Die Frage, ob sich der Planet erwärmt oder nicht, hängt ganz davon ab, wann man mit den Messungen beginnt. "Wenn man in den 1850er Jahren mit den Messungen begann, gab es eine allgemeine Erwärmung um etwa 0,7 Grad Celsius... Wenn man mit den Messungen im Mittelalter (um 1200) beginnt, haben wir eine Abkühlung von etwa vier Grad Celsius... Wenn Sie mir also sagen, daß sich der Planet erwärmt, dann ist meine Frage: Seit wann?"
(Geologe Ian Plimer)
Unser Wetterbericht ist nicht in der Lage, das Wetter der nächsten 100 Tage auf +/- 10 Grad genau vorherzusagen. Aber für die nächsten 100 Jahre will man die Erderwärmung auf 0,1 Grad Celsius genau kennen. Die so genannten "Pariser Klimaziele" [80] sind nicht auf Wissen, sondern auf Ideologie gebaut. Dabei können wir, wie das UN-Gremium IPCC beweist (siehe Abb.3-1), noch nicht einmal eine globale Erderwärmung genau bestimmen.
Um zu prüfen, was "dran" ist, werden wir versuchen, die verschiedenen Möglichkeiten für Erderwärmung quantitativ zu vergleichen. Wir werden feststellen, daß menschengemachter Klimawandel tatsächlich möglich ist. Aber daß er da entsteht, wo Greta oder Luisa es nicht vermuten.
Kohlendioxid kommt zu weniger als einem Fünfzehntel von Kohle, Erdöl oder Erdgas. Es entsteht vielmehr durch Rodung, Übernutzung und Verwüstung (Desertifikation) riesiger, immer größer werdender Flächen der Erde. Zusätzlich wird die Wolkenbildung reduziert, wärmt uns die Sonne immer stärker.
Schon im alten Rom berichtete man, daß es rund um das Mittelmeer keinen Wald mehr gibt. Holz für den Schiffbau mußte aus immer nördlicheren Gegenden herangeschafft werden. Es scheint Belege dafür zu geben, daß es damals viel wärmer war. Hätte man sonst Britannia oder Germania erobert?
Dort, wo heute Permafrostboden ist, wurde bei der Besiedlung eines damals "Grünen Landes" (Grönlands) [41] vor 1000 Jahren Getreide angebaut. Unter Alpengletschern kommen Weinkerne aus dieser Zeit zum Vorschein, beim Abschmelzen des Gletschers "Pasterze" [42] tauchte ein uralter Lärchenstamm auf. Offenbar war es dort einmal sehr viel wärmer. Immer wieder gab es in der Geschichte Kälte- und Wärmephasen, die wohl meist unabhängig vom Menschen waren. Auch eine "kleine Eiszeit" [43] zwischen 1640 und 1665 ist durch holländische Maler belegt.
Der Wikinger Leif Erikson entdeckte 1003 Amerika, man ließ sich auf "Vinland" nieder, "weil dort Weinreben wild vorkommen, die guten Wein tragen" (wie Adam von Bremen anno 1076 berichtet) [74], Holzreste konnten inzwischen genau datiert werden [134]. Heute ist Vinland (Neufundland) baumlos und kalt - ein Hinweis darauf, daß es damals erheblich wärmer war, als heute. Lange fand man dieses sagenumwobene Vinland nicht: Archäologen suchten es tausende Kilometer weiter südlich.
"Um 1150 wurden allein im Heiligen Römischen Reich Deutscher Nation ungefähr 200 Städte unter anderem Freiburg i. Br. im Jahre 1120, Lübeck im Jahre 1143 und Leipzig im Jahre 1160 - 1170 gegründet. Um 1200 entstanden zirka 600 weitere Städte. Der Höhepunkt der Stadtgründungswelle lag um 1220 bis 1350."
Zitat [127] (Cölln/Berlin wird erstmalig 1237 urkundlich erwähnt)
Abb.1-1: Auf die Erwärmungen folgende Abkühlungen bewirkten wahrscheinlich eine Reduktion des landwirtschaftlichen Ertrages. Menschen verhungerten. Nicht zufällig lagen wohl der 100-jährige Krieg (1337-1453) und der 30-jährige Krieg (1618-1648) am Ende von Abkühlungsphasen ([59] Stand vor 1990).
Damals förderte man weder Erdöl, noch Erdgas, noch Steinkohle. Lediglich Braunkohle konnte in geringen Mengen oberflächlich gewonnen werden. Ein menschengemachter Anstieg der CO2-Konzentration ist damit vollständig auszuschließen. Dennoch war es nach verschiedenen Schätzungen bis zu vier Grad wärmer, als heute. Folglich gab es damals eine Erderwärmung ohne einen Anstieg der CO2-Konzentration. Oder anders ausgedrückt: Die CO2-Konzentration hat offenbar nichts mit Erderwärmung zu tun. (Aber eine CO2-Besteuerung hat Nutznießer!)
Auch wird berichtet von einer sich verschärfenden Konkurrenz bei Leibeigenen und Hörigen, von einer immer erbarmungsloseren Ausbeutung durch die Grundherren. Im Umkehrschluß bedeutet sich verschärfende Konkurrenz auf dem Arbeitsmarkt ein wachsendes Überangebot an Arbeitskräften. Offenbar gab es vor 1000 Jahren eine Bevölkerungsexplosion, deren Ursache wahrscheinlich in einem freundlicheren Klima zu suchen ist. Die Landwirtschaft lieferte höhere Erträge, folglich überlebten immer mehr Menschen, die auf dem Land keinen Platz mehr hatten.
Rein zufällig brach vorher, zwischen 800 und 1000 u.Z. die Maya-Kultur auf Yucatán abrupt und vollständig zusammen [108]. Zufällig? Die einzig mögliche Erklärung dafür liegt wohl auch hier in einer Klimaveränderung durch Erderwärmung. Wahrscheinlich hatte das Bevölkerungswachstum zu Desertifikation geführt, der fehlende Wald führte zur Verödung und Austrocknung eines riesigen Gebiets. Folgende Erderwärmung führte zu immer längeren Dürreperioden.
Warum aber verschwand diese gewaltige, mittelalterliche Warmzeit aus den Klimadiagrammen des IPCC (siehe Kap.3)? Hat das IPCC kein Interesse an wissenschaftlichen Fakten? Handelt es sich um eine wissenschaftliche, oder um eine politisch-ideologische Institution? Und warum tut man so, als hätten wir heute eine viel höhere Erderwärmung [28] als damals? Yucatán ist heute wieder grün und bewaldet, während Weinanbau auf Neufundland heute noch immer undenkbar ist. Es ist eine kalte und baumlose Einöde. Das läßt nur einen Schluß zu:
Es ist heute erheblich kälter als vor 1000 Jahren.
Der Geologe Roger Higgs [48], [113] weist darauf hin, daß es dutzende Grabungen an der Themse gab, die belegen, daß der Pegel der Flußmündung in den letzten 2000 Jahren mehrmals um etwa +/- 3 Meter stieg oder fiel. Welches Problem haben wir mit einem Anstieg des Meeresspiegels von wenigen Zentimetern?
Aber die Erde hat ein existenzielles Problem mit der Bevölkerungsexplosion, Abb.8-1. Die Zeit für die Verdopplung der Bewohnerzahl unseres Planeten verkürzt sich immer weiter. Lebten am Ende des zweiten Weltkrieges rund zwei Milliarden Menschen auf der Erde, so hat sich deren Zahl bis 2024 vervierfacht. Und immer mehr Menschen verbrennen immer mehr sogenannte "fossile" Rohstoffe (1).
(1) Der Begriff "fossile Rohstoffe" ist zumeist irreführend. Der Geophysiker und Astronom Thomas Gold zeigt in seinem Buch [168], daß Steinkohle, Erdgas und Erdöl zumeist einen abiotischen, nichtfossilen Ursprung haben, so wie auch andere natürliche Elemente. Torf und Braunkohle indes haben einen hohen Ascheanteil, der auf fossilen Ursprung hinweist. Steinkohle besitzt zwar auch oft Einschlüsse fossilen Ursprungs [169], jedoch ist der Aschegehalt der Steinkohle zu gering, um als Lebensraum der ursprünglichen Pflanzen gelten zu können. Wahrscheinlich findet bei Steinkohle stets eine abiotische Kohlenstoff-Anreichung aus der Tiefe statt. Auf die Tiefenanreicherung deuten auch verschiedene Erdöl- und Erdgaslagerstellen hin, die sich nach ihrem Versiegen wie durch ein Wunder wieder auffüllen.
Um immer mehr Menschen zu ernähren, wird immer mehr Ackerland gebraucht, dazu wird immer mehr Wald gerodet. Und das Ackerland wird immer intensiver genutzt. Monokulturen, Unkrautvernichter, Massentierhaltung sowie Bodenübernutzung und Desertifikation folgen zwangsläufig. Desertifikation erzeugt immer mehr Kohlendioxid und Wüsten selbst erzeugen zusätzlich direkte Erderwärmung.
Einigkeit besteht darin, daß es auf unserem Planeten Klimawandel schon immer gab. Und daß alle erdgeschichtlich frühen Klimaveränderungen nichts mit dem Menschen zu tun haben konnten. Klimaveränderungen sind die Normalität in der Erdgeschichte. Welche Indizien sprechen für eine menschengemachte Erderwärmung? Und welchen Preis hätte die Menschheit für fossilen Verzicht zu zahlen? Waren einige frühere Erderwärmungen auch schon menschengemacht?
Wenn heute überall Energiewende und Elektromobilität alternativlos als Ultima Ratio gefeiert wird, so sollte der mündige Bürger ein Recht darauf haben, ungeschminkt zu erfahren, welche katastrophalen Konsequenzen damit verbunden sind. Und daß die Probleme von völlig anderer Natur sind.
Wäre es vielleicht sachdienlich, wenn Experten, wie Ingenieure und Naturwissenschaftler statt Klimakleber, Weltretter, Journalisten, Gesellschaftswissenschaftler, Politiker oder Kinder die Diskussion um Wege aus oder in einen möglichen Klimawandel führen würden? Auch die Frage, ob man überhaupt von Klimawandel sprechen kann, ist längst nicht so klar zu beantworten, wie Politik und Medien alltäglich suggerieren. Welche Alternativen sind denkbar?
Und nicht zuletzt: Was wäre schlimm daran, wenn es in Hamburg so warm wie in Konstanz wäre?
Lassen Sie uns eine quantitative Analyse zur Beantwortung dieser Fragen versuchen.
Im Jahr 1960 beherbergte die Erde drei Milliarden Menschen. Genau 40 Jahre später, im Jahr 2000 waren es sechs Milliarden [11]. Die Einwohnerzahl der Erde verdoppelte sich in nur 40 Jahren. In der Geschichte der Menschheit war dies der bislang kürzeste Zeitraum einer Verdopplung der Population! Schlimmer noch: Die Einwohnerzahl der Erde steigt exponentiell an, das Wachstum beschleunigt sich noch: Die nächste Verdopplung können wir zwischen 2030 und 2035 erwarten, siehe Kap.8 Bevölkerungsexplosion. Medizinischer und technischer Fortschritt, auch in der Landwirtschaft, in Verbindung mit archaischen Lebensgewohnheiten in betroffenen Ländern oder Erdteilen machen dies möglich.
Geht man davon aus, daß Menschen ein Minimum an Nahrung brauchen, dann spiegelt die Einwohnerzahl der Erde ganz krass das Wachstum und die steigende Effizienz der Landwirtschaft wieder. Zurück zu Öko-Bio geht nicht - zuviele Menschen weltweit würden verhungern!
Da auch anzunehmen ist, daß jeder neue Erdenbürger ganz grob etwa soviele Treibhausgase (als Abgase) erzeugt, wie alle anderen, und er auch Ressourcen, wie Energie oder Acker- und Weideland braucht, wie jeder bisherige, vervielfachten sich wohl auch die Belastungen der Umwelt mit Treibhausgasen etwa proportional mit der Bevölkerung. Kann man vielleicht annehmen, daß die Erderwärmung grob mit der Anzahl der Menschen proportional steigt? Welche Effekte lassen sich nachrechnen, welche bleiben unbekannt? Welche Effekte dominieren, welche sind unbedeutend für einen möglicherweise tatsächlich stattfindenden Klimawandel? Wärmen uns sogenannte Treibhausgase, wie Wasserdampf oder Kohlendioxid, oder kühlt Wasserdampf in Wolkenform die Erde ab, weil die Einstrahlung der Sonne, wie die Rückstrahlung ins All verhindert wird? Gibt es rechnerische Ansätze, die zweifelsfrei sind?
Merkwürdigerweise blieb die Population der Industrienationen in Mitteleuropa oder Nordamerika in den letzten hundert Jahren etwa konstant. Dennoch erwärmt sich die Erde scheinbar weiter. Ausgerechnet Kohlendioxid der Industrienationen soll für den von einigen Forschern beobachteten Klimawandel die Ursache sein?
Der durchschnittliche Afrikaner erzeugt etwa 16 mal weniger Kohlendioxid, als der durchschnittliche Amerikaner. Wenn wir an Produkte in Afrika denken (LKW, PKW, Fernseher, Schienenfahrzeuge, Maschinen und Ausrüstungen für Asphalt, Beton, Stahl, Chemiekalien, Wasser- und Elektro-Versorgung, Infrastruktur; oder Hausgeräte, Plastikartikel, Smartphones, Server, PCs, Netze, etc.), dann kommen diese zumeist aus Industrieländern. Sie produzieren nach wie vor den größten Teil des Wohlstands von Entwicklungsländern. Dafür verbrauchen sie wohl auch ein vielfaches an Kohlendioxid, für welches sie jetzt Kohlendioxid-Steuern an diese zahlen (sollen). Doch die Bevölkerung Afrikas explodiert dramatisch. Wir haben uns zu fragen, wohin die Reise in den Entwicklungsländern geht.
