stromquelle, kann man die Umwelt weiter entlasten, in dem man Strom auch zum Heizen, Autofahren und Fliegen verwendet.
34 Millionen ist gar nichts
Wie ich unlängst der französischen Wirtschaftszeitung “Les Echos” entnahm, liegen die notwendigen Investitionen für einen einzigen Kilometer Hochgeschwindigkeits-Bahnstrecke bei 15-45 Millionen Euro, je nach erforderlichen baulichen oder Lärmschutzmaßnahmen. Ein vollausgerüsteter Eurofighter mit Ersatzteilen kostet mehr als 100 Millionen Euro.
Das setzt alle hier genannten Zahlen mal etwas in Relation. Es geht gar nicht darum, ob die genannte Summe gezahlt oder zurückbehalten wird. Der wirkliche Skandal ist, wie wenig Deutschland überhaupt in diese Schlüsseltechnologie investiert.
@all: Der Post von dem Teilnehmer “Clemens P.” ist offensichtlicher Spam, so wie ich ihn in meinem Blog auch oft vorfinde. Ein bisschen Blabla, das nur einen Link zu einer kommerziellen Webseite kaschieren soll. Virales Marketing. Wer darauf antwortet, sollte das im Hinterkopf behalten.
@Markus: Dass wir nicht wissen, wie sich erneuerbare Energien auf die Umwelt auswirken, ist so leider nicht richtig. Richtig ist, dass die massiven negativen Umweltauswirklungen der erneuerbaren Energien sich heute schon bemerkbar machen, und zwar immer dann, wenn die großtechnische Umsetzung angegangen wird.
Natürlich kann man sich, wenn hier und da ein Bauer ein Windrädchen oder einen Bioreaktor betreibt, noch vormachen, dass damit die nette, sichere, unschädliche Technik gefunden worden sei. Kleine Technologien wirken ja erst einmal nicht bedohlich. Aber man kann mit ihnen eben auch nur kleine Sachen machen. Will man aber etwas Großes machen, wie zum Beispiel eine Industrienation versorgen, dann wird aus der niedlichen kleinen Technologie eine Großindustrie, die heute schon, wie der Energiepflanzenanbau, zur massenhaften Vernichtung von Waldflächen, zu großen Monokulturen und zu dramatischen Folgen für Umwelt und Klima führt. Oder eine Großindustrie wie der Staudammbau, die jahrtausendealte Kulturgüter für immer verschwinden lässt, Landschaften verschadelt, Millionen Menschen im Fall eines Unfalls bedroht und selbt im Normalbetrieb durch Rückhaltung von Sediment und durch Freisetzung von Faulgasen die Umwelt massiv belastet.
Uns ist jahrzehntelang von der EE-Lobby erzählt worden, erneuerbare Energien seien “dezentral”. Nun, da sie verstärkt ausgebaut wird, sehen wir, dass dies eine Lüge war – weswegen dieses Argument übrigens auch schon seit einigen Jahren nicht mehr kommt – und dass dafür die Nordsee weit und breit mit Windrädern zugepflastern werden soll, der Strom nach Norwegen verfrachtet, dort in Pumpspeicherwerken geparkt, dann wieder zurück nach Deutschland gebracht und über neue Ferntrassen endlich zum Verbrauchen gebracht wird.
Das ist das genaue Gegenteil von dezentral! Dass man dieser Lobby das durchgehen lässt, ist unglaublich. Das hat wirklich schon religiöse Züge.
Die Fusionstechnik wird auch nicht ohne Nachteile sein, machen wir uns nichts vor. Keine Großtechnik ist ohne Nachteile. Aber die Vorteile der Fusionstechnik, der erhebliche Sicherheitsvorsprung gegenüber erneuerbaren Energien und auch gegenüber der Kernspaltungstechnik sowie die Vorteile in punkto Abfall sind ein ganz gewiochtiges Plus, das keine andere absehbare Technik leistet.
Die Fusionstechnik wird kommen, so oder so. Sie ist einfach zu wichtig und zu sinnvoll, als dass man sie links liegen lassen würde. Wenn Deutschland hier massiv und offensiv einsteigen würde, dann würde sie allerdings vielleicht etwas schneller einsatzreif werden. Wichtiger noch – wir wären dann an vorderster Front dabei.
Aber wir verschandeln weiter unsere Landschaft und versenken offensichtlich lieber Steuergelder in Techniken wie EE, vor deren Nachteilen wir die Augen verschließen und bei denen zentrale Punkte wie die Speicherung vollkommen ungelöst sind, anstatt in die Zukunft zu investieren. Die Zukunft gestalten andere. Von denen werden wir später Fusionskraftwerke kaufen müssen.
Z-Maschine
Mir gefällt die Z-Maschine am besten, weil sie vergleichsweise einfach ist.
http://www.sandia.gov/z-machine/?p=43
@MichaelKhan
Michael, das kann man nicht besser sagen. Ich hab’ mich nur nicht getraut. Man vergebe mir den “Quantensprung” ;-).
Fusion + EE
Fusionsenergie verspricht kompakte zukünftige Energiequellen, die keine langlebigen Noxen freisetzen und die nur sehr wenig Rohstoffe konsumieren.
Derartige Energiequellen sind universell einsetzbar, z.B. auch als Antrieb in der Raumfahrt. Auf der Erde sind sie attraktiv wegen den geringen baulichen Eingriffen.
