Vom Winde verweht

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Öko-Logisch?

Grafik, wie Turbinen Jetstreams nutzen könnten (Grafik: MPI Jena) Die leidige all-halbjährliche Debatte um Photovoltaik schenke ich mir heute mal und möchte stattdessen eine Hoffnung aus dem Feld der Windenergie zerstören: Fliegende Kraftwerke, die sogenannte Jetstreams ausnutzen sollen, 7 bis 16 Kilometer hoch gelagerte Starkwindbänder, wird es wohl nie geben – ihr problemlos möglicher Beitrag zu regenerativen Energien ist zu stark limitiert, um die Entwicklung wahrscheinlich zu machen.

Jetstreams werden hervorgerufen durch die unterschiedlichen Drücke in der oberen Atmosphäre und die Corioliskraft. Weil die Luft dort oben dünn ist und Einflüsse der Erdoberfläche weit weg sind, wehen die Jetstreams gleichmäßig und horizontal mit mehr als 25 Metern pro Sekunde – ideale Voraussetzungen für Windkraftwerke. Und so überrascht es nicht, dass durchaus schon über fliegende Windräder nachgedacht wurde.

Doch die Energie, die sich auf diese Weise in Strom verwandeln ließe, soll 200-mal geringer sein, als bislang gedacht, berichtet das Max-Planck-Institut für Biogeochemie in Jena im Journal Earth System Dynamics. Mit 7,5 Terawatt wäre das zwar immer noch genug, um nahezu den halben globalen Strombedarf des Jahres 2010 zu decken. Doch obendrein würden Windräder in diesen Atmosphäreregionen die Strömung ablenken und so global des Klima beeinflussen – ein aller Wahrscheinlichkeit nach wenig wünschenswertes Szenario. Denn die in der Atmosphäre erzeugte Windenergie würde um das 40-fache dessen sinken, was wir als Strom entnehmen.

Das Problem der Technik verbirgt sich im Entstehungsmechanismus der Jetstreams. Die geringen äußeren Einflüsse, die die Winde so attraktiv für Kraftwerke erscheinen lassen, sind es auch, die ihre Nutzung verhindern: Nur geringe Kräfte erzeugen und unterhalten die Jetstreams. Entsprechend langsam erneuern sie sich, und entsprechend sensibel reagieren sie auf anthropogene Einflüsse.

Ein Problem für die Energiewende ist das wohl nicht: Das Potenzial erneuerbarer Energiequellen ist auch so um ein Vielfaches größer als der Bedarf. Auch die Technik, sie zu nutzen, ist da oder auf dem Weg. Woran es aber in Deutschland wie im Rest der Welt mangelt, sind leistungsfähige, intelligente Stromnetze und günstige Speichertechniken. Die Lehre aus den Berechnungen der Max-Planck-Forscher um Axel Kleidon sollte daher sein: Forschungs- und Entwicklungsgelder erst einmal in Systeme stecken, die wir dringend brauchen, und die in Reichweite sind. Wenn diese Techniken marktreif sind, ist Zeit genug, Visionen weiterzuverfolgen – die dann auch mal floppen dürfen, ohne dass wir in Gefahr geraten, dadurch den Klimawandel nicht rechtzeitig bremsen zu können. alt

Grafik: MPI für Biogeochemie Jena

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www.buero32.de

Björn Lohmann ist freier Wissenschaftsjournalist und Trainer für Onlineredakteure. Sein Anliegen ist es, die wissenschaftlichen und technischen Entwicklungen zu hinterfragen, die unser aller Leben maßgeblich beeinflussen - denn nicht immer sind die Prioritäten von Forschern, Unternehmern und Politikern die besten im Interesse der Gesellschaft. In seiner Freizeit rettet Björn Lohmann die Welt, weil er findet, dass es sich mit ihr einfach netter lebt.

4 Kommentare

  1. Rechne: EE richtig gemacht funktioniert

    Endlich kann ich ihnen (fast uneingeschränkt) recht geben, wenn sie schreiben:

    Woran es aber in Deutschland wie im Rest der Welt mangelt, sind leistungsfähige, intelligente Stromnetze und günstige Speichertechniken.