Wenn wir heute eine Analyse des Zustands der Erde machen würden, wonach hätten wir zuerst zu fragen? Da wäre eine von Biologen z.B. am Termin des Vogelflugs ablesbare Erderwärmung. Wenn sie denn da ist, haben wir nach deren Ursachen zu forschen. Dabei werden wir eine Überraschung erleben. Und nicht zuletzt haben wir zu prüfen, ob die panisch ergriffenen Maßnahmen ("Energiewende") überhaupt zielführend sind. Hier werden wir eine noch viel größere Überraschung erleben!
Daß Kohlendioxid (CO2) und Erderwärmung irgendwie in Verbindung stehen, gilt als anerkannt. Abb.2-1 spricht dafür. Kohlendioxid blockiert - wie auch Wasserdampf - die Rückstrahlung ins eiskalte All (um -270°C), siehe auch Anh.9.
Abb.2-1: Absorptionsspektren von Wasserdampf, Kohlendioxid und Sauerstoff in der Atmosphäre. Die Gase weisen über der betrachteten Wellenlänge (µm: Mikrometer) unterschiedliche Absorption auf. Die Idee dahinter: Hereinkommende (incoming), wie zurückgestrahlte (outgoing), "kalte" Wärmestrahlung wird von der Atmosphäre absorbiert, die Erde kühlt nicht so stark aus. Als Referenz ist unter dem Diagramm die Temperatur eines schwarzen Strahlers nach dem Wienschen Verschiebungssatz eingetragen. Bei typischen Bodentemperaturen bewegen wir uns bei der Rückstrahlung im Spektralbereich zwischen 8µm (89°C) und 13µm (-50°C). Bild modifiziert nach [1]
Merkwürdig allerdings ist, daß nicht kondensierter Wasserdampf im Bereich zwischen 5780 K und 255K die Rückstrahlung ins All noch viel aktiver behindert, als Kohlendioxid, siehe auch Anh.9, Abb.A9-1. In kondensierter Form blockiert Wasserdampf das Infrarot-Spektrum dann fast vollständig. Die Sonne kommt nicht mehr herein. Als Besonderheit von Wasser ist dessen verschiedenartige Absorption für verschiedene, relative Luftfeuchtigkeiten zu erkennen. Oberhalb des Taupunktes ist Wasser als Dunst transparent, wie es Abb.1a zeigt. Unterhalb des Taupunktes (bei über 100% relativer Luftfeuchte) kondensiert es zu Wasserdampf, der auf allen Wellenlängen absorbiert, und kaum noch Strahlung durchläßt, wie wir von düsteren Herbsttagen wissen.
In Relation zum Kohlendioxid ist in der Atmosphäre viel mehr Wasser vorhanden (siehe auch Anh.3): Man sollte sich deshalb lieber mit Wasser beschäftigen, als mit Kohlendioxid, Abb.2-2? Da wir alle wissen, daß Wasser (-dampf, -dunst) seit Urzeiten in Milliarden Tonnen über unseren Köpfen hängt (Wolken), wäre Wasser für Klimaforscher wohl eher ein ungeeigneter Gegenstand, um Fördermittel zu aquirieren? Wir ahnen es, ohne es genau zu wissen.
Abb.2-2: Sonnenspektrum in verschiedener Höhe gemessen. Gelb: In der Hochatmosphäre; schwarze Linie: idealisierte Schwarzkörper-Strahlung der Sonne; Rot: Spektrum gemessen auf Meereshöhe, Quelle [27]. Die Lücken im Spektrum auf Meereshöhe zeigen spektrale Absorptionen der Atmosphäre insbesondere durch Wasser an. Das Bild zeigt vorrangig die Blockade der Sonneneinstrahlung: Schwarzer Strahler: 250 nm ~ 11318°C bis 2500 nm ~ 886°C.
Abb.2-1 und Abb.2-2 zeigen, daß Wasserdunst (H2O) wie Kohlendioxid (CO2) die Sonnenstrahlung hereinlassen, aber die langwelligere Wärmestrahlung der Erde im Bereich 9 bis 13 µm nicht hinaus (die Emissionskurven eines schwarzen Strahlers vom Typ Erde sind sehr flach, der Wiensche Verschiebungssatz kennzeichnet nur die Maxima). Aber einerseits ist viel mehr Wasser als Kohlendioxid in der Atmosphäre vorhanden und andererseits sind die Kurven von Wasser und Kohlendioxid im interessierenden Infrarotbereich recht ähnlich.
Folglich trägt Wasser oberhalb des Taupunkts erheblich stärker als Kohlendioxid zu Erderwärmung bei, siehe auch Anh.9. Unterhalb des Taupunkts kondensiert es und kühlt die Erde als Wolke tagsüber ab, nächtlich aber wirken Wolken isolierend auf Abstrahlung, die Abstrahlung ins All wird von Wolken zu 70% bis 80% zurück zur Erde reflektiert. Folgendes Zitat [20] gibt eine weit verbreitete Lehrmeinung dazu wieder, die aber fragwürdig ist:
"Den größten Anteil am Treibhauseffekt, nämlich von etwa 66 Prozent oder 22°C hat aber der Wasserdampf, der somit das effektivste aller Treibhausgase darstellt. Das natürlich in der Atmosphäre befindliche Kohlendioxid steuert dagegen etwa 15 Prozent bei, was einem Temperaturanteil von etwa 5°C entspricht."
Wobei immer wieder vergessen wird, daß kondensierender Wasserdampf (Wolken) kaum Strahlung durchläßt. Hingegen ist der Morgen nach einer klaren Winternacht bitter kalt. Bewölkter Himmel blockiert die Rückstrahlung ins eisige Weltall (um -270°C oder 3 Kelvin). Wasserdampf besitzt offenbar enorm viel größere Potenzen, das Klima zu beeinflussen, als Kohlendioxid. Siehe dazu auch Anh.8.
Das CO2 eigentlich überhaupt keine klimarelevante Wirkung hat, weiß eigentlich jeder, der schon einmal einen Bericht über eine äquatorialnahe Wüste gesehen hat. Tagsüber werden dort 50°C erreicht, nachts ist es erbärmlich kalt, die Temperaturen sinken unter den Gefrierpunkt - wolkenlosen Himmel vorausgesetzt.
Nun ist dringend anzunehmen, daß auch dort dieselbe Kohlendioxidkonzentration herrscht, wie im Rest der Welt. Warum aber herrscht dort extrem kontinentales Klima mit höchsten Temperaturschwankungen?
An der Theorie der durch CO2 blockierten Rückstrahlung ist also etwas faul. Sie kann nicht wirklich bedeutsam sein.
Beschäftigen wir uns mit der Kernthese der CO2-gemachten Erdwerwärmung, der durch CO2 blockierten Rückstrahlung der Erde in das All (Anh.9) im tiefen Infrarot von 8 bis 15 µm nach Abb.2-1, dann sind zwei Fragen relevant. Welcher Höhe der Atmosphäre entspricht eine hundertprozentige Absorption? Und wie stark wirkt Wasser im Verhältnis zu Kohlendioxid?
Heinz Hug [34] rechnete 1998 die Extinktion (Absorption) von CO2 im tiefen Infrarot nach. Er kam zu einem interessanten Ergebnis. Bei 357 ppm CO2 (damaliger Wert) und einer Höhe der Luftsäule von nur zehn Metern ergibt sich bereits eine Absorption von 99,94% (die Strahlung wird nicht mehr durchgelassen). Eine weitere Erhöhung der CO2-Konzentration erbringt: Nichts!
Anders herum ausgedrückt: Wir können noch soviel CO2 in die Atmosphere entlassen: Die Atmosphere läßt die Rückstrahlung der Erde ins All auch bei noch viel geringeren CO2-Konzentrationen nicht durch! Die Atmosphäre ist "optisch dicht" würde der Fachmann sagen. Oder anders ausgedrückt: Variationen der Kohlendioxidkonzentration bewirken nichts.
Um dieses Ergebnis zu verstehen, stelle man sich ein CO2-Molekül wie einen Baum im Wald vor. Die Infrarot-Rückstrahlung von der Erde ins All möge eine Gewehrkugel sein. Schießen wir nur durch eine kleine Baumgruppe, so ist die Wahrscheinlichkeit, daß der Schuß hindurchgeht, recht groß. Je tiefer aber der Wald ist, oder je dichter die Bäume stehen, desto geringer wird die Chance, durch den Wald hindurch schießen zu können. Wird ein CO2-Molekül (Baum) von Strahlung geeigneter Frequenz getroffen, so gerät es in Resonanz, wie ein klingendes Weinglas. Folgend strahlt es diese Energie wieder ab. Im Unterschied zur nach oben gerichteten Abstrahlung der Erde ins kalte Weltall aber strahlt das CO2-Molekül kugelförmig ab, die Hälfte der Strahlung wird sofort wieder zur Erde zurück geworfen. Das CO2 wirkt auf den Frequenzen, bei denen es in Resonanz gerät, wie Dämmwolle, die unser Dach (sehr wenig) isoliert.
"Ein Treibhauseffekt in dieser trivialen Form existiert damit nur in den Dimensionen eines Treibhauses, nicht aber in der hundert Kilometer hohen Atmosphere", so formulierte Hug damals sinngemäß. Hug baute auf die Arbeiten seines Lehrers Alfred Schack aus dem Jahr 1972 auf, siehe [34].
Hug zeigte auch, daß eine Verdopplung der atmosphärischen CO2-Konzentration nur einem Strahlungsantrieb von 54 mW/m² bzw. einer 0,012°C Temperaturerhöhung entspricht. Das ist 80-mal niedriger, als die vom IPCC verbreiteten Werte.
Sein Fazit (1972):
"Der Treibhauseffekt funktioniert nur im Maßstab weniger Meter (im Treibhaus), nicht aber für eine 100 km hohe Atmosphäre. Er ist damit nachweislich ein Mythos einer erstarkenden, ökologistischen Religionsgemeinschaft".
Patrick Frank [60] weist darauf hin, daß Rechenfehler bei der Prognose einer Erderwärmung durch Kohlendioxid 114-mal größer als der zu berechnende Erwärmungswert sind. Eine Erderwärmung durch Kohlendioxid gehört damit in den Bereich von Spekulation, nicht von gesichertem Wissen.
Auch sei an ein Experiment von Robert Wood aus dem Jahre 1909 erinnert. Wood untersuchte, ob es in der Athmosphäre einen Treibhauseffekt geben kann. Nassif Nahle
[32] wiederholte dieses Experiment mit identischem Ergebnis 2011. Danach existiert in der Atmosphäre kein Treibhauseffekt, Nahle schreibt:
"The results of this stage of the experiment show that the greenhouse effect by longwave infrared radiation trapped by the atmosphere, inside or outside the boxes, is inexistent. Such phenomenon is not physical and, consequently, the hypothesis of the greenhouse effect caused by longwave infrared radiation trapped in the atmosphere is false."
Neuere (peer-reviewed) Arbeiten präzisieren die Messungen und Rechnungen von Schack und Hug nachhaltig.
So kommt D. Schildknecht [170] zum Schluß, daß eine Verdopplung der CO2-Konzentration eine Erderwärmung von 0,5°C zur Folge hätte, das ist viel weniger, als Prognosen des IPCC vorgeben. Diese variieren von 1,5°C bis 4,5°C.
D. Coy, W. Fabinski und G. Wiegleb kommen in [171] mit anderen Methoden zum gleichen Schluß, Zitat:
"Climate sensitivity to future increases in CO2 concentration is calculated to be 0.50K, including the positive feedback effects of H2O, while climate sensitivities to CH4 and N2O are almost undetectable at 0.06K and 0.08K respectively. This result strongly suggests that increasing levels of CO2 will not lead to significant changes in earth temperature and that increases in CH4 and N2O will have very little discernable impact."
(Die Klimasensitivität gegenüber zukünftigen Anstiegen der CO2-Konzentration wird zu 0,50 K berechnet, einschließlich der positiven Rückkopplungseffekte von H2O, während eine Klimasensitivität gegenüber CH4 und N2O bei 0,06 K bzw. 0,08 K nahezu nicht nachweisbar ist. Dieses Ergebnis deutet stark darauf hin, dass ein Anstieg des CO2-Gehalts nicht zu wesentlichen Veränderungen der Erdtemperatur führen wird und dass ein Anstieg des CH4- und N2O-Gehalts kaum erkennbare Auswirkungen haben wird.)
Aufgrund verschiedenster Sättigungseffekte flacht die Erderwärmungskurve mit höherer CO2-Konzentration immer stärker ab, darauf verweist T. Strehl in [172]. Statt daß sog. "Klima-Kippunkte" entstehen, tritt das Gegenteil ein: Das Klima wird umso stabiler, umsomehr die CO2-Konzentration steigt!
Nun gibt es bei solchen Berechnungen und Experimenten Schwachstellen verschiedenster Art, deren Besprechung den Rahmen sprengen würde.