Die Welt nur mit Solar- und Windstrom versorgen ist mit heutiger Technik nur dann mit vertretbaren Kosten realisierbar, wenn man die Produktionsstandorte grossräumig mit HGÜ-Leitungen verbindet was zu einem Verbundnetz kontinentalen Ausmasses führt und dem Selbstversorgungsziel diametral entgegensteht. Da der Widerstand gegen neue Hochspannungs-Leitungen in Europa gross ist und in den Köpfen immer noch die Selbstversorgungsidee dominiert, besteht die Gefahr, dass EE zu einem unzuverlässigen und/oder sehr teuren Energiesystem führt.
Letzlich liegt dies daran, dass viele im Zusammenhang mit EE nur an einzelne Systemkomponenten wie Windräder oder Solarpanel denken, nicht aber ein Gesamtenergiesystem. Mit viel Wind und Sonne entsteht ein komplexes Gesamtenergisystem.
Das ideale Kraftwerk, welches die kleinsten Ansprüche an die Systemumgebung stellt hat folgende Charakteristika:
– Hohe Energiedichte, geringer nötiger Rohstoffbedarf, nur wenige und kurzlebige Abfallprodukte, hoher (thermischer) Wirkungsgrad, Loadfollowing = Möglichkeit den Reaktor schnell hoch- und schnell wieder herunterzufahren. Zukünftige Fusionsreaktoren könnten dieses Profil weitgehend abdecken.
@Martin Holzherr
Das mit dem Loadfollowing ist bei EE immer ein Problem, mal mehr, mal weniger. Wasserkraftwerke könnnen kurzfristig geregelt werden, hängen aber längerfristig von externen Effekten wie Schneemenge, Regen, Temperaturen ab. Es kann sehr wohl sein, dass gerade dann, wenn man besonders viel Strom abrufen will, aufgrund von langfristig geringem Niederschlag oder sehr niedrigen Temperaturen einfach der Wasserstand in den Stauseen zu niedrig ist.
Bei Windkraft und Photovoltaik ist das problem noc massiver, da versucht man schon gar nicht mehr das Load Following, sondern will, dass sich die Verbraucher anpassen. Der Euphemismus für dieses Eingeständnis der mangelnden Grundlastfähigkeit ist “intelligentes Strommanagement”, was natürlich viel besser klingt, keine Frage.
Allerdings meine ich schon, dass heutige Verbrauchsprofile sich in Zukunft stark ändern werden, hin zu einer Verbrauchskurve, die sich über den Tagesverlauf weniger stark ändert als heute. Einfach, weil immer mehr mit Strom gemacht wird, wofür heute noch fossile Energieträger dienen.
Der Puffer wird einerseits in den Batterien der elektrischen Fahrzeuge liegen, andererseits in der elektrolytischen Brennstofferzeugung, die man immer noch brauchen wird, denn nicht alles wird mit Batterien gehen.
Ich erwarte, dass es in Zukunft einen Energiemix aus Fusionskraftwerken für die Grundlast sowie Windkraftanlagen, Photovoltaik und auch noch einigen fossilen Kraftwerken geben wird, von letzteren allerdings weniger. Ferner wird es solarthermische Kollektoren geben, die sicherstellen, dass wertvoller elektrischer Strom – reine Exergie! – nicht sinnlos für Brauchwasser und Heizung verpulvert wird.
Es wird immer mehr elektrischer Fahrzeuge geben, die geparkt sind (auch heute stehen die meisten Fahrzeuge mehr herum, als dass sie fahren) und am Kabel hängen, denen wird Strom zugeteilt, wenn welcher verfügbar ist, sonst nicht. Gleiches wird für die Anlagen zur elektrolytischen Brennstofferzeugung gelten.
Dann braucht man keine großen, gefährlichen Pumpspeicherwerke und weniger transkontinentale Stromleitungen und kommt ohne die gewaltige Umweltbelastung und Landschaftsverschandelung aus, die der dumme und letztendlich zum Scheitern verurteilte Versuch mit sich bringen würde, ganz auf EE zu setzen.
@Michael Khan:Wie wichtig istStrompreis?
Batterien und Elektrolyse zur Stromspeicherung sind relativ teuer, das zweitere hat einen schlechten Wirkungsgrad.
Wenn man die ganze Welt mit einer neuen Energiequelle versorgen will spielt wohl der Preis für die Energie eine entscheidende Rolle.
Folgendes Gedankenexperiment zeigt, dass ein sehr tiefer Energiepreis alles verändern könnte:
Angenommen, Strom könnte fast gratis mit einer nichtfossilen Energiequelle erzeugt werden, dann wäre das Klimaproblem sofort gelöst: Man könnte mit Strom heizen, müsste also weder Öl noch Gas verbrennen; man könnte benzin- und dieselartige Treibstoffe aus CO2 und H2O synthetisieren, womit Autofahren mit heutigen unmodifizierten Automobilen und Flugzeugfliegen mit heutigen Flugzeugen CO2 neutral würden.
Die Umstellungskosten wären somit sehr klein.
Energiemix
Ich stimme Michael Khan voll und ganz zu: “Energiemix” lautet das Schlüsselwort. Einen gewissen Anteil aus den sogenannten EE, dazu noch einige fossile Energieträger sowie Fusionskraftwerke. Deren Erforschung bzw. Bereitstellung man durch eine Art Apollo-Programm in der Tat beschleunigen könnte.
Weil Martin Holzherr es angesprochen hat, kostenlos wird der Fusionsstrom natürlich nicht sein, schließlich handelt es sich hier um eine aufwändige Technologie. Allerdings wird sich die kWh preislich kaum von den aktuellen Preisen unterscheiden (je nachdem welche Studie man her nimmt, schwanken die Voraussagen natürlich etwas).