    Woran es vor allem fehlt sind leistungsfähige Stromnetze in Form von transnationalen Hochpsannungsgleichstromübertragungsnetzen, die Windkraftwerke an den günstigsten Standorten Europas und Nordafrikas miteinander verbinden.
    Der Physiker Gregor Czisch hat schon 2005 eine kostenoptimierte Versorgung ganz Europas mit EE-Strom durchgerechnet und kam zum Schluss, dass eine Kombination von Windkraftwerken in Nordafrika (Windmaximum im Sommer), Windkraftwerken entlang der europäischen Atlantikküste (Windmaximum im Winter) und von Wasser- und Biomassekraftwerken zum Ausgleich längerer und synchroner Flauten schon heute ganz Europa zu mehr als 50% mit EE-Strom versorgen könnte und das zu Gestehungskosten von 4,65 Cent pro Kilowattstunde.
    Der beste Zusammenfassung seiner Schlussfolgerungen findet man im eurativ-Interview Die Vision vom Super Grid und der Titel passt tatsächlich zu seiner Hauptaussage (hier von mir zusammengefasst): Ein grossräumiger Stromverbund, der Europa und Nordafrika umfasst, ist die Grundvoraussetzung für eine zuverlässige und kostengünstige Stromversorgung mit EE-Strom und es genügen bereits die kostengünstigsten EE-Quellen, nämlich Wind+Wasserkraft+etwas Biomasse um dieses Ziel zu erreichen

    Weitere aufschlussreiche Aussagen, die er in diesem Interview gibt sind:
    – Autarke Stromversorgung mit EE wird sehr teuer (wegen den ineffizienten und teuren Speichern). In jedem seiner zahlreichen Szenarien zeigt sich, dass Stromaustausch zwischen Ländern den Strom billiger macht, sogar wenn er den Leitungsbau um den Faktor 10 verteuert (Erdkabel)
    – Photovoltaikanlagen müssten 16 Mal billiger werden als 2010, damit sie in Deutschland konkurrenzfähigen Strom liefern und 8 Mal billiger als 2010, damit sie in Spanien konkurrenzfähigen Strom liefern
    – Auch Solarthermie und damit DESERTEC ist heute und wohl auf absehbare Zeit zu teuer
    – Smartgrids braucht es nicht, ausser man man will nur kleinräumige Stromverbunde aufbauen. Doch eine Kombination von kleinräumigen Stromverbunden und Speicher wird sowieso zu teuer
    – Grosse Anlagen (Windparks) sind kostengünstiger als verteilte Anlagen (Solarpanel auf jedem Hausdach) Zitat: Es gibt also klare wirtschaftliche und energetische Argumente gegen eine zu kleine Gestaltung der Komponenten.

    Fazit:
    Ein grosser Anteil von EE-Strom in Europa wäre heute schon möglich. Dazu braucht es aber eine Zusammenarbeit vieler Länder (Europa allein ist etwas zu klein dafür), denn ohne ein transnationales Stromnetz hoher Kapazität geht es nicht. Die 100 Milliarden, die Deutschland schon für Fotovoltaikstrom zugesagt hat, wären besser in EE-Netze investiert worden.

  2. Weiter kreativ denken

    Auch wenn die im Artikel genannten fliegenden Windkraftwerke sich nicht durchsetzen finde ich es wichtig, dass weiter so kreativ gedacht wird. Nur wenn man etwas “rumspinnt” kommt man auch auf kreative Lösungen.

  3. Wie belastbar sind solche Vorhersagen…

    Ein Problem für die Energiewende ist das wohl nicht: Das Potenzial erneuerbarer Energiequellen ist auch so um ein Vielfaches größer als der Bedarf.

    Es sei denn, natürlich, dass die Schätzungen, auf denen dieses Mantra beruht, genau so grandios falsch liegen wie die ganz offensichtlich um einen Faktor 200(!) zu hohe Annahme, auf denn die Autoren des zitierten Papers hinweisen.

  4. @Khan: EE-Potenzial

    Beim Umfang des Potenzials der Erneuerbaren mache ich mir wenig Sorgen, selbst hinsichtlich des tatsächlich nutzbaren. Ungewissheit bleibt aber natürlich bei den Kosten. Da muss es schon gelingen, die Kraftwerke ohne Unmengen seltener Rohstoffe zu produzieren. Laufende Forschungsarbeiten stimmen aber auch da optimistisch. Ich glaube, der schwierigste Teil ist das Abpassen des richtigen Moments zwischen technischer Verfügbarkeit und subventionsfreier Wirtschaftlichkeit.

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