Unstrittig ist hingegen, daß jede Erderwärmung Kohlendioxid produziert, siehe Kap.7. Würde Kohlendioxid wiederum eine meßbare Erderwärmung produzieren, hätten wir es mit einem positiv rückgekoppelten, schwingungsfähigen System zu tun. Kaltzeiten würden periodisch permanent mit Warmzeiten wechseln mit wechselnden Meerespegeln von etwa +/- 60 Metern. Zwischenliegende Phasen mit stabilem Klima gäbe es nicht. Da eine solche Periodizität nicht bekannt ist, muß die Rolle von Kohlendioxid für Erderwärmung unbedeutend sein. Kohlendioxid kann dann nur ein Indikator für Erderwärmung, nicht aber ein Verursacher sein.
Bliebe noch ein letzter Hinweis darauf, daß CO2 nichts mit Erderwärmung zu tun haben kann. Thomas Wangenheim [151] machte auf eine starke Korrelation zwischen dem Temperaturanstieg in den Jahren 850 bis 1000 sowie von 1810 bis 1960 aufmerksam. In beiden Zeiträumen war der Temperaturanstieg sehr vergleichbar, Abb.2-3.
Abb.2-3: Der Temperaturanstieg in den markierten Zeiträumen war nahezu identisch. Kohlendioxid stieg aber erst im industriellen Zeitalter an. Quelle: [151]
Ein Unterschied besteht allerdings: Zwischen 850 und 1000 wurden kaum fossile Brennstoffe gefördert und verbrannt, der CO2-Pegel war extrem niedrig und hatte keinerlei Korrelation zur auch damals steigenden Temperatur. Die einzig mögliche Schlußfolgerung daraus ist: Der zu erkennende Temperaturanstieg ist nicht auf CO2 rückführbar. Auch verweist Wangenheim auf eine recht gute Korrelation der Erderwärmung mit der in beiden Zeiträumen verstärkten Sonneneinstrahlung.
Von Statistiken gemessener Temperaturen wissen wir, daß sie sehr leicht zu manipulieren sind, indem die Auswahl von Meßstationen verändert wird. Brauchen wir einen kühleren Jahresdurchschnitt, wählen wir Meßstationen in kühleren Regionen (Schwarzwald, Vogtland) aus. Wird ein warmer Jahresdurchschnitt gewünscht, kann man Stationen in warmen Stadtgebieten auswählen.
Wurden Meßstationen schon vor 200 Jahren eingerichtet, so verstädterte das Gebiet um die Meßstationen herum dramatisch. So zeigt Wangenheim [155] an der von Goethe in Jena eingerichteten Meßstation, daß sie über 200 Jahre eine lokale Erderwärmung registrieren muß, siehe Kap.5 Goethe in Jena. Große Städte sind im Durchschnitt 2°C bis 3°C wärmer, als das Umland.
Sollten wir die Ursachen von Erderwärmung doch lieber bei der Sonne oder ìn den Wolken (beim Wasserdampf) und damit bei menschengemachter Desertifikation suchen, Anh.1 und Anh.8? Wie lange noch wollen wir Zeit verschwenden, um nach einer Nadel im Heuhaufen (Kohlendioxid) zu suchen, die keine Rolle spielt?
Die Frage ist: Wer handelt in wessen Interesse und wem kann man trauen? Seit Corona wissen wir, daß Wissenschaftler das von einem Zuwendungsgeber erwünschte Ergebnis zu erbringen haben. Nur wenige besitzen moralisch die Kraft, sich Ideen oder Wünschen eines Auftraggebers zu entziehen. Zu hart ist die Konkurrenz um Fördermittel zwischen Wissenschaftlern.
Ist es legitim, in einer Zeit ohne Moral auf Mutmaßungen zu setzen? Können wir Klima wirklich verifizieren? Testfälle existieren nicht, Klimamodelle bleiben hypothetisch. Ob sie stimmen, weiß kein Mensch. Über deren Aussagen läßt sich trefflich streiten. Sie werden zum Glaubensbekenntnis oder zur Fiktion. Mit Wissen oder Wissenschaft hat das nichts zu tun.
So, wie die Kirche einst den Ablaßhandel mit dem Verweis auf drohende, ewige Verdammnis organisierte, organisieren politische Parteien heute das Wahlverhalten, indem man eine Verdammnis erfindet, deren Abwendung die Staatskassen füllt (Kohlendioxid- Zertifikate und Steuern) oder von der nur die eigene Partei in Form von Parteispenden profitiert.
Gesellschaften aber, die Fiktionen hinterherliefen, waren langfristig stets zum Untergang verurteilt.
Lassen Sie uns deshalb die Spreu vom Weizen trennen und Fakten zusammentragen, die nachrechenbar und frei von Fiktion sind.
"Prüfe alles,
glaube wenig,
denke selbst!"
(Dushan Wegner)
Obwohl Wasserdampf eine bis zu 850 mal stärkere Klimawirkung als CO2 haben kann (Anh.3), spielt dieser Elefant in der Klimadiskussion überhaupt keine Rolle, siehe auch Anh.1 und Anh.8. Die "Weltretter" haben sich auf eine Nadel im Heuhaufen, auf Kohlendioxid, fokussiert. Warum? Man kann nur vermuten, daß die Ursachen von Erderwärmung nicht dort gesucht werden sollen, wo sie tatsächlich zu finden sind. Wasserdampf würde nämlich auf die tatsächlichen Ursachen hinweisen, siehe z.B. Kap.13.1.
So existieren viele Rohdaten, die zeigen, daß sich an verschiedensten Meßorten die Anzahl der Tage mit Extremtemperaturen häufen. Dabei steigen und fallen auch die Extremtemperaturen selbst. Und zwar positiv, wie negativ. Auch spielt die Auswahl der Meßorte eine entscheidende Rolle. Nun lautet ein Sprichwort: "Traue nur der Statistik, die du selbst gefälscht hast". Wie aber können wir aus Temperatur-Meßreihen völlig unterschiedliche Aussagen gewinnen?
1) Nehmen wir die Anzahl extremer Maxima und Minima pro Jahr, so kommen wir zum Schluß, daß das Klima am Meßort "kontinentaler" geworden ist. Geringere Bewölkung bedingt stärkere Schwankungen der Temperatur.
2) Nehmen wir nur die Maxima her, so finden wir einen Temperaturanstieg über die Jahre: eine Erderwärmung droht!
3) Nehmen wir die Minima, stellen wir eine Abkühlung fest. "Hilfe, die nächste Eiszeit kommt!"
Tatsächlich aber wird das Klima dort, wo immer sich mehr Menschen drängen, wahrscheinlich kontinentaler, Langzeit-Satellitenfotos deuten darauf hin. Immer größere Gebiete veröden. Und der Mensch spielt dabei die entscheidende Rolle, wie wir in Kap.7 und Anh.1 sehen werden.
Durch Abholzung, Versiegelung des Bodens und landwirtschaftliche Übernutzung vertrocknen immer größere Gebiete der Erde. Dieser Prozeß aber ist von fossilem Kohlendioxid unabhängig. Im Gegenteil: Er produziert den größten Teil (93%) des Kohlendioxids! Und er verursacht zusätzlich direkte Erderwärmung durch Verminderung der Bewölkung.
Al Gore's Film "Die unbequeme Wahrheit" (2006) verkündete eine wissenschaftlich umstrittene These weltweit als wissenschaftlich unwiderlegbar: Kohlendioxid verursacht Erderwärmung. Ausgangspunkt ist die manipulierte Erderwärmungskurve M. E. Manns (das sog. Hockeyschläger-Diagramm). Zusammen mit dem UN-Gremium "Intergovernmental Panel on Climate Change" (IPCC) erhielt Al Gore den Friedens-Nobelpreis 2007 [50].
Ein britisches Gericht [51] bescheinigte dem Film eine Reihe gravierender Fehler. Wissenschaftler stellten Manipulationen fest. So wurde der Zusammenhang zwischen Kohlendioxidkonzentration und Warmzeiten über 600.000 Jahre gezeigt, leider aber fehlte der Verweis darauf, daß die Kohlendioxidkonzentration der Erderwärmung stets mit 800 Jahren folgt. Erhielt Al Gore den Nobelpreis für eine Lüge?
Abb.3-1: Erderwärmungskurven, die vom IPCC herausgegeben wurden: Rot: aus dem Jahr 1990 - hier sind die mittelalterlichen Warm- und Kaltzeiten noch vorhanden; blau: die manipulierten Daten von M.E.Mann 1998 (IPCC 2001); grün: Jones 2009 und schwarz: Moberg 2005; Quelle [59]. Achsen: horizontal: Jahr; vertikal: Temperaturänderung in °C.
Dabei ist unklar, ob wir von Erderwärmung überhaupt sprechen können. So wurde die von Michael E. Mann seit 1998 publizierte Erderwärmungskurve Abb.3-1 (blau und grün) des IPCC in Form eines Hockeyschlägers [56] gerichtlich hinterfragt mit dem Ergebnis, daß manipulierte Daten benutzt wurden, die u.a. auch die mittelalterliche Warm- und Kaltzeiten tilgten, siehe Abb.1c.
Daten und Methoden konnten vor Gericht nicht transparent gemacht werden. Mit anderen Worten: Die Kurve ist erfunden, sie deckt sich nicht mit geschichtlichen Aufzeichnungen. Er verlor einen millionenteuren Zivilprozess in letzter Instanz [55], den er selbst begonnen hatte, um Kritiker zum Schweigen zu bringen. Eine strafrechtliche Verfolgung wird inzwischen weltweit gefordert, weil die Kurve zum Ausgangspunkt einer weltweiten Klima-Hysterie wurde.
Wie inkonsistent die vom IPCC herausgegebenen Erderwärmungskurven sind, zeigt Abb.3-1. In Anbetracht dieser Vielfalt vom IPCC herausgegebener Kurven muß die Frage erlaubt sein, ob Wissenschaft bereits in der Lage ist, Erderwärmung überhaupt zu messen. Noch schlimmer ist es beim Kohlendioxid. Ohne jeden wissenschaftlichen Beweis wird behauptet "Kohlendioxid erzeugt Erderwärmung", Greta kann es sogar "fühlen".
Offenbar haben wir es zum erstenmal mit dem Problem der Vertrauenswürdigkeit von Wissenschaft zu tun. Bis auf Satellitenfotos der Eisbedeckung von Nord- und Südpol Abb.3-5 kann niemand überprüfen, ob Ergebnisse aus dem Bereich Klimaforschung richtig sind. Auch Wachstumsringe von Bäumen ergeben zunächst nur ein konkret lokales Bild, siehe dazu auch die um 1800 von Goethe in Jena eingeführte Temperaturmessung unter Abb.5-3.
Bislang vertraute man Wissenschaftlern. Doch einige Klimaforscher zerrissen dieses Band des Vertrauens mit schwerwiegenden Konsequenzen: Können wir dem Nobelpreiskommitee noch vertrauen, wenn es Al Gore und IPCC für Manipulationen auszeichnete? Können wir der Organistion "Amnesty International" vertrauen, die 2019 Greta Thunberg auszeichnete?
Und noch weiter: Können wir der Bundeskanzlerin oder dem Papst noch vertrauen, die der von den Medien entfachten Massenhysterie mit ihren Greta-Empfängen auch noch Rückenwind gaben? Und nicht zuletzt: Können wir den Medien und dem deutschen Bildungswesen trauen, die dafür sorgten, diesen Glauben in die Köpfe der Schüler zu impfen?
Wissenschaft kommt von Wissen, nicht von Glauben.
Sonst hieße sie Glissenschaft. (Volksmund)
Rudolf Kipp weist [28] darauf hin, daß es eine mittelalterliche Warmzeit gab, die viel gewaltiger ausfiel, als unsere jetzige Episode. Deren Reste können wir in Form von Samen im Permafrostboden Grönlands oder anderer Nordländer, aber auch in alpinen Hochlagen unter Alpengletschern finden. Heute noch erinnern die Wikinger-Sagen an das Ende dieser Warmzeit. Auch nennt Kipp Personen und Umstände, die diese Warmzeit vor zwanzig Jahren aus dem Fundus der Klimaforschung zu tilgen versuchten.
In dieser Warmzeit erblühte die Landwirtschaft, damit explodierte die Bevölkerung. Aus europäischen Dörfern wurden Städte, wie hunderte Gründungsurkunden von Städten aus dieser Zeit belegen (z.B. Cölln/Berlin, gegründet 1237).
Patrick Frank von der Stanford-Uni [60] geht der Frage nach, inwiefern Klimamodellierung mit Kohlendioxid seriös sein kann. Er kommt zu der Erkenntnis, daß es unmöglich ist, eine Erderwärmung vorauszusagen, wenn die Kernaussage darin besteht, daß Kohlendioxid bei der Rückstrahlung 35 mW/m² (Milliwatt pro Quadratmeter) zurückhalten soll, während akkumulierte Rechenfehler bei +/- 4 Watt/m² liegen, also der Fehler 114-mal größer als das Ergebnis ist.
Einen Überblick über die Entwicklung des Klimas und dessen starke Variationen geben die Autoren Bubenzer und Radtke über die verschiedenen Epochen der Erdgeschichte. Download als PDF über [175].
Eine Vorhersage von Erderwärmung über Kohlendioxid ist mit verfügbaren Daten wissenschaftlich nicht begründbar.
Oder haben wir es mit lokalen Erwärmungen zu tun?
Einen Vergleich des Wachstums der Kohlendioxidkonzentration und der Sonneneinstrahlung mit der Variation des Meeresspiegels untersuchte Nir Shaviv 2008 [14], [15]. Er untersuchte die kleinen, zyklischen Änderungen der Sonneneinstrahlung die z.B. unter dem Begriff "El-Niño" bekannt sein mögen. Dabei stellte er fest, daß es außerhalb dieses Zyklus keine Erderwärmung gibt. Seine Erkenntnisse stehen dabei in Widerspruch zu Dokumenten der IPCC [0], die auf M. E. Mann zurückgehen.