@Martin Holzherr
Vielleicht liegt ein Missverständnis vor. Ich habe zu keinem Zeitpunkt vorgeschlage, Akkumulatoren und Elektrolyse als Pufferspeicher zu nutzen, um den Mangel an Grundlastfähigkeit von Windkraft und PV auszugleichen.
Wie man dort eine ausreichende Speicherkapazität bereitstellt, weiß im Grunde genommen keiner. Das ist ja das Problem. Aber es sagt keiner so offen. Wäre ja auch schön doof.
Es wird allerdings immer Anwendungen geben, für die man Akkumulatoren braucht. Kraftverkehr ist eine solche Anwendung. Dabei stehen Fahrzeuge allerdings auch viel herum. Die Autos von Pendlern beispielsweise die ganze Nacht und fast den ganzen Tag.
Wenn sie dabei irgendwo an der Strippe hängen, ist es egal, wann die Akkus aufgeladen werden. Hauptsache, sie werden einige Stunden lang aufgeladen, sodass der Pendler morgens zu Arbeit und abends wieder nach Hause kommt. Wann genau im Tages- oder Nachtverlauf der Strom fließt, ist egal. Das kann also das Netz entscheiden und somit die Verbrauchsspitzen etwas glätten.
Zur Elektrolyse von Treibstoffen: Auch das soll kein Puffer sein, sondern ich gehe davon aus, dass es Anwendungen geben wird, bei denen Akkumulatoren keine ausreichende Energiedichte liefern, sodass sie nach wie vor Brennstoffe brauchen. Das könnte im Luftverkehr der Fall sein. In der Raumfahrt wird man nach wie vor Treibstoffe brauchen.
Die Luftfahrt wächst seit Jahren, der Trend wird sich fortsetzen, ob es dem einen oder anderen passt oder nicht. Wenn man von fossilen Brennstoffen weg will oder muss, dann bieten sich erzeugte Treibstoffe an.
Eine Möglichkeit ist elektrolytisch erzeugter Wasserstoff. Für die Luftfahrt eignet der sich wohl nur bedingt, zumindest wären große technische Änderungen erforderlich. Eine andere Möglichkeit ist Methan, das aus Kohlendioxid und Wasser generiert wird, wozu man Strom benötigt.
Diese Treibstoffproduktion würde man dan betreiben, wenn das Netz überschüssigen Strom zuteilt. Auch damit werden Verbrauchsspitzen abgeflacht und Verbrauchstäler aufgefüllt, aber das Ziel ist nicht die Pufferspeicherung. Dazu sind beide Verfahren nicht effizient genug.
@Michael Khan: Preis entscheidend
Strom in Gas, also Wasserstoff oder Methan (zusammenfassend als EE-Gas bezeichnet), umzuwandeln, bedeutet höherwertige Energie in niederwertigere Energie umwandeln. Das ist sicher besser als überschüssigen Strom einfach “wegzuwerfen”, nur sollte es überschüssigen Strom gar nicht geben, vor allem wenn er teuer erzeugt wurde. Sollten Solarpanels einmal Strom zu 3 Euro Cents pro Kilowattstunde liefern, wäre es eine gute Lösung, mit Einspeisevergütung alimentierter Strom in etwas Niedrigwertigeres umwandeln ist aber ein Verlustgeschäft. Bei teuer erzeugtem Strom sollte man Überschüsse so weit wie möglich vermeiden, was mit heutiger Technik mit einem die europäischen Grenzen überschreitenden Supergrid möglich wäre.
Batterien für E-Mobile dagegen sind energetisch betrachtet ideal für die Mobilität, ist ihr Wirkungsgrad mit 80% und mehr Prozent doch zwei bis dreimal so hoch wie derjenige von Treibstoffen, die in einem Verbrennungsmotor verbrannt werden. Um eine nennenswerte Netzpufferung mit EMobil-Batterien zu ermöglichen, also ein sogenanntes Vehicle-to-Grid System aufzubauen braucht es aber eine sehr grosse EMobil-Flotte und wegen der Umwandlung von Wechsel- in Gleichstrom und anderen Verlusten ist der Wirkungsgrad mit 63 – 72% kleiner als der von Pumpspeichern, wenn auch um ein vieles grösser als bei Power-To-Gas Lösungen. Durch Vehicle-to-Grid Systeme wird ferner die Batterielebenszeit verkürzt, was bei den heutigen hohen Preisen für Batterien wohl eine schlecht Bilanz ergibt.
Es gibt aber eine sehr gute Lösung sowohl für die EMobilität als auch für das Auffangen von Stromüberschüssen, nämlich das System, das von a Better Place angeboten wird: Man fährt mit Wechselbatterien, die an der “Tankstelle” gegen frisch geladene Batterien ausgetauscht werden. Der Ladevorgang kann dann in einer Stromüberschussphase stattfinden und die Reichweite des EMobils wird sehr viel grösser, wenn es viele Austauschstellen gibt. Zudem genügt dann eine Batterie, die nur 50 bis 100 km weit reicht, was das EMobil billiger macht. Ich bin überzeugt, dass sich diese Lösung durchsetzen wird. Allerdings ist sie ungewohnt und gewöhnungsbedürftig. Sobald Elektroautos aber eine Notwendigkeit werden, z.B. weil der Erdölpreis immer weiter steigt ist die “a better place“ Lösung ideal um auch Normalverdienern EMobile zu ermöglichen.
Für den Luftverkehr gibt es wohl vorläufig nur die Lösung mit Biotreibstoffen. Man könnte den Luftverkehr aber auch durch ein Evacuated Tube Transport System ablösen. Damit sind Geschwindigkeiten bis 4000 Kilometer pro Stunde möglich. Das ET3-System wird gegenwärtig in China in die Praxis umgesetzt.
@Martin Holzherr
Ich habe ehrlich gesagt auch meine Zweifel, ob sich die elektrisch erzeugten Brennstoffe durchsetzen oder ob sie ökonomisch oder gar ökologisch sinnvoll sind. Es steigen jetzt offenbar einige Unternehmen in diesen Markt ein, unter anderem auch Automobilhersteller wie Audi. Ob mehr dahinter steckt als eine Imagepflege oder das gekonnte Abgreifen staatlicher Subventionen, wird sich zeigen.
Ich denke, wir sollten davon ausgehen, dass es in absehbarer Zeit Luftverkehr geben wird, ebenso Fahrzeuge anderer Art in Regionen, in denen das Hantieren mit teuren Akkumulatoren nicht praktikabel ist. Futuristische Lösungen sind ja schön und gut, aber selbst wenn so etwas kommen sollte, dann dauert es immer Jahrzehnte, bis es sich komplett durchgesetzt hat.
Deswegen wird es in jedem Fall auch noch eine große Zahl von konventionellen Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren geben, von denen auch heute und in den kommenden Jahren noch jährlich Millionen gebaut werden. Deren Besitzer kann man ja nicht alle enteignen. Natürlich wird es mit der Verfügbarkeit preiswerterer, leichterer und leistungsfähiger Akkumulatoren einen wachsenden Anteil elektrisch betriebener Fahrzeuge geben, aber ganz sicher keine schlagartige Ablösung der alten durch die neue Technik.
Einige von denenm werden weiter fossile Brennstoffe brauchen, Wenn Öl und Gas aber nicht mehr (bzw. deutlich weniger) in Kraftwerken verstromt werden, weil sie durch Fusionskraftwerke abgelöst worden sind, dann reichen die fossilen Brennstoffe auch noch eine ganze Zeit weiter als heute prognostiziert. Teils werden sie auch durch Biogas oder elektrisch erzeugtes Methan ersetzt werden.
Beim Luftverkehr wird das auch nicht anders aussehen.
@Michael Khan: Kontinuität oder Umbruch?
Die meisten Zukunftsprojektionen gehen von einer kontinuierlichen Entwicklung aus: Also jedes Jahr ein par Promille mehr EMobile und damit auch in 30 Jahren noch vorwiegend fossil betriebene Fahrzeuge. Das gleiche mit den anderen Verkehrsmitteln, den Flugzeugen, den grossen Frachtschiffen und so weiter.
Man muss sich aber bewusst sein, dass sich auf diesem Pfad die Klimaziele – maximal 450 ppm CO2 in der Luft und damit weniger als 2°C Erwärmung – nicht einhalten lassen und dass ein solch glatter Pfad ohne Umbrüche über viele Jahrzehnte hinweg auch in der Menschheitsgeschichte etwas einmaliges wäre. Wenn wir nur einen solchen glatten Pfad in Betracht ziehen müssen wir übrigens auch gar nicht über Fusionsenergie sprechen, denn mit ITER erhält man kommerzielle Fusionsreaktoren erst in 50 Jahren.
Umbrüche können von vielen Seiten kommen. Von der Technik her, indem beispielsweise plötzlich eine revolutionär neue Art der Energieerzeugung zur Verfügung steht. Die Fusion ist ein Kandidat für solch eine disruptive Entwicklung, allerdings nicht der ITER-Pfad, sondern beispielsweise derjenige, den das Sandia Lab beschreitet.
Umbrüche können aber auch durch katastrophale Entwicklungen erzwungen werden. So gibt es eine hohe Warhscheinlichkeit, dass Rohöl schon bald exorbitant teuer wird, weil nämlich die Fördermenge kaum noch steigt, der Verbrauch in China und Indien aber explosiv zunimmt.
Auch der Klimawandel könnte sich plötzlich immer stärker ins Bewusstsein schieben, wenn nämlich die zunehmende Arktiseisschmelze klimatische Auswirkungen auf ganz Europa und Kanada hat. Sollte sich deutlich abzeichnen, dass der Klimawandel eine unangenehme Zukunft für uns bereit hält, könnte ich mir schon vorstellen, dass man die Anstrengungen zur Abkehr von den fossilen Rohstoffen global intensiviert. Dann können auch unkonventionelle Lösungen zum Zug kommen wie z.B. Evacuated Tube Transport
Persönlich halte ich ein glattes Vorwärtsschreiten auf absehbaren Pfaden über mehrere kommende Jahrzehnte für eher unwahrscheinlich und wie gesagt wäre das historisch sogar etwas einmaliges. Grosse Änderungen kommen aber selten freiwillig. Es könnte gut sein, dass wir – wieder einmal – kalt erwischt werden.
Geothermie
Die Geothermie ist grundlastfähig, hundertprozentig zuverlässig, und schon lange erprobt.
@M.Holzherr: Kontinuität UND Umbruch
Sie haben Recht, wenn Sie auf die Diskontinuität in der technischen Entwicklung verweisen und auf die Tatsache, dass Druck von außen die Entwicklung ungemein beschleunigen kann.
Und ich habe auch Recht, wenn ich auf das Beharrungsvermögen in der technischen Ausstattung der weltweiten Fuhrparks mit ihren zig Millionen Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor hinweise.
Technische Revolutionen finden überall um uns herum statt, beispielsweise der Umstieg von Röhrenbildschirmen auf Flachbildschirmtechnik – eine radikale Neuerung, die konsequent mit dem Bestehenden bricht. Dennoch werden noch viele Jahre Röhrenbildschirme verwendet werden, bis der letzte irreparabel kaputt ist. Die Revolution geschieht, und das Alte hat parallel dazu weiter Bestand.