Abb.3-2: Die Variation des Meeresspiegels untersuchte Nir Shaviv 2008. Wenn Eis abschmilzt, sollte der Meeresspiegel steigen. Er schließt vom Meeresspiegel auf die Änderung der Solarkonstante.
Auf den ersten Blick scheinen uns Messungen des Meeresspiegels als zuverlässig. Allerdings haben sie nicht nur einen Schwachpunkt: Aus Bangladesh und von einigen Südseeinseln ist bekannt, daß sich an verschiedenen Orten der Boden kontinuierlich senkt, den Menschen erscheint es, als würde der Meeresspiegel ansteigen. Auch ist die Messung des Meeresspiegels eine Frage der Meßgeräte, der Gezeiten, des Windes sowie der Statistik.
Abb.3-3: Die Variation des Meeresspiegels der Nordsee auf der Rückseite des Grabes des Rungholt-Forschers Andreas Busch. (Bild mit freundlicher Genehmigung von Hans-Herbert Kahl, Nordstrand, https://ja-woll.de)
Auf dem Friedhof von Odenbüll an der Nordseeküste steht ein Grabstein Abb.3-3 zu Ehren des Entdeckers der versunkenen Stadt Rungholt, Andreas Busch, [125]. Auf dessen Rückseite sind die mittleren Pegelstände der Nordsee über die letzten 150 Jahre eingraviert. Hier zeigt sich eine deutliche Tendenz in Richtung steigender Pegel. Allerdings ging auch Rungholt unter - möglicherweise senkt sich auch hier das Bodenniveau? GPS-Messungen werden dazu frühestens 2030 Aussagen erbringen können.
Gegen einen Anstieg des Meeresspiegels spricht folgendes Bild. Abb.3-4 zeigt, daß sich der Meeresspiegel in New York über 100 Jahre wohl eher nicht verändert hat. Folglich gab es bislang keine nennenswerte Erderwärmung? Somit wäre wahrscheinlich, daß sich das Bodenniveau an der Nordsee allmählich absenkt.
Abb.3-4: Die Variation des Meeresspiegels über 100 Jahre ist an der Freiheitsstatue in New York recht präzise ablesbar. Sie scheint plus/minus Null zu sein. (Quelle: Internet-Fund, unbekannter Autor)
Um die Frage nach einer Erderwärmung mit einem dramatischen Anstieg des Meeresspiegels beantworten zu können, schaue man sich das Bild lange genug an. Betrachtet man das Bild, so tauchen Fragen auf: Sind die Aufnahmen bei Ebbe oder Flut entstanden? Zu prüfen wäre sicherlich auch der Tiedenhub. Aber der Stand von Flut und Ebbe läßt sich wohl für das Bild von 1920 kaum sicher rekonstruieren. Drückte ein starker Wind Wasser in die oder aus der Bucht?
Diese Fragen können nicht klar beantwortet werden. Dennoch würde man einen gravierenden Anstieg des Meeresspiegels wohl erkennen - am Algenbewuchs oder an baulichen Veränderungen. Aber dergleichen ist nicht zu entdecken. Hier mag nun jederman selbst entscheiden, ob er Klima-Verschwörungstheoretiker oder Klimaleugner sein möchte.
Kann es Zufall sein, daß sich der Meeresspiegel in New York in einhundert Jahren wahrscheinlich nicht verändert hat? Oder stieg das Bodenniveau von New York mit dem Meeresspiegel an? New York liegt mitten auf der tektonisch stabilen Nordamerikanischen Platte der Erdrinde. Tektonische Verschiebungen sind hier eher auszuschließen. Der Pegelstand in New York scheint daher recht representativ für die Messung des Meeresspiegels zu sein. Siehe dazu auch die Quellen [166] und [167]. Die Quelle [167] scheint zu zeigen, daß New York auf einer Kipplinie liegt, sich also weder hebt, noch senkt.
In Anbetracht einer täglich durch alle Medien tönenden "katastrophalen, dramatischen Erderwärmung mit abschmelzenden Gletschern und verschwindendem Polareis, mit abschmelzenden Polkappen und abschmelzendem Grönlandeis, mit Klimazielen für die Begrenzung der Erderwärmung etc." stellt sich die Frage, ob der Meeresspiegel über einhundert Jahre nicht schon längst gravierend gestiegen sein müßte.
In der Tat - Alpengletscher schmelzen tendenziell ab [42]. Die Ursachen dafür sind erkennbar. So heizte man vor einhundert Jahren in den winzigen Bergdörfern mit Holz. Einziges Transportmittel waren Pferdegespanne. Bergdörfer hatten weder Strom- noch Wasseranschluß. PKW und LKW wurden als seltene Boten der Neuzeit bestaunt.
Heute sind aus diesen winzigen Bergdörfern Touristenmetropolen mit riesigen Dach-, Fassaden- und Straßenflächen geworden, die Sonnenschein einfangen, sich erwärmen und deren Energieverbrauch gigantisch ist.
Hunderttausende PKW erobern sommers wie winters die Alpen. Die Touristen werden von tausenden LKW versorgt. Sie alle verbrauchen Energie, deren Endform Wärme darstellt.
Im Winter kommt der Energieverbrauch tausender Schneefräsen, Pistenraupen, Lifts und Schneekanonen hinzu. Sie alle verbrauchen Unmengen an Energie und erwärmen die Umwelt.
Allein der Straßenverkehr verursacht gewaltige Luftverschmutzung durch Staub-, Ruß- und Sprühnebel. Industrie und Landwirtschaft tragen dazu bei. Damit färben sich Schneeflächen tendenziell dunkler und absorbieren den Sonnenschein stärker.
Eine Nachrechnung der Dunkelfärbung, die übrigens extrem genau meßbar ist, zeigt, dass betrachtete Gletscher hätten wesentlich stärker abtauen müßten, als sie es getan haben. Dadurch fand ein Forscherteam [140] heraus, daß sich die Alpen in den letzten Jahrzehnten sogar abgekühlt haben müssen.
Offenbar hat der ausufernde Tourismus in den Alpen ein lokales Mikroklima entwickelt, welches zur Verschiebung der Schneegrenze in höhere Lagen und zum Abschmelzen der Gletscher führt.
Von der Antarktis ist bekannt, daß deren Eisausdehnung seit 40 Jahren tendenziell steigt [137], dort wurde es kälter. Die Daten der Arktis hingegen sind uneinheitlich. Insbesondere riesige Packeisflächen variieren und fluktuieren so stark, daß sich Vergleiche eigentlich verbieten, siehe Abb.3-5 vom Vergleich Januar 2003 mit Januar 2023 [135]. Der Leser sehe sich dazu Filme an, die man sich dort interaktiv zusammenstellen kann. Auch wird klar, daß sich Trends wohl nur mit "statistischer Zauberkunst" ableiten lassen, die für einen Betrachter nicht verifizierbar sind.
Vergleichszeiträume von vielen hundert Jahren wären erforderlich, um seriöse Aussagen machen zu können. Langzeitvergleiche sind eigentlich nur möglich, wo Baumstämme unter abschmelzendem Gletschereis gefunden werden [42]. Nur dort ist klar, daß es am Ort ohne "menschengemachten Klimawandel" schon einmal viel wärmer war.
Abb.3-5: Vergleich der wandernden Meereiskante der Arktis zwischen Januar 2003 und Januar 2023, Quelle [135]; rot: zurückgegangene Eiskante, blau: gewachsene Eiskante. Willkürlich wurde der längste Zeitraum gewählt, den das Meereisportal 2023 anbot.
2022 haben wir einen heißen, trockenen Sommer erlebt. Der Pegelstand der Elbe, wie auch anderer Flüsse sank bedrohlich ab. Die Medien überschlugen sich in ihrer Berichterstattung zur "menschengemachten Erderwärmung".
Aber ist dieser Effekt neu? Schauen wir uns ältere Bilder von Pegelständen der Elbe an, kommen Zweifel auf. Auf der Pegelstandsseite der Elbe [178] ist der Tiefstand von 2022 nicht einmal vermerkt, dort finden wir Diagramme der Extremwerte für Niedrigwasser von 1954, 1952, 1947, 1935, 1934, 1933, 1909, 1904 und 1847.
Abb.3-6: "Größter Tiefstand der Elbe seit 1630: 2m 30cm unter Null im August 1904". Ansichtskarte der Augustusbrücke in Dresden; Poststempel vom 16.11.1904. Quelle: Bildarchiv der ETH-Bibliothek Zürich
Bei der Betrachtung von Abb.3-6 entsteht die Frage, ob
es schon 1630 und 1904 einen "menschengemachten Klimawandel" gab. Wohl eher nicht? Sind Sie etwa ein "Klimaleugner"?
Abb.3-7: Auch 1947 herrschte eine fürchterliche Dürre mit Waldbränden, leeren Talsperren, die keinen Strom mehr produzierten und einer Mißernte bei Kartoffeln, Getreide und Mais: "Allein in Bayern mußten 500.000 Tiere notgeschlachtet werden." Quelle: Bundesarchiv, "Welt im Film" 120/1947 "Die große Dürre" vom 12.9.1947
Abb.3-6 und Abb.3-7 belegen, daß es schon immer große Klimaschwankungen gab. Bislang glaubte ich, Klimaleugner seien Verschwörungstheoretiker. Mit den Bildern wird das Gegenteil gezeigt: Die Menschheit wird in eine frei erfundene Angst und Panik getrieben: Wie bei Corona.
Wer profitiert? Firmen, die sogenannte "klimaneutrale" Produkte der "Energiewende" herstellen - von Photovoltaik und Windkraftwerken über Wärmepumpen bis zu Elektromobilen. Oder Institutionen, die vom CO2-Zertifikatshandel profitieren. Sie alle werden mit Steuergeld-Milliarden subventioniert. Auch Wissenschaftseinrichtungen profitieren. So konnte das das Alfred-Wegener Institut seine Mitarbeiterzahl auf 1200 erhöhen. Und Corona zeigte es: Gekaufte Wissenschaftler haben stets das vom Zuwendungsgeber erwünschte Ergebnis abzuliefern.
Nicht zu vergessen: Auch eine Partei verdankt ihren Aufstieg allein dem von ihr angestachelten Klimawahn und der so genannten Erderwärmung. Inzwischen existieren tausende vom Steuerzahler alimentierte Firmen, Institute und NGOs, die auf dieser Welle mitschwimmen und die sie in Rückkopplung anheizen. Man denke an FfF oder an die Klimakleber.
Nun ist vollkommen unstrittig, daß die fossilen Brennstoffe in einigen Jahrzehnten zu Neige gehen werden. Langfristig müssen wir etwas tun. Wenn allerdings noch keine unumstritten besseren Technologien zur Verfügung stehen, dann ist staatliches Handeln allenfalls als überstürzter, teurer Aktionismus zu bezeichnen.
Was aber bedeutet es, wenn Milliarden Subventionen in nicht konkurrenzfähige, unwirtschaftliche oder unbrauchbare Techniken und Technologien fließen? Es bedeutet nichts anderes, als daß wir einerseits unseren Wohlstand vernichten, andererseits aber die uns nicht mehr endlos lange zur Verfügung stehenden Ressourcen (Erdöl, Erdgas, Kohle) für Wolkenkuckucksheime zusätzlich vergeuden.
Ich erinnere mich jedesmal an diese Bilder, wenn sogenannte "Klimaaktivisten" oder "Klimaexperten" im Fernsehen vor der Kamera stehen. Oder wenn Bauer xyz von sich verschlechternden Erträgen aufgrund "wachsender Erderwärmung" spricht. Oder wenn von einem abschmelzenden Alpengletscher oder von Dürren in Afrika berichtet wird. Oder wenn "von einem steigenden Meeresspiegel auf Südseeinseln" berichtet wird. Das diese aufgrund von Plattentektonik nachmeßbar langsam im Meer versinken, wird unterschlagen. Es scheint, daß es sich bei all diesen Katastrophen stets um lokale, räumlich begrenzte Ereignisse handelt.
Offenbar gab es solche Phenomäne schon immer. Was aber wirklich neu ist: Erst seit der Jahrtausendwende haben wir fast alle überall und immer eine Kamera dabei (Smartphone) und können Bilder und Filme von allen Erdteilen in Windeseile im Netz verbreiten. Oberflächlich betrachtet entsteht dadurch der fatale Eindruck einer immer weiter steigenden Zahl von Katastrophen.
"Die globale Erwärmung bietet
eine wunderbare Ausrede
für weltweiten Sozialismus!"
Margaret Thatcher
Was wir tatsächlich über CO2 und Erderwärmung wissen, läßt die Schlußfolgerung "CO2 verursacht Erderwärmung" nicht zu. Von einer Kombination aus CO2, SO2, H2O und Staub (Vulkanasche) wissen wir durch die französische Revolution, daß ein isländischer Vulkanausbruch (Laki und Grímsvötn, 1783-85) [119] keine Erderwärmung verursachte. Im Gegenteil: Die Nordhalbkugel kühlte gewaltig ab. Im Sommer schneite es, die Ernten fielen aus. Eine Revolte des Hungers in Frankreich folgte - die französische Revolution brach an. Die "Klimakiller" Kohlendioxid und Schwefeldioxid brachten in Kombination mit Staub und Wasserdampf eine langjährige Abkühlung über Europa und Nordamerika. Man nimmt an, daß insgesamt etwa 6 Millionen Menschen verhungert sind. Das läßt sich in Kirchenarchiven über diese Zeit recherchieren.