Ich teile Ihren Pessimismus bezüglich der Verfügbarkeit großtechnisch einsetzbarer Fusionstechnik nicht, unbd es würde mich interessieren, wie Alf Köhn das sieht.
Zwei abschließende Kommentare zu einigen aktuellen Prognosen, die immer wieder in die Diskussion einfließen:
1.) Die Beschränkung der globalen Erwärmung auf 2 Grad. Das halte ich für eine Chimäre, ein Trugbild, das wir uns schnellstens abschminken sollten, weil es eh nicht mehr zu halten ist. Ich fürchte, der Zug ist längst abgefahren. Anstatt uns nun immerzu einzureden, wir könnten ihn noch einholen, sollen wir uns lieber einen Plan B überlegen, wie wir der Tatsache begegnen, dass die unangenehmen Konsequenzen einer viel stärkeren globalen Erwärmung wahrscheinlich unabwendbar sein werden.
2.) Planungen der jetzigen Bundesregierung, die sich ja nun wahrlich nicht durch ihre Beherztheit und Entschlussfreude auszeichnet, für die Energieversorgung im Jahre 2050. Das ist 38 Jahre in der Zukunft. Was wäre von Planungen aus dem Jahr 1912 für das Jahr 1950 zu halten gewesen? OK, unfair, dazwischen lagen zwei Weltkriege. Gut, dann Planungen aus dem Jahr 1962 für das Jahr 2000? Eben.
Gleiches gilt für Planungen aus dem Jahr 2012 (oder 2011) für das Jahr 2050. Die können ja noch nicht einmal verlässlich den Ausbau der KiTaplätze planen und durchsetzen, über einen viel kürzeren Zeithorizont.
Ich erwarte, was passiert, ist, dass die Planungen und Prognosen in Richtung 80% Selbstversorgung mit EE Makulatur bleiben. Allenfalls – und selbt das würde mich wundern – wird die durch EE erzeugte Strommenge in etwa die Größenordnung des Stromverbrauchs hierzulande erreichen. Das ist dann aber etwas ganz Anderes als Selbstversorgung durch EE, denn EE werden immer dann zu viel Strom liefern, wenn die bedingungen günstig sind und zuwenig, wenn sie ungünstig sind.
Wir werden also mal massiv Strom exportieren, zu anderen Zeiten dafür aber massiv Strom importieren müssen, der anderswo anders als mit EE erzeugt wurde. Dass das etwas Anderes ist als die Deckung des Eigenbedarfs durch EE, liegt auf der Hand. Eine solche Energiewende würde nur dann einigermaßen funktionieren, wenn andere Länder bei der bisherigen Stromproduktion bleiben und uns was verkaufen können, wenn es bei uns fehlt.
@Michael Khan: Lanzeitprognosen
Zustimmung: Lanzeitprognosen für das Jahr 2050 sind fragwürdig.
Langezeitplanung über 50 Jahre jedoch ist nötig, wenn man Infrastruktur baut, die 50 Jahre oder länger hält. Wer also einen Staudamm baut oder ein Kohlekraftwerk, der plant implizit für die nächsten 50 Jahre, denn so lange “laufen” diese Installationen wenn sie einmal gebaut sind.
Damit kann ich auch folgender Aussage ihrerseits teilweise zustimmen:
“Ich erwarte, was passiert, ist, dass die Planungen und Prognosen in Richtung 80% Selbstversorgung [bis 2050] mit EE Makulatur bleiben.”, denn Windturbinen haben eine Lebensdauer von 15 und Photovoltaikanlagen eine von 25 Jahren, womit die schon erstellten Anlagen mindestens einmal ersetzt werden müssten bis 2050, was unterbleiben könnte, wenn die Rahmenbedingungen andere geworden sind. Zudem fehlen bis jetzt viele noch notwendige Stromleitungen, Speicher etc, bezugsweise ist nicht einmal klar wie derartige anstehenden Probleme gelöst werden [könnten], so dass eine neue Regierung das ganze aus vielerlei Gründen über den Haufen werfen könnte.
Ein wichtiger Grund, warum man misstrauisch sein muss, was die Pläne des BMU für 100% EE Strom und 80% nichtfossiler Energie insgesamt bis 2050 sein muss, sind die nicht kontrollierten Kosten und die fehlende Ausrichtung auf kostengünstige Lösungen. Schon jetzt beträgt die EE-Umlage 3,5 Euro Cent und einige schätzen dass bei Fortsetung des gegenwärtigen, die Kosten nicht kontrollierenden Kurses, der Strompreis sich letztlich verdoppeln wird gegenüber dem Jahr 2000. Ein so starke Verteuerung stellt die Akzeptanz der ganzen Stossrichtung in Frage und bietet reichlich Konfliktpotential.
Kritisch ist auch die fehlende Einbindung der deutschen Energiepolitik in den europäischen Rahmen. Dekarbonisierung macht sowieso nur im europäischen oder gar globalen Rahmen Sinn – mindestens wenn es um Klimaschutz und nicht nur um Unabhängigkeit von den fossilen Energien geht. Ein gesamteuropäisches Vorgehen im EE-Bereich wäre zudem kostensparend, könnten doch Solar- und Windenergie an den besten Standorten gewonnen und Produktionsschwankungen ausgeglichen werden.
Da die Zukunft Europas momentan sowieso etwas ungewiss ist ist auch die Energiezukunft Europas und damit auch die Energiezukunft Deutschlands ungewiss.