Vorausgegangen war permanent starkes Bevölkerungswachstum [11]. Verursacht durch technologischen Fortschritt auf allen Ebenen wurde mehr Nahrung produziert, die Kindersterblichkeit sank, die durchschnittliche Lebenserwartung stieg. Nach dem Vulkanausbruch mußten die Menschen von einem rapide zusammenbrechenden Landwirtschaftsertrag ernährt werden. Plötzlich wurde die Nahrung knapp. Ferntransporte erfolgten damals mit Pferdewagen auf Feldwegen oder mit getreidelten Lastkähnen, man konnte Nahrungsmittel nicht einfach aus fernen Ländern importieren.
Frankreich war vom isländischen Vulkanausbruch besonders hart betroffen. Die Revolte des Hungers folgte. Demagogen setzten sich an deren Spitze. Durch den Ruf nach "Freiheit, Gleichheit, Brüderlichkeit" entstand zwar kein Brot, aber Menschen guillotinierten sich gegenseitig. Die Zahl der Hungernden nahm ab. Napoleon erhielt Soldaten für billigsten Lohn. Und er zeigte den hungernden Bauern den Weg zur Nahrungsbeschaffung: Man begann, andere Länder zu plündern.
Offenbar war die durch Aschestaub und Dampf (Wolkenbildung) hervorgerufene Reduktion der Sonneneinstrahlung viel wirksamer, als die nächtliche Blockade der Rückstrahlung durch Kohlendioxid. Der Wirkmechanismus ist bizarr: Blockieren Wolken den Tageshimmel, so blockieren sie erst recht den Nachthimmel. Zwar wird nachts die Rückstrahlung blockiert, aber tags fehlt die Einstrahlung. Kohlendioxid bleibt wirkungslos.
Betrachten wir am Beispiel des Vulkanausbruchs den Zusammenhang zwischen verfügbarer Nahrung und überlebenden Menschen, so werden in allen Zeiten global stets nur soviele Menschen überleben, wie Nahrung vorhanden ist. Die im Kapitel Bevölkerungsentwicklung Kap.8 dargestellte Abb.3 zeigt also im eigentlichen Sinne nur die Entwicklung der auf der Erde verfügbaren Nahrungsmenge an. Dieser Zusammenhang ist insofern extrem bedeutsam, als wir an die Reduktion der Landwirtschaftsproduktion pro Flächeneinheit denken: Durch Projekte, die den Ertrag global reduzieren, sterben weltweit in den ärmsten Ländern Menschen, egal ob wir an den Anbau von Bio-Kraftstoff, an ökologische Bio-Landwirtschaft oder an die Stilllegung von Flächen (auch durch Solarpaneele) denken.
Häufig wird in Ländern mit Bevölkerungsexplosion Bildung als Allzweckwaffe propagiert. Wenn sie die Geburtenrate begrenzt und gleichzeitig den Landwirtschaftsertrag erhöht, mag das richtig sein. Wenn sie aber genau auf diese zwei Punkte keinen Einfluß hat, verpufft deren Wirkung.
Es ist eine Wirkungskette bekannt, die eine andere Sicht auf eine vielleicht vorhandene Erderwärmung ermöglicht. Nehmen wir an, die Sonnenfleckenbeobachtungen seit Kopernikus sind richtig. Seit Mitte des 20ten Jahrhunderts beobachten Astronomen eine durchschnittlich doppelt so hohe Sonnenaktivität wie vordem. Die Verhältnisse gleichen denen der letzten Warmzeit vor 8000 Jahren [2].
Schon vor zweihundert Jahren beobachtete und dokumentierte der britisch-königliche Astronom Friedrich Wilhelm ("William") Herschel einen Zusammenhang zwischen Sonnenfleckenaktivität und dem Weizenpreis in England [98]. Der Weizenpreis stieg in Phasen geringer Aktivität der Sonnenflecken - offenbar wegen kälterer Sommer und schlechterer Ernten.
Im Laufe von 22 Jahren kehrt sich die Polarität des Magnetfeldes der Sonne um. Damit zeigt die Aktivität der Sonnenflecken alle elf Jahre ein Maximum. Weitere, längere Zyklen der Sonnenfleckenaktivität deuten darauf hin, daß sie mit dem Umlauf der großen Planeten um die Sonne in Verbindung stehen könnten. Ähnlich den Springfluten auf der Erde, wenn Sonne und Mond in einer Linie stehen, wird offenbar auch die Sonnenoberfläche durch den Stand der Planeten beeinflußt.
Der Geologe Roger Higgs [48], [113] weist auf andere Details hin. So stieg der magnetische Fluß der Sonne seit 1901 um 230%, gleichzeitig nimmt das Erdmagnetfeld seit über einhundert Jahren stark ab [96]. Die Schlußfolgerung von Geologen ist: Der Sonnenwind strahlt derzeit wirkungsvoller ein. Damit stehen in der Hochatmosphäre mehr Kristallisationskeime zu Verfügung, die deren Transparenz beeinflußen.
Higgs dementiert entschieden, daß Kohlendioxid etwas mit Erderwärmung zu tun hat [113]. Er weist anhand geologischer Funde über die letzten 2000 Jahre nach, daß Variationen der Sonneneinstrahlung zu Schwankungen des Meeresspiegels um +/-3 Meter führten, die zu entsprechenden Völkerwanderungen an den Küstenlinien führten. So verweist er in einem seiner Aufsätze auf die Variation des Wasserstands der Themse, besonders auffällig aufgrund von in verschiedenen Höhen im Uferbereich zu findenden Pflasterungen. Diese konnten datiert werden.
Nicht zuletzt scheinen Schwankungen der Erdachse in Kombination zum Sonnenabstand bei Klimaänderungen eine Rolle bei der Auslösung von Warmzeiten zu spielen [118]. Stets wird beobachtet, daß die Kohlendioxidkonzentration der Temperatur nachläuft.
Abb.5-1: Einen Eindruck von der Größe solarer Materieausbrüche (Flares, schwarze Flecken) bekommt man, wenn man die Erde maßstäblich ins Bild einzeichnet. Dabei bewegen sich hunderte Erdmassen hunderttausende Kilometer durch das All, ehe sie wieder in die Sonne einschlagen. Quelle NASA, modifiziert [49].
Der Sonnenklimaforscher Henrik Svensmark [97] kann mit simuliertem Sonnenwind in Wolkenkammern zeigen, daß die Mechanismen der Wolkenbildung Temperaturschwankungen von 2°C auslösen können. Man nimmt an, daß die Variation der Sonneneinstrahlung bei bis zu 5 Prozent liegen kann. Deren Wirkung ist im Verhältnis zu allen menschengemachten Emissionen sehr groß, eine plus 5%-Variation bringt die 1400-fache Wärmemenge des Weltenergieverbrauchs herein, nachgerechnet im Anh.7. Ursächlich sind gigantische Materieausbrüche (Flares) Abb.5-1, die sich aus der Ferne als dunkle Flecken auf der Sonnenoberfläche zeigen.
Abb.5-2: Seit Millionen von Jahren verändert sich das Klima immer wieder - ohne Zutun des Menschen. Derzeit erleben wir eine Kaltzeit. Und die kann nur irgendwann übergehen in eine Warmzeit - ob wir wollen oder nicht. Quelle: Ch. Scotese: Climate history [164].
Nehmen wir weiter an, höhere Sonnenaktivität hat auch eine höhere Einstrahlung zur Folge. Nehmen wir drittens an, in Warmzeiten trocknen große Gebiete aus.
Vom Vergleich sonniger, trockener Sommer und nasser, feuchter Sommer wissen wir, daß ein feuchter Sommer mit sattgrünen Fluren das CO2 besser abbaut. Kohlenstoff wird durch Pflanzenwurzeln in die Erde eingelagert, schwarze Erde entsteht. Vertrocknete Flächen tragen überhaupt nicht zum CO2-Abbau bei - im Gegenteil, sie produzieren CO2, der Kohlenstoff der Schwarzerde oxydiert: Sand und Kohlendioxid bleiben übrig.
Auch gibt es in Trockenzeiten weniger Pflanzenmasse, die CO2 zu Sauerstoff wandeln kann. Folglich beobachten wir (auch) in jeder (sonnengemachten) Trockenzeit zwangsläufig einen Anstieg der CO2-Konzentration. Die Wirkungskette hier lautet aber entgegengesetzt "Erderwärmung erzeugt zwangsläufig einen Kohlendioxid-Anstieg". Dieser Nachlauf der Kohlendioxid-Konzentration wurde von verschiedenen Klimaforschern auch in früheren Warmzeiten nachgewiesen.
Vom IPCC veröffentlicht wurden Daten, die eine gewisse Korrelation zwischen Sonnenaktivität und Erderwärmung erkennen lassen, wenngleich daraus andere Schlußfolgerungen gezogen werden [152].
Abb.5-3: Sonneneinstrahlung und Temperaturänderung in den letzten 1000 Jahren, Bild von D. Kasang [152] nach IPCC 2007 [153], [154]. Proxydaten sind mit Radiokohlenstoffmethode aus Eiskernen und Baumringen geschätzt. Die Sonneneinstrahlung wurde aus Zählungen der Sonnenflecken geschätzt.
Die in Abb.5-3 schwarz eingezeichneten, instrumentellen Daten (ein neuartiges Gerät - das Quecksilberthermometer kam ab 1750 langsam in Gebrauch) sind allerdings in keiner Weise mit den Proxydaten (rot) oder der Sonneneinstrahlung (gelb) vergleichbar. Das ist aus den ersten, instrumentellen und systematischen Temperaturmessungen in Jena von Johann Wolfgang von Goethe bekannt [155].
Sein Meßort (heute Sternwarte Schillergäßchen) lag um 1800 in Gärten am Rand des Dorfes Jena. Der Ort Jena wuchs und wuchs, heute liegt der damalige Meßort im Zentrum einer Großstadt. Durch sich aufheizende Fassaden, Dächer und Straßen weisen Stadtzentren stets erheblich höhere Temperaturen als deren grüne Umgebung auf: Am Meßort wurde es über die Jahrzehnte vermutlich immer wärmer.
Sollte die Mehrzahl der von Klimaforschern verwendeten Meßorte eine ähnliche Biografie haben, dann ist der von ihnen beobachtete, "weltweite, dramatische Temperaturanstieg" wahrscheinlich allein der lokalen Erwärmung der Meßorte durch Verstädterung aufgrund von Bevölkerungsexplosion geschuldet.
Im Gegensatz zur Wirkungskette "menschengemachtes CO2 bringt Erderwärmung" ist die Wirkungsrichtung "Erderwärmung erhöht die CO2-Konzentration" wissenschaftlich evaluierbar. Wenn wir also eine erhöhte CO2-Konzentration messen, ist dies auf jeden Fall eine Folge von Erderwärmung.
Würden wir hier postulieren, daß Kohlendioxid auch die Ursache für Erderwärmung sein kann, dann hätten wir es technisch betrachtet mit einem schwingungsfähigen System zu tun, dessen Selbsterregungsbedingung anhand der Periodendauer geprüft werden könnte. Warmzeiten würden sich periodisch mit Kaltzeiten ablösen. Leider aber schwingt das System nicht periodisch. Somit haben wir kein selbsterregtes System vor uns.
Was bedeutet das? Entweder ist die These richtig, daß Kohlendioxid Erderwärmung produziert, oder es ist richtig, daß Erderwärmung Kohlendioxid produziert. Beides zusammen geht nicht ohne Selbsterregung! Wenn wir aber absolut sicher wissen, daß Erderwärmung zu Kohlendioxidproduktion führt, dann kann Kohlendioxid keinen Beitrag zur Erderwärmung leisten, ohne daß Selbsterregung eintritt.
Aus [29] geht hervor, daß der CO2-Anteil in der Erdatmosphäre von ca. 280 parts per million (ppm, Teile pro Million) zu Beginn der Industrialisierung auf ca. 400 ppm im Jahr 2015 gestiegen ist. Um herauszufinden, ob diese Erhöhung durch Verbrennung von Ergas, Erdöl oder Kohle entsteht, oder ob sie durch Ausfall von Grüngebieten (Verwüstungsprozesse) nahe dem Aquator entsteht, ist nachzurechnen, wie viel davon menschengemacht ist.
Berechnen wir die Menge von Kohlendioxid in der Atmosphäre nach Anh.3, erleben wir eine Überraschung: Bei 3,2 Tt (Teratonnen) in der Atmosphäre vorhandenem Kohlendioxid [8] und rund 32,3 Gt (Gigatonnen) menschlich erzeugtem, fossilen Kohlendioxid pro Jahr erzeugen wir Menschen pro Jahr ein Prozent des Kohlendioxids, das sich in der Atmosphere befindet (32,3 Gt / 3,2 Tt = 1,0%). Damit füllen wir theoretisch alle 100 Jahre die Erdatmosphäre mit Kohlendioxid.
Die komplexe Rolle des viel stärkeren "Klimakillers Luftfeuchte" (H2O) nach Abb.2-1 scheint dabei noch unverstanden.
Man nimmt an, daß weltweit etwa 862 Gt (Gigatonnen) Kohlenstoff in Wäldern gebunden sind [5], dem entsprechen etwa 3,16 Tt (Teratonnen) Kohlendioxid, siehe Anh.3. Es wird geschätzt, daß 133 Tt (Teratonnen) Kohlendioxid im Ozean gelöst vorliegen. Zusammen binden Wälder und Ozeane damit 136,16 Tt (Teratonnen) Kohlendioxid.