Am meisten erwarte ich in der Tat von neuen Technologien, die heute noch gar nicht oder nur in Umrissen bekannt sind (wie der Inertial-Fusion oder der magneto-inertialen Fusion). Es gibt aber auch Technologien, von denen man sich viel verspricht, die sich aber noch um Faktoren verbessern müssen, damit sie einen Durchbruch bewirken und zum Masseneinsatz kommen. Dazu gehören Batterien. Die jetztigen Lithiumionenbatterien müssen sich mindestens um den Faktor 3 verbessern was Kapazität/Preis angeht bis sie fossile Fahrzeuge ersetzten können.
All diese Überlegungen und die Tatsache, dass wir einen Umbruch in der Art die Energie zu erzeugen benötigen, sprechen dafür, dass man die Forschungsausgaben im Bereich Energie massiv erhöht. Gemessen am BIP und an Forschungsausgaben für andere Bereiche (z.B. Medizin) sind die Ausgaben für die Energieforschung nämlich gering. Das ist ja auch der Grund dafür, dass das ITER-Projekt, also die europäische Fusionsforschung, nur so vor sich herköchelt anstatt im benötigten Zeitraum von 1 bis 2 Jahrzehnten die entscheidenden Schritte zu durchlaufen.
Jahrhundertprojekt
Die Bundesregierung will zwar ihre Beteiligung an der Projektförderung für die internationale Kernfusionsforschungsanlage Iter einstellen, weil deutsche Firmen kaum davon provieren. Sie beteiligt sich jedoch über die EU weiterhin an der Zusatzfinanzierung. Die Mitgliedstaaten der EU werden das Atom-Projekt ITER, in den Jahren 2012 und 2013, mit weiteren 1,4 Milliarden Euro fördern, wie der Ministerrat schon im Juli entschieden hat. Dazu sollen EU-Gelder umgewidmet werden, die eigentlich für andere Programme bestimmt waren, wie für Bildung, Armutsbekämpfung, Innovation, nicht-nukleare Forschung, Verkehr- und Energienetze. Nebenbei bemerkt: Die ursprünglich veranschlagten Kosten für das das Atom-Projekt ITER sind inzwischen um das Dreifache gestiegen.
An Kernfusionstechnik wird nun schon seit fast einem halben Jahrhundert geforscht und es soll noch weit über das Jahr 2050 hinaus dauern bis Fusionskraftwerke wirtschaftlich nutzbare Energie liefern können (falls das je gelingt). Bis dahin müssen wir aber auf die “Erneuerbaren” setzen. Ich sehe da momentan gar keine andere Möglichkeit. Und natürlich hat ein jeder Eingriff in die Natur irgendwelche Konsequenzen, das ist klar. Allerdings wissen wir auch noch nicht, wie sich die Energiegewinnung durch Kernfusion einmal auswirken wird, darüber können wir nur spekulieren.
Auf dem Gebiet der Energiespeicher, für erneuerbare Energien, wird ja ebenfalls geforscht und es kann durchaus sein, dass sich da in nächster Zeit einiges tut. Viele Leute setzen auch auf Selbstversorgung, soweit das möglich ist, und installieren Sonnenkollektoren auf den Dächern oder nutzen die von @Karl Bednarik erwähnte Geothermie. http://www.lfu.bayern.de/…rflaechennah/index.htm
Mit neuentwickelten thermoelektrischen Materialien soll es zukünftig möglich sein, die Energieeffizienz zu steigern. Falls das gelingt, “Dann wird schnell der Einsatz von kleinen thermoelektrischen Kraftwerken in Abgasschloten der Industrie oder an Autoauspuffen folgen. Laut verfügbaren Schätzungen ließe sich dann in einem PKW mit dem Abwärmestrom die Drehmaschine entlasten und der Treibstoffverbrauch um etwa zehn Prozent oder mehr senken.” Siehe hier:
http://www.pro-physik.de/…t_Rekordeffizienz.html
@Mona:Forschung heisst “ins Unbekannte”
Forschung und Entwicklung darf man nicht gleichsetzen und gegeneinander ausspielen etwa in der Weise, dass man sagt wir müssen unsere Kräfte nun auf die Entwicklung der erneuerbaren Energien konzentrieren.
Forschung hat es immer mit dem Unbekannten zu tun. Das Fusionsprojekt ITER befindet sich für mich aber auf dem falschen Weg, wenn es seine nächsten Schritte über viele Jahrzehnte verteilt. Es gibt wie von mir schon in einem früheren Kommentar erwähnt auch andere Ansätze in der Fusionsforschung die wesentlich schnellere Fortschritte versrpechen als ITER.
Nun zu den EE: (Zitat)” Viele Leute setzen auch auf Selbstversorgung, soweit das möglich ist, und installieren Sonnenkollektoren auf den Dächern”
Das ist keine Selbstversorgung, wird der erzeugte Strom doch eingespiesen und in der Nacht oder bei trübem Wetter Strom vom Elektrizitätswerk bezogen. Leider leben sehr viele in dieser “Selbstversorgungsillusion” und erzeugen mit ihrem Überschussstrom Probleme, die andere lösen müssen. Echte Selbstversorgung wäre mit billigen Batterien hoher Kapazität möglich
(Zitat)
“oder nutzen die von @Karl Bednarik erwähnte Geothermie.”