Im Vergleich zum Kohlendioxid in Wäldern und Ozeanen produziert der Mensch jährlich 32,3 Gt Kohlendioxid, das ist ein Faktor von (136,2 Tt / 32,3 Gt =) 4217, d.h. in Ozeanen und Wäldern ist etwa viertausendmal mehr Kohlendioxid, als vom Menschen pro Jahr fossil gefördert und verbrannt wird, gebunden. Ist es realistisch anzunehmen, daß dieses viertausendstel unser Weltklima verändert? (Leider liegen keine belastbaren Zahlen zum natürlichen Kohlendioxidumsatz vor.)
Zu anderen Speichern (Moore, Felder, Schnee- und Eiswüsten, Tundra, Taiga etc.) sind keine Zahlen bekannt. Kreisrunde Löcher im Permafrost der Taiga, hervorgerufen durch sich zersetzendes Methanhydrat, deuten allerdings darauf hin, daß hier noch sehr viel mehr hinzukommen kann.
Um uns eine bildliche Vorstellung davon machen zu können, wieviel Kohlendioxid die Menschheit derzeit produziert, wurde in Anh.6 die Höhe einer menschengemachten Kohlendioxidschicht nachgerechnet. Danach produziert die Menschheit jährlich eine Kohlendioxidschicht rund um den Globus, die zwei Zentimeter, oder rund ein Fünfhunderdtausendstel der Erdatmosphäre dick ist. Der darin enthaltene Kohlenstoff würde eine 4,7 Mikrometer dicke Schicht rund um die Erde ergeben. Im Verhältnis zur Tiefe der Ozeane erscheint dies als vollkommen unbedeutend.
Betrachten wir andere Ursachen, mit der die Erde lokal stärker erwärmt werden kann, so ist nicht nur eine veränderte Sonnenfleckenaktivität zu registrieren.
Der permanente Abbau von Regenwald, die Ausdehnung der Großstädte, wie auch Überweidung sowie fortschreitende Versiegelung von Flächen durch Dächer, Straßen und Industrieanlagen (auch durch Solarzellen) tragen als Desertifikation dazu bei [10].
Wüstengebiete, wie auch Regenwälder erzeugen ihr jeweils eigenes Mikroklima. Blauer Wüstenhimmel läßt viel mehr Wärme herein, als wolkenbehangener Himmel über Regenwäldern. Verschwinden nur 10% der weltweiten Bewölkung, strahlt die Sonne grob gerechnet 10% mal 697 PW = 69,7 PW (Petawatt, siehe auch Anh.9) mehr Wärme ein. Im Verhältnis zum Weltenergieverbrauch von 17,6 TW (Terawatt, siehe auch Anh.1) ist das ein Faktor von Viertausend (69,7 PW / 17,6 TW = 3960). Hier setzt unmittelbar ein Kreislauf der Erderwärmung ein.
Nach den Berechnungen im Anh.1 und Anh.8 bringt eine wolkenlose Sahara gegenüber einer bewölkten eine zusätzliche Wärmemenge ein, die dem 150-fachen (in Worten: einhundertfünfzig) derzeitigen Weltenergieverbrauch der Menschheit entspricht.
Alle trocken-warmen Wüsten und Halbwüsten zusammen bringen knapp das fünfhundertfache der Welt-Energieproduktion der Menschheit ein, siehe Anh.8. Durch lokale Erwärmung trägt die Wüste selbst wiederum zur Ausdehnung der Wüste bei.
Da landwirtschaftlich nutzbare Flächen der Erde begrenzt sind, die Bevölkerung hingegen immer schneller wächst, werden Wälder gerodet. Menschengemachte Ursachen für steigende Erderwärmung sind in der darauf folgenden Verwüstung ständig wachsender Gebiete (inbes. nahe dem Äquator) zu finden, siehe Anh.1 und Anh.8.
Durch Desertifikation [10] infolge von Rodung, Überweidung und Verstädterung werden pro Jahr weltweit zwölf Millionen Hektar Land in Wüste umgewandelt (das ist die Ackerfläche Deutschlands). Diese alljährlich hinzukommende desertifizierte Fläche verursacht einen Wärmeeintrag etwa vom doppelten Weltenergieverbrauch der Menschheit siehe Anh.1. Alle 75 Jahre entsteht damit eine weitere Sahara, die wiederum das 150-fache des Jahres-Weltenergieverbrauchs einträgt.
Ein weiterer Effekt kommt hinzu. Die Umwandlung der Schwarzerde des vormaligen Waldbodens in Wüste setzt dabei pro Jahr bis zu 15-mal soviel Kohlendioxid frei, wie durch die Verbrennung von fossilem Kohlenstoff durch die Menschheit erzeugt wird, siehe Anh.1.
Das heißt: Würden wir weltweit jegliche Kohle-, Erdöl- und Erdgasförderung sofort einstellen, so würden wir nur 6,5 Prozent Kohlendioxid einsparen können! Multipliziert mit dem deutschen Anteil von etwa 2,5% ([4]) kann Deutschland bei Totalverzicht auf fossile Energien weniger als 0,065 · 0,025 = 1,625 Promille zur Kohlendioxid-Einsparung beitragen!
Man muß sich ernsthaft fragen, ob dies zur Zerstörung unserer Zivilisation berechtigt, zumal die sozialen Folgen einer Energiewende erst die eigentliche Katastrophe bewirken würden.
Die Weltbevölkerung vermehrt sich in immer kürzeren Zeiten immer schneller. Nun verdoppelte sich die Weltbevölkerung wieder einmal. Dieser Zeitraum der bislang schnellsten Verdopplung betrug 40 Jahre (1960: 3 Milliarden, 2000: 6 Milliarden). Führend sind Städte wie Teheran oder Casa Blanca, dort verhundertfachte sich die Einwohnerzahl in den letzten einhundert Jahren. Die Muster sind überall gleich: Ein Dorf braucht Brennholz, Weideflächen und Ackerland. Man rodet den Wald. Durch Überweidung bzw. Übernutzung veröden die Flächen, Landwirtschaft ist nicht mehr möglich: das Terrain verwüstet. Gleichzeitig wird aus dem Dorf eine betonierte Großstadt, die immer mehr Wasser braucht. Die Tiefbrunnen werden immer tiefer gebohrt. Damit verödet das Land ringsum zusätzlich. Wir sprechen dann von lokaler Erderwärmung.
Im nahen Osten oder in Nordafrika sind tausende Beispiele für diesen Mechanismus zu entdecken, sie reichen von Syrien bis Afghanistan, von Marroko über Lybien, Tunesien, Ägypten bis Jemen. Nahezu alle äquatorialnahen Großstädte waren vor zweihundert Jahren winzige Dörfer oder Nomadensiedlungen im Grünen.
Abb.8-1: Die Weltbevölkerung wächst exponentiell, sie verdoppelt sich in immer kürzeren Zeiten. Und mit ihr der Verbrauch aller Ressourcen der Erde. Datenquelle: [35]
Die Ursache von Desertifikation [10] ist offenbar in Bevölkerungsexplosion [11] zu erkennen. Während die Bevölkerung exponentiell wächst, stagniert die landwirtsche Nutzfläche. Raubbau an allen natürlichen Ressourcen ist die Folge. Man spricht von der "Tragik der Allmende" [26].
Um es mathematisch transparent zu machen:
Wie macht man das? Durch immer intensiveren Anbau, durch Pestizide, Dünger, Massentierhaltung und immer größere Maschinen (oder indem der Wald weiter abgeholzt wird). Was passiert dann? Kleinbauern können nicht mehr mithalten und müssen an Großbauern verkaufen. Und Wasser wird knapp.
Nun sagen die einen: Der böse Kapitalismus sorgt für immer mehr Nahrung. Damit explodiert die Weltbevölkerung immer weiter!
Und die anderen sagen: Der böse Kapitalismus schädigt die Natur. Den bösen Kapitalismus müssen wir abschaffen. Das reguliert die Weltbevölkerung, weil viele Millionen Menschen sofort verhungern.
In einem aber sind sich viele Parteien einig: Die Großkonzerne und der böse Kapitalismus sind schuld. Die wirklichen Ursachen werden ausgeblendet.
Damit wird die Wirkungsrichtung möglicher, menschengemachter Erderwärmung transparent. Verknappt lautet sie: Bevölkerungsexplosion verursacht einerseits proportional zunehmende Wasserknappheit, Hunger und Energiehunger, andererseits aber auch Desertifikation riesiger Areale. In Folge nehmen unabhängig voneinander direkt die Erderwärmung und die CO2-Konzentration zu, siehe Anh.3 und Anh.1. Durch Desertifikation in einem Maße, welches die Kohlendioxid-Belastung aus fossilen Brennstoffen als vernachlässigbar erscheinen läßt.
In dem Maße, wie Desertifikation ungeheure Mengen an Kohlendioxid freisetzt, würde Begrünung diese freigesetzten Mengen wieder binden.
Was also ist zu tun gegen Erderwärmung? Will jemand ernsthaft Erderwärmung vermindern, dann ist die Bevölkerungsexplosion zu verhindern, zum Beispiel durch zu entwickelnde Förderprogramme für Empfängnisverhütung in Afrika, Nahost, Asien (insbes. Indien, Pakistan) sowie Lateinamerika, [11] .
Und es wird Zeit, die intellektuellen Ressourcen der Menschheit für die Begrünung verwüsteter Gebiete zu mobilisieren. Dazu können wir auch Großstädte rechnen. Hausdächer lassen sich begrünen, Wände können begrünt werden. So ist es geradezu absurd, daß in DE noch immer Häuser ohne begrünte Dächer gebaut werden dürfen, oder daß Agrarflächen mit Solarzellen versiegelt werden dürfen.
"Von 1990 bis 2008 stieg der Energiebedarf pro Kopf um 10 %, während die Weltbevölkerung um 27 % wuchs. Der Weltenergiebedarf stieg um 39 %." (Zitat [45])
Ohne fossile Energien müßte die Menschheit mit 13% (dreizehn Prozent) der derzeit verfügbaren Energie auskommen [38]. Fatalerweise hängen alle überlebensnotwendigen Industrien der Zivilisation (Stahl, Beton, Schwerchemie, Verkehr, Landwirtschaft) nahezu ausschließlich an den einzusparenden 87%, an den fossilen Energieträgern, siehe auch Anh.1 und Anh.3.
So gibt es keine Traktoren, die elektrisch fahren. Schiffsantriebe brauchen Diesel oder Schweröl. Flugzeuge fliegen mit Kerosin. Gütertransport erfolgt mit dieselbetriebenen LKW. Baumaschinen brauchen Diesel. Stahl- und Betonherstellung benötigt Kohle. Asphalt entsteht aus den Resten der Erdölverarbeitung usw.. Einzig die Aluminiumherstellung benötigt Unmengen an elektrischem Strom, der auch aus anderen Quellen stammen kann.
Abb.9-1: Bevölkerungsentwicklung (rot) zum Kohlenstoffverbrauch (schwarz) der Menschheit, Quellen: [35] und [38]. Wächst die Bevölkerung exponentiell, so wächst der Kohlenstoffverbrauch superexponentiell. Im Gegensatz zum Weltverbrauch blieb der Verbrauch Deutschlands seit 1990 etwa konstant.
Wir wissen, daß die fossilen Energiequellen endlich sind. Dennoch expandiert der Verbrauch von fossiler Energie noch stärker, als die Bevölkerung. Allein in Afrika waren 2016 rund 950 Kohlekraftwerke im Bau von weltweit etwa 1400 (diverse Quellen).
Schon seit hundert Jahren warnen die Experten, daß die fossilen Quellen bald versiegen werden. Noch aber wird von Jahr zu Jahr immer noch mehr gefördert. Ein sofortiger Verzicht auf fossile Energien bedeutet derzeit nichts weniger, als den Verzicht auf unsere Zivilisation und den Verzicht auf Nahrung, Heizung und Überleben. Das ist das Problem.
Jugendliche wachsen heute oft im Überfluß auf. Sie kennen weder Mangel, noch Hunger, noch Kälte, noch Mühsal. Vehement fordern einige das sofortige und vollständige Ende der Förderung und Ausbeutung fossiler Energieträger. "Böse Energiekonzerne" seien Schuld. Das diese aber nur den Energiebedarf der Jugendlichen und der Gesellschaft befriedigen, bleibt ungesagt. Kann man es den Jugendlichen verübeln? Bitterste Armut mit Hunger und Kälte haben sie nie im Leben kennengelernt. Den Verfall der Häuser in der DDR oder in Cuba erlebten sie nicht. Sie können nicht wissen, daß das tägliche Leben, wie auch die energetische Infrastruktur, die sie täglich nutzen, zu 87% auf Kohle, Erdöl und Erdgas basiert.
Die Problematik indes ist komplex und nahezu unauflösbar. Zitat Wikipedia [33], 06/2019:
"Insgesamt stieg der Energieverbrauch von 24.500 TWh im Jahr 1950 auf rund 131.400 TWh im Jahr 2010; dabei verdoppelte sich der Pro-Kopf-Energieverbrauch. Bei gleicher Wachstumsrate des Pro-Kopf-Energieverbrauches und einem Anstieg der Weltbevölkerung auf über 9 Mrd. Menschen würde sich bis 2050 ein Energieverbrauch von über 350.400 TWh ergeben. Um diesen Energiebedarf zu decken, wären zusätzlich zum 2010 vorhandenen Energieverbrauch das Leistungsäquivalent von etwa 48.000 fossile Kraftwerke mit je 500 MW, 24.000 Kernkraftwerken mit je 1000 MW oder 150.000 km² Photovoltaikanlagen notwendig. Aus diesen Daten wird die Notwendigkeit von Energieeinsparungen gerade in den wohlhabenden Staaten der Erde abgeleitet."