Es gibt im September Spektrum der Wissenschaft einen sehr guten Artikel von Karl Urban über Geothermie. Geothermie in Deutschland ist seinem Urteil nach heute zu teuer und wird auch in Zukunft zu teuer sein. Die Einspeisevergütung musste kontinuierlich vergrössert werden. Ein Problem ist, dass hier in nichtvulkanischen Zone die für die Stromerzeugung nötige ErdWärme meist zu tief liegt und die Erschliessungsarbeiten schon 40% der Kosten verschlingen. Kommt dazu, dass Bohrungen Fehlschläge sein können.
Richtig ist ihr Hinweis auf mögliche neue Forschungsresultate z.B. bei thermoelektrischen Materialien.
Damit EE je ein Erfolgsmodell wird braucht es noch einige Durchbrüche. Neue thermolektrische Materialien mit hohen Wirkungsgraden wären sehr hilfreich und würden im Extremfall konventionelle Turbinen überflüssig machen,was die Stromgewinnung aus Wärme stark verbilligen könnte. Gewaltige Fortschritte braucht es auch bei den Batterien und bei der Einstellung der Leute zu den erneuerbaren Energien: Selbstversorgung funktioniert nämlich heute nicht und um einen massiven Ausbau des Stromnetzes wird man nicht herumkommen – und dem müssen die Anwohner zustimmen.
Antwort @Martin Holzherr
“Forschung und Entwicklung darf man nicht gleichsetzen und gegeneinander ausspielen etwa in der Weise, dass man sagt wir müssen unsere Kräfte nun auf die Entwicklung der erneuerbaren Energien konzentrieren.”
Anscheinend haben Sie meinen Kommentar nicht gründlich gelesen, denn ich schrieb: “Bis dahin müssen wir aber auf die “Erneuerbaren” setzen. Ich sehe da momentan gar keine andere Möglichkeit.”, das heißt, ich wollte hier gar nichts gegeneinander ausspielen. Warum auch!
Den Artikel über Geothermie kenne ich jetzt nicht, sie wird in Bayern aber schon länger genutzt und ist natürlich auch nicht umsonst zu haben. Man müsste, wenn man von “zu teuer” spricht, aber einen Vergleichswert angeben und schreiben: Zu teuer im Verhältnis zu… .
“Das ist keine Selbstversorgung, wird der erzeugte Strom doch eingespiesen und in der Nacht oder bei trübem Wetter Strom vom Elektrizitätswerk bezogen. Leider leben sehr viele in dieser “Selbstversorgungsillusion” und erzeugen mit ihrem Überschussstrom Probleme, die andere lösen müssen.”
In diesem Zusammenhang schrieb ich auch: “Auf dem Gebiet der Energiespeicher, für erneuerbare Energien, wird ja ebenfalls geforscht und es kann durchaus sein, dass sich da in nächster Zeit einiges tut. “Mir ist schon bewusst, dass es da momentan noch keine Speichermöglichkeit gibt, diese aber dringend notwendig wäre. Deshalb erwähnte ich ja die Forschung!
@Martin Holzherr
Das ist sicher richtig. Aber die Planung für den Betrieb einer einzelnen Anlage ist etwas ganz Anderes als die der Energieversorgung einer ganzen Nation. Denn da spielen sehr viele Faktoren hinein, über die man keine Kontrolle hat und die auch nicht wirklich vorhersehbar sind, die Entwicklung in den Nachbarländern, die Entwicklung des Verbrauchs, die Erschließung anderer Energiequellen, technische Fortschritte, ja selbst klimatische Veränderungen.
Was nun die Chancen der Fusionstechnik angeht, zu einer großtechnisch einsetzbare Technologie zu werden, da wird immer m.E. sehr vorschnell mit Zahlen hantiert, die man unteruchen sollte. Die Darstellung, der man manchmal begegnet, nach der kaum Fortschritte gemacht wurden und die technische Nutzung in weiter Ferne liegt, bedarf dringen des Belegs. Interessengetriebener Zweckpessimismus von EE-Lobbyisten, die sich mit den Zeiträumen bis zum technischen Einsatz gegenseitig überbieten, ist zwar verständlich, sollte aber auch kritisch hinterfragt werden.
Die Fusionstechnik ist, soweit ich das beurteilen kann, an einem wichtigen Meilenstein angekommen. Das Problem ändert sich von einem physikalischen zu einem ingenieurstechnischen und materialwissenschaftlichen.
Wenn wir von einem Planungshorizont von einigen Jahrzehnten sprechen, bevorzuge ich den Bau von Kernspaltungskraftwerken neuer Technologie. Deren Abschreibung und Außerbetriebnahme würde sich ein etwa mit dem Ausbau der Fusionstechnik decken.
Die unabsehbaren ökologischen, sozialen und auch ästhetischen Risiken und Folgekosten eines ungebremsten Ausbaus der sogenannten erneuerbaren Energien sollte man dagegen der Welt nicht zumuten. Erneuerbare Energien haben ihren Platz, keine Frage. Aber man sollte sehr genau überlegen, wie man Techniken umgeht, die so weitreichende und oft nicht wieder gutzumachende Schäden erzeugen.
@Michael Khan: The Trend is your ..enemy
Volle Übereinstimmung, nur ist der EE-Dampfer nun schon in voller Fahrt und nur noch ein Desaster oder ein Wunder kann ihn stoppen.
In der Summe exorbitant hohe Kosten wäre solch ein Desaster, mindestens aber ein Hindernis für weniger entwickelten Länder auch voll auf EE zu setzen.
Nichtfossile Energie (z.B. Fusionsenergie), die fast nichts kostet wäre ein Wunder, das EE alt aussehen lassen könnte.