Sehen wir genauer hin, dann stagniert der Energieverbrauch der zivilisierten Länder nahezu, während der Bedarf in den Entwicklungsländern extrem steigt und zwar in den Ländern, in denen die Bevölkerung explodiert. Siehe dazu auch [4].
Interessant wäre noch die Frage, ob der steile Anstieg der Kohleverbrennung mit dem Anstieg der CO2-Konzentration der Luft korreliert.
Lithium-Akkus sind rund 30 mal so schwer, wie ein Diesel- oder Benzintank mit identischem Energieinhalt. Um 20 Liter Diesel zu ersetzen brauchen wir einen 100 kWh Lithium-Akku, siehe Anh.10. Und der wiegt um die 600 kg. Um diese zusätzlichen 600 kg zu bewegen, müssen wir Reibung überwinden. Und die Konstruktion des Fahrzeuges wird zusätzlich schwerer, weil stabiler. Ein Teufelskreis beginnt. Das kostet viel zusätzliche Kraft und Energie. Um uns einen Eindruck zu verschaffen, wieviel mehr Energie nötig ist, wagen wir ein Experiment.
Haben Sie ein Fahrrad? Dann hängen Sie bitte mit einem dicken Bindedraht an den Sattel ihres Fahrrads einen PKW-Anhänger. Hernach beladen Sie den Hänger mit 500 kg Sand, Erde, Steinplatten oder Zementsäcken - egal, irgendwas. In Summe soll der beladene Hänger dann etwa 600 Kilogramm schwer sein. Nun steigen Sie bitte auf das Fahrrad und fahren Sie mit dem beladenen Anhänger einmal ums Carré! Was bemerken Sie? Es geht nicht? Nicht einmal auf einer glatten Asphaltstraße? Nur bergab?
Wir bemerken, daß eine Zuladung von 600 kg gewichtsproportional einen gewaltigen, zusätzlichen Rollwiderstand verursacht. Den zu überwinden, braucht es nicht nur Kraft (N), sondern auch Leistung (kW) oder Energie (kWh). Mit anderen Worten: Wog unser Fiat-Uno vor 30 Jahren 600 kg und wiegt er jetzt das Doppelte, so verbraucht er heute doppelt soviel Antriebsleistung nur zur Überwindung des zusätzlichen Rollwiderstandes. Dabei unterstellen wir, daß sich der Motorwirkungsgrad in 30 Jahren kaum verändert hat. Lag er damals bei 37%, so liegt er heute im Bereich von 38% bis 42%. Analog verursacht die Zuladung eines schweren Akkus einen höheren Energieverbrauch des Fahrzeugs.
Bei höheren Geschwindigkeiten kommt noch der Luftwiderstand dazu, der mit der Stromlinienform der Karosserie zusammenhängt und quadratisch mit der Geschwindigkeit steigt.
Somit sind die CO2-Abgaswerte die reinste Mogelpackung einer Politik, für die Volkswohl inzwischen wohl ein Fremdwort darstellt. Im Zweifel gilt noch immer ein physikalisches Grundgesetz:
Sag' mir, wieviel dein Auto wiegt und ich sag' dir, wieviel Roll-Energie es verbraucht!
Und wenn E-Autos drastisch schwerer sind, aber zu 50% anteilig fossilen Strom brauchen - was bleibt an Gewinn übrig? Nichts!
Kutschieren wir mit einem E-Mobil durch die Gegend, so brauchen wir folglich im Stadtverkehr erheblich mehr Energie pro Kilometer, als ein vergleichbarer Verbrenner. Und die muß irgendwo herkommen. Auch die Rückspeisung der Bremsenergie hilft nur bei Fahrten in der Innenstadt.
Elektromobilität wird uns von grünen Politikern als "emissionsfrei" verkauft. Das ist falsch! Genau das Gegenteil ist der Fall. Es ist paradox: Pro Kilowattstunde erzeugen E-Autos im Strommix mehr Kohlendioxid, als moderne Verbrenner, siehe Anh.13 und Anh.12. Da Windkraft und Solarenergie nur unstetig zur Verfügung stehen, gehen Planungen [12], [13], [18], [36], [63] auch für die Zukunft von einem Strommix [12] mit 50% Grundlastanteil aus fossilen Energieträgern aus.
Über die Strom-Übertragungskette: Kohle- oder Gaskraftwerk - Hochspannungsleitung - Speicherbecken - Hochspannungsleitung - Akkuladung - Fahrregler - Elektromotor bleiben wenige Prozent der eingesetzten, fossilen Energie als Antriebsenergie übrig, siehe Anh.4. Damit erreichen E-Mobile beim Laden aus fossiler Energie nahezu den Wirkungsgrad einer Dampflok (dieser liegt um die 10 Prozent), siehe Anh.12. Im Vergleich zum Verbrenner erzeugen sie mit Kohlestrom etwa drei- bis vierfach höhere CO2-Emissionen!
Das heißt, ein fossil geladenes E-Auto erzeugt bei gleicher Leistung mehrfach soviel Kohlendioxid wie ein Diesel, wenn es nicht ausschließlich mit Sonne und Wind geladen wird. Aber auch Solar- und Windenergie gibt es nicht umsonst: Sie ist etwa zehnmal so teuer, wie Atomkraft. Im selben Maße explodieren die Kosten pro Kilowattstunde / pro gefahrenem Kilometer.
Akkubetriebene Fahrzeuge haben dabei ein besonderes Problem: die Akkukapazitäten sind klein bei vergleichsweise extrem hohem Gewicht und einer verheerenden Umweltbilanz der Akkumulatoren in Bezug auf Kobalt und Lithium [25], siehe Anh.4 und Anh.10. Auch sind E-Mobile nur für den Nahverkehr geeignet.
Aufgrund der Eignung von Elektrofahrzeugen nur für den Nahverkehr nehmen Experten in der Autoindustrie noch immer einen Marktanteil von 7% bis 12% für Elektrofahrzeuge als realistisch an. So ist es einigermaßen bizarr, daß Autobauer inzwischen hunderte von Typen von Elektro-PKW entwickeln, nur um dieses winzige Marktsegment des Zweitwagens zu besetzen. Das kann nur in Insolvenzen enden - wenn Politiker nicht schon über ein Generalverbot von Verbrennungsmotoren mit den Autobauern kommunizieren. Aber das würde bei einem deutschen Alleingang nichts weniger als die komplette Zerstörung der deutschen Auto- und Zulieferindustrie sowie des deutschen Sozialstaates bewirken. Und das hieße in letzter Konsequenz: Ausbleibende Steuereinnahmen, Staatsinsolvenz, Hyperinflation, Bürgerkrieg.
Um die Dimension der Tragödie zu begreifen, erinnern wir uns, daß der deutsche Automobilbau fast eine Million Menschen unmittelbar beschäftigt und eigentlich ein Großteil der deutschen Wirtschaft mittelbar oder unmittelbar für die Autoindustrie arbeitet. Etwa 20% der Steuereinnahmen kommen direkt aus der Autoindustrie oder von Zulieferern. Selbst Maschinenbau und Informatik bauen als tragende Säule auf die Autoindustrie.
Eigentlich macht E-Mobilität nur dann Sinn, wenn man ein Haus im Grünen besitzt, Solarzellen auf dem Dach hat, und das E-Mobil tagsüber mit eigenem Solarstrom geladen werden kann, um dann nachts in die Stadt zur Arbeit zu fahren. Im Winter, wenn die Solarzellen kaum Strom liefern, muß man dann mit dem Fahrrad fahren. Da vermutlich weniger als 5 Prozent der Bevölkerung diese Voraussetzungen erfüllen, sind die Chancen für klimaneutrale E-Mobilität entsprechend gering. Auch verbraucht die Produktion einer Solarzelle mehr Energie, als die Solarzelle in ihrem Lebenszyklus in DE liefern kann [68], siehe auch Kap.15.
Denkt man an den Straßenverkehr, so ist nicht nur die CO2-Emission von Autos, sondern insbesondere deren Energieverbrauch zu minimieren und deren Wirkungsgrad zu erhöhen.
Anstatt zwei Tonnen schwerer Euro6-SUVs mit einer integrierten Chemiefabrik zur Abgasreduktion für Innenstädte brauchen wir das leichte Ein-Liter-Auto von Ferdinand Piech mit einem Motor, der den höchsten Wirkungsgrad und den geringsten Verbrauch aufweist. Genau daran arbeiteten Ingenieure sehr erfolgreich bei der Entwicklung neuer Dieselmotoren - bis sie von der Euro6-Bürokratie des Platzes verwiesen wurden.
Mit dem Konzept des Hybridantriebs kann der Wirkungsgrad insbesondere bei innerstädtischem Start-Stop-Betrieb maximiert werden, wenn die Bremsenergie in den Akku rückgespeist wird. Gleichzeitig wird der Wirkungsgrad des Motors bei Start-Stop-Betrieb höher und Bremsstaub wird reduziert.
Wird der Akku etwas größer dimensioniert, sind emissionsfreie Stadtfahrten möglich. Und das, obwohl das Auto Euro6-Normen nicht erfüllen muß - bei Überlandfahrten ist die Ruß- oder Stickoxidemission vollkommen belanglos.
Auch ist deren Kohlendioxid-Bilanz trotz Erdgas, Benzin oder Diesel besser, als bei fossil über das Stromnetz gespeisten Fahrzeugen, wenn der Akku direkt vom Verbrenner-Bordmotor geladen wird, weil die Transformationsverluste entfallen, siehe dazu Anh.4 (Hybridantriebe) und Anh.10. Auch wird nicht mit schmutzigem Kohlestrom und einem absurd winzigen Wirkungsgrad geladen.
Mit anderen Worten: Gäbe es keine staatliche Einmischung und keine Euro6-Bürokratie, könnte man vergleichsweise leichte Hybridautos bauen ohne AddBlue oder anderen, nur für Innenstädte erdachten Ballast: Mit geringstem Verbrauch, ohne innerstädtische Emissionen, mit Nachlademöglichkeit an der Steckdose (Plugin-Hybrid).
Der eigentliche Fehler
der Deutschen ist, daß sie,
was vor ihren Füßen liegt,
in den Wolken suchen.
(Arthur Schopenhauer)
Die Erkenntnis der Welt ist oft bitter. Was zu tun wäre:
Verbot der Subventionierung von E-Mobilen, Verbot von Kohlestrom- (Strommix-) Ladestellen.
Im Gegenzug wäre die Förderung leichter Hybrid-PKW mit einer elektrischen Mindestreichweite (ohne Euro6) sowie Schilder in Innenstädten: "PKW-Fahrzone elektrisch", siehe Bild ratsam. Schon kann die ganze Euro6- und Umweltzonen-Bürokratie entfallen. Sogar ein Ausländer kann dieses Schild interpretieren.
Vergleicht man die Ergebnisse von Anh.12 und Anh.14 miteinander, dann wird deutlich, daß einerseits die Energiewende in der jetzt propagierten Form unbezahlbar und Technologie-Inkompatibel wird und daß andererseits die Herstellungskosten für Holzmethan, Holzbenzin oder Holzdiesel schon nahezu die von fossilen Kraftstoffen erreichen.
Neben dem Vorteil, technologiekompatibel zu sein, versprechen diese Treibstoffe Klimaneutralität, werden sie mit (allerdings sehr teurem) Wasserstoff aus Windkraft-Elektrolyse erzeugt. Vorstufe für Wasserstoffbetrieb wären alle Arten von gasbetriebenen Fahrzeugen (LNG, LPG, CNG). Deren Emissionen sind auch ohne Chemiefabrik minimal.
Politische und wirtschaftliche Fehlentscheidung mit Verlusten in vierstelliger Milliardenhöhe oder die Insolvenz der deutschen Autohersteller mit folgender Staatsinsolvenz wären heute (2019) noch vermeidbar.
Mehr ist nicht zu tun für einen kommenden, klimaneutralen Verkehr ohne CO2-Emissionen. Weder brauchen wir Lastfahrräder, noch Pferdefuhrwerke, noch E-Mobile!
Elektroenergie, die in Solarzellen im Sommer mittags entsteht, wird in einer kalten Winternacht gebraucht. Basierend auf Solarzellen wäre der deutsche Winterverbrauch im Sommer mittags zu speichern. Das Problem dabei: Es wären Milliarden Gigawattstunden zu speichern. Dafür existieren keinerlei Lösungsansatze. Leider setzt uns die Physik bei der Speicherung enge Grenzen. Petawattstunden lassen sich rein elektrisch nicht speichern. Es existieren keine Speicherverfahren, die effizienter als Benzin oder Diesel funktionieren.
Riesige Pumpspeicherwerke oder alternative Energiespeicher [25] schaffen allenfalls ein paar dutzend Gigawattstunden, um den Tag-Nacht-Ausgleich besser zu bewältigen. So betrug das maximale Speichervermögen aller deutschen Pumspeicherwerke in 2005 rund 38 GWh (Gigawattstunden) [19]. Bei einem deutschen Primärenergieverbrauch von 3,776 Mrd. kWh (= 3,776 Terawattstunden Anh.0) [31]. ließe sich Deutschland mit gespeicherter Energie maximal drei Tage lang versorgen (Tagesverbrauch: 3,776 TWh / 365 Tage = 10,3 GWh pro Tag).