Es gibt aber auch die Möglichkeit, dass gewisse Länder weiterhin oder sogar vermehrt auf Kernenergie setzen. Das könnten China, Russland, Südkorea und ein paar andere sein. Allerdings hat sich die Reaktortechnologie in den letzten Jahrzehnten nur langsam weiterentwickelt und die langen Bauzeiten zusammen mit einer begrenzten Menge an Rohstoff (Uran) lassen die Zukunft bisheriger Reaktortechnologie ungewiss erscheinen.
Fortschritt
Vielleicht zunächst ein Kommentar zu der immer wieder geäußerten Kritik, dass es kaum Fortschritte in der Fusionsforschung gäbe: Tatsächlich gibt es seit den 1950er Jahren, seitdem man also Fusionsforschung betreibt, ein stetigen Fortschritt. Quantitativ erfassen kann man diesen beispielsweise in der Einschlusszeit des Plasmas oder in dem sogenannten Lawson-Kriterium (siehe dazu auch mein Beitrag “Kernspaltung und Kernfusion…”).
Leider hatte man zu Beginn der 1950er Jahre überzogene Erwartungen, was die Dauer bis zur Nutzbarmachung der Kernfusion angeht, was teilweise daher rührte, dass von der ersten Atombombe bis zum ersten Kernkraftwerk nur ein sehr kurzer Zeitraum verging. Entsprechendes erwartete man für die Dauer von der Wasserstoffbombe bis zum ersten Fusionsreaktor.
Heute können wir jedoch die ganze Sachlage wesentlich besser einschätzen, was auch an den immer umfassenderen Simulationen liegt. Der nächste Schritt ist jetzt eine Bestätigung der Vorhersagen bzw. ihre Überprüfung an neuen, größeren Experimenten. ITER wird einige wichtige Frage beantworten in Richtung auf einen Prototypen eines Fusionskraftwerkes hin (DEMO genannt) aber eben nicht alle. Deswegen werden auch parallel zu ITER noch einige etwas kleiner Experimente benötigt. Lässt man sich zu viel Zeit mit der Umsetzung dieser, zögert das DEMO natürlich weiter hinaus.
Um welche Art von Reaktortyp es sich bei DEMO handelt, steht im übrigen noch nicht fest. Es ist auch gut vorstellbar, dass der Stellarator W7-X in Greifswald so hervorragende Ergebnisse liefert – in der Tradition der bisherigen deutschen Stellaratoren 🙂 – dass man DEMO eventuell als Stellarator realisiert.
Die anderen Projekte, die Sie ansprechen, Martin, sind zwar teilweise auch sehr interessante Ideen, aber momentan noch nicht so weit wie es das Tokamak-Konzept es jetzt ist bzw. durch ITER bald sein wird.
Michael hat völlig recht, wenn er sagt, dass die ingenieur- und materialwissenschaftlichen Fragestellungen jetzt immer drängender werden, da sollen dann auch die parallel zu ITER noch zu realisierenden Experimente ihren Beitrag leisten. Von daher ist der Meilenstein in der Tat beinahe erreicht. Einige physikalische Fragen sind allerdings schon noch zu klären.
@Alf: Link
Der Hinweis auf deinen Artikel “Kernspaltung und Kernfusion” ist wichtig, Hier ist noch der Link. Natürlich ist der Artikel auch noch oben unter “Zuletzt gepostet” gelistet, aber dort wird er mit der Zeit verschwinden, wenn neue Artikel nachkommen.
In dem Artikel wurde diese Webseite verlinkt, und ich halte es für wichtig, darauf noch einmal gesondert hinzuweisen, auch auf das darin gezeigte Diagramm des in den jahrzehnten der Fusionsforschung erzielten Fortschritts im erzielten Produkt aus Einschlusszeit und Plasmadruck.
Sicher liegt noch ein ganzes Stück Wegs vor uns, aber zumindest ist absehbar, wo es denn hingehen soll, was bei den Hoffnungen über die zu schaffenden Energiespeicher hoher Kapazität und Leistungsdichte, die Windkraft und PV nun einmal brauchen, schon einmal nicht zutrifft. Dort ist nicht einmal bekannt, welches physikalische Prinzip denn genutzt werden könnte.
Vor diesem Hintergrund sind die durchsichtigen Versuche der Grünen und anderer EE-Lobbyisten, aus der Fusionsforschung auszusteigen, wirklich sehr kritisch zu sehen. Allerdings ist es auch nicht so, dass die jetzige Bundesregierung da mehr tut. Eine beherzte Unterstützung der Fusionsforschung sieht anders aus.
@Martin Holzherr: Über die finanziellen Kosten des gro ßflächigen Ausbaus der EE im Rahmen der “Energiewende” mache ich mir noch nicht einmal die größten Sorgen. Allerdings wäre es auch nicht das erste Mal, dass eine groß angelegte Initiative im Sande verläuft. Es wird sicher immer einen Anteil an EE geben, dort wo es Sinn macht … und das ist auch gut so. Wenn aber wirklich versucht wird, mit EE die nuklearen und fossilen Grundlastkraftwerke abzuschalten, dann werden die entstehenden technischen Schwierigkeiten schon für Anpassungen der Planung sorgen.
Kernfusion – Stellarator-Technologie
Nicht nur die ITER-Technologie, basierend auf dem Tokamak-Konzept, wird erforscht, vielversprechend scheint auch die neuere Stellarator-Technologie, deren größe Pilotanlage derzeit in Greifswald entsteht. Mehr dazu in einer Reportage des Wissenschaftssenders HYPERRAUM.TV, die nicht nur technologischen Einblick gibt, sondern das Thema auch in die globale Energiedebatte einfügt:
http://www.hyperraum.tv/…ie-aus-dem-stellarator/