Im Vergleich zum durchschnittlichen, permanenten Leistungsverbrauch der Menschen ist dies wenig. Ein Tropfen auf den heißen Stein! Reserven für den Winter können damit nicht gebildet werden. Es existiert nicht die Spur einer Technologie, dieses notwendige Speichervermögen mit einem noch so utopischen Speicherkonzept bezahlbar zu machen. Grundlastkraftwerke sind überlebenswichtig!
Auch werden unsere Nachbarländer irgendwann gern darauf verzichten, Deutschland in Zeiten des Spitzenverbrauchs im Winter mit fossil oder atomar erzeugter Elektroenergie zu versorgen. Es macht sicher niemandem Freude, ein Atom- oder Kohlekraftwerk tagein/tagaus zu heizen, nur um in Stoßzeiten an Grün-Deutschland Energie verkaufen zu können. Daß dies derzeit noch funktioniert, hängt wohl eher mit handelspolitischen Fragen zusammen, die man für Planungen der Zukunft nicht mehr voraussetzen sollte. Insbesondere dann, wenn man darüber nachdenkt, was vom ehemaligen deutschen "Exportweltmeister" im Jahre 2025 (ohne Verbrenner-Autoindustrie) noch übrig sein wird: Ein Land, dessen Netto-Importe den Export bei weitem überschreiten werden, der also zahlungsunfähig werden wird.
Der Einsatz von Solarzellen ist umstritten. Wie an anderer Stelle bemerkt, liefern sie die Energie nicht nachts, wenn E-Mobile zu laden sind. Auch brauchen sie zur Herstellung mehr Energie, als sie in Deutschland je liefern werden [68]. Eigentlich existiert theoretisch nur eine Möglichkeit, um Solarzellen sinnvoll einzusetzen. Deutschland könnte in Nordafrika wohl ein Stück Sahara kaufen, um dort Solarkraftwerke (mit Spiegeln, ohne Solarzellen) aufzustellen. Dann stünde zwar auch nur tagsüber, dafür aber auch im Winter verläßlich viel Solarstrom zur Verfügung. Gleichzeitig würde sich das Beschäftigungsangebot in Nordafrika verbessern, siehe auch [18]. Allerdings würde Deutschland damit politisch empfindlich erpressbar werden.
Denken wir an Lithium-Abbau und Lithium-Herstellung [25], wird bewußt, welche unerträglichen Belastungen für die Umwelt mit der Elektrifizierung einhergehen, wenn weltweit eine Milliarde PKW elektrisch fahren würden. Braucht jeder Akku im Schnitt mindestens 200 kg Lithium, sind dafür allein 200 Milliarden kg (200 Mio. Tonnen) Lithium abzubauen in Lagerstätten mit Konzentrationen von vielleicht 2%. Dabei fallen (200 Mrd. · 98% / 2%) ~ 10 Billionen Tonnen Geröll und Schutt an. Zur Aufbereitung wird die tausendfache Menge an Wasser gebraucht - und das in den trockensten Gebieten der Erde. Undenkbar.
Wieviel Billionen Tonnen fossile Energien wollen wir für die Aufarbeitung von Lithium bezahlen? Elektromobilität wird zum Sündenfall. Auch ist fraglich, ob diese Menge Lithium überhaupt zu finden sein wird. An die Entsorgung denkt natürlich auch niemand. Die Politik schafft es seit dreißig Jahren nicht, Container für Elektroschrott aufstellen zu lassen. Wo werden die hunderte Kilogramm schweren Lithium Akkus entsorgt? Natürlich dort, wo sie aus dem Auto fallen: Am Straßenrand.
Betrachten wir die mögliche Reichweite eines E-Fahrzeugs bis zum Nachladen, siehe Anh.10, wird bewußt, daß Elektrofahrzeuge aufgrund einer zu geringen, speicherbaren Energiemenge nur für den Stadtverkehr geeignet sind. Für den Fernverkehr hingegen sind sie ungeeignet.
Schaffen wir die Ottomotoren gänzlich ab, würden das überlebensnotwendige Transportwesen, die Bauindustrie und die Landwirtschaft zusammenbrechen. Die Infrastruktur Deutschlands käme praktisch zum Erliegen.
Dazu kommt, daß keine hinreichend starke Infrastruktur der elektrischen Versorgung zur Verfügung steht. Denken wir daran, zum Beispiel Berlin mit einem flächendeckenden Netz von Elektrotankstellen an jedem Auto-Parkplatz zu versehen, so wären tausende neue Trafostationen - an jeder Straßenkreuzung eine - zu errichten. Die Großtrafos dafür wären zu produzieren. Entsprechende Produktionskapazitäten sind überhaupt nicht vorhanden.
Allein für die großteils manuell auszuführenden Schachtarbeiten bräuchte man zigtausende junge, kräftige Männer. Diese sind zwar vorhanden, sie werden aber vom Sozialsystem zu hoch alimentiert.
Nur für Berlin wären tausende Tonnen Trafobleche, Kupfer und Plaste für die Isolation der Kabel zu produzieren. Es fehlt an Produktionskapazitäten jeglicher Art.
Weil keinerlei elektrische Infrastuktur für die Ladestationen existiert, um in kürzester Zeit 'zig Kilowatt in jeden Autoakku pumpen können, kämen enorme Aufwendungen dazu, tausende neue Kabeltrassen in die Erde zu bringen. Berlin gliche einem Maulwurfshügel.
In der medialen Welt der Politik geht es noch immer nur um CO2 oder um Klimawandel. Man hat noch nicht begriffen, daß die Fehlentscheidung des Atomausstiegs dazu führte, daß diese Dinge inzwischen nebensächlich wurden, daß es in DE längst nur noch um das Eingemachte geht: Um das pure Überleben der Volkswirtschaft und jedes Einzelnen.
Es existieren wirtschaftliche Gesetzmäßigkeiten, die unabhängig von unserer Weltanschauung wirken:
Die Industrie war und ist Quelle von Vollbeschäftigng und des deutschen Wohlstands.
Nicht Juristen, Soziologen, Psychologen oder Journalisten schaffen den Wohlstand einer Gesellschaft, sondern Ingenieure und Techniker.
Keine Industrie der Erde kann etwas mit teurer und unstetig verfügbarer Energie anfangen. Sie braucht zuverlässig und permanent verfügbare Energiequellen.
Industrie der freien Marktwirtschaft entfaltet sich nur in Konkurrenz. Braucht Schwerindustrie viel Energie, muß sie dorthin ziehen, wo diese preiswert zur Verfügung steht.
Subventionierte, d.h. staatsgetragene, planwirtschaftliche Industrie verschwindet in dem Moment, in dem die Subventionen versiegen.
Verzicht auf Grundlastkraftwerke bedeutet, sich politisch abhängig von Energielieferungen aus Nachbarländern zu machen und damit politisch beliebig erpressbar zu sein.
Abschaltung und Verbot von Kernkraftwerken bei gleichzeitigem, freiwilligen Verzicht auf russisches Erdöl und Erdgas bedeutet, vorsätzlich wirtschaftlichen Selbstmord zu begehen - mit allen Konsequenzen.
Die Absurdität europäischer Klimapolitik bei gleichzeitigem, enormen wirtschaftlichen Schaden beschrieb em. Prof. van Suntum sehr treffend vor dem Wirtschaftsausschuß des Bundestages (Auszug, Nachtrag 2023):
Stellungnahme zur Anhörung des Wirtschaftsausschusses des Deutschen Bundestages am 10. Mai 2023
Prof. em. Dr. Ulrich van Suntum, FB 04 der Universität Münster, betreffend
- Antrag der Fraktion der CDU/CSU: Eine europäische Antwort auf das US-Gesetz zur Inflationsbekämpfung geben - Standort Europa stärken, transatlantische Partnerschaft ausbauen - BT-Drucksache 20/5352
- Mitteilung der Kommission an das Europäische Parlament, den Europäischen Rat, den Rat, den Europäischen Wirtschafts- und Sozialausschuss und den Ausschuss der Regionen: Ein Industrieplan zum Grünen Deal für das klimaneutrale Zeitalter. KOM(2023)62 endg.; Ratsdok.-Nr. 5933/23
- Antrag der Abgeordneten Christian Leye, Alexander Ulrich, Dr. Gesine Lötzsch, weiterer Abgeordneter und der Fraktion DIE LINKE: Deindustrialisierung verhindern - Aktive Industriepolitik für Klima und Beschäftigung als robuste Antwort auf das US-Gesetz zur Bekämpfung der Inflation BT-Drucksache 20/6545
Zitat aus dem Referat:
"In allen drei Dokumenten wird Klimaneutralität der Europäischen Union als Ziel formuliert bzw. vorausgesetzt. Ein "Europäischer Green Deal" soll die CO2-Emissionen der EU bis 2050 auf "Netto-Null" reduzieren. Damit wiederum hofft man, eine "Begrenzung des Anstiegs der globalen Temperaturen" zu erreichen. Inwieweit dies realistisch ist, wird in keinem der drei Papiere diskutiert.
Der Treibhausgasausstoß der EU lag 2020 bei 3,4 Mrd. Tonnen CO2-Äquivalenten und damit um 32% niedriger als 1990 [1]. Zeitgleich (1990 bis 2018) haben die weltweiten CO2-Emissionen um 66% zugenommen [2] Der aktuelle Anteil der EU an den weltweiten Treibhausgasemissionen liegt bei 9,5%, (der Deutschlands bei 1,8%).
Daraus darf allerdings nicht geschlossen werden, dass bei Erreichen des Netto-Null-Zieles der EU der weltweite Treibhausgasausstoß um 9,5% sinken würde. Denn der weltweite Ausstoß von Treibhausgasen weist nach wie vor eine steigende Tendenz auf. Das liegt zum einen an der weiterhin steigenden Weltbevölkerung, zum anderen auch daran, dass das Wohlstandsniveau und damit tendenziell auch der Energieverbrauch in den weniger entwickelten Ländern steigt.
Zum anderen kommt es mit zunehmender Klimaneutralität der EU zu Verlagerungseffekten, was Hans Werner Sinn als "grünes Paradoxon" beschrieben hat: Industrien wandern in weniger klimabewusste und kostengünstigere Länder ab und emittieren dort tendenziell mehr CO2, als sie es in der EU getan hätten.
Zudem senkt die Verbannung fossiler Energieträger in der EU ... tendenziell ihren Weltmarktpreis. Das wiederum erhöht ihren Verbrauch anderswo in der Welt, zumal die Anbieter dieser Energieträger (etwa die OPEC) kein Interesse daran haben, auf ihren Ressourcen eines Tages sitzenzubleiben.
Man hätte erwartet, dass angesichts der Bedeutung des Themas und der gigantischen Summen, die in der EU bereits jetzt für den Klimaschutz aufgewendet werden, solche Fragen in den (o.g.) Papieren Beachtung finden. Das ist leider nicht der Fall. Es wird auch nicht diskutiert, inwieweit ggfs. Anpassungsmaßnahmen an den Klimawandel (Adaption) sinnvoller und effizienter sind als der einseitige Versuch, diesen zu verlangsamen oder zu stoppen (Mitigation).
Diese Frage hat auch der Sachverständigenrat zur Begutachtung der gesamtwirtschaftlichen Entwicklung in seinem Sondergutachten zur Energiepolitik 2019 aufgeworfen, sie wurde aber in der Politik bisher kaum aufgegriffen [3]. Keines der o.g. Dokumente sagt etwas zu diesen fundamentalen Fragen, es wird auch nicht auf anderweitige Studien dazu verwiesen."
Quellen
[1] www.destatis.de Europa Thema GreenDeal Link
[2] www.co2online.de klima-schuetzen klimawandel co2-ausstoss-der-laender Link
[3] Sachverständigenrat zur Begutachtung der gesamtwirtschaftlichen Entwicklung, Aufbruch zu einer neuen Klimapolitik, Sondergutachten, Wiesbaden 2019; ähnlich z.B. auch der weltweit anerkannte schwedische Meteorologe Bengtsson (Link) "Wissen ist das beste Medikament gegen Klimaangst"
Bliebe noch zu erwähnen, daß die Politik der Vernichtung von Arbeitsplätzen langfristig zu Steuerausfällen führt. Betroffen wären Rentner, deren Rente nicht mehr gezahlt werden kann, oder Beamte, oder Bürgergeldempfänger, oder Schulen und das gesamte Gemeinwesen. Die Folge wird zwangsläufig steigende Kriminalität und Chaos auf allen Ebenen sein.
Mit der nicht nur von Deutschland, sondern auch von der EU forcierten, europaweiten Abschaltung von Kohlekraftwerken und der Stillegung von Braunkohle-Tagebauen wird das europäische Energienetz immer unsicherer. In Deutschland kommen die abgeschalteten Atomkraftwerke hinzu. Ab 1.1.2023 ist der Betrieb von Atomkraftwerken in DE per Gesetz verboten [139]. Die letzten drei AKW sind bis dahin abzuschalten.
In Folge werden die Energiepreise explodieren. Firmen können ihre Heizkosten nicht mehr bezahlen. Eine Massenflucht der Industrie ins Ausland hat bereits begonnen. Dennoch wählt man weiter "Grün". Würde Putin dann noch das Erdgas abstellen, ist Schluß mit lustig. Die Infrastruktur würde komplett kollabieren. (Nachtrag 2024: Inzwischen trat dieser Fall ein. Allerdings stellte Deutschland die Abnahme von Erdgas im Rahmen sogenannter Sanktionen selbst ein. Wer leidet wohl mehr unter diesen Sanktionen?)
Von Jahr zu Jahr nehmen europaweit die Lastabwürfe zu. Im Moment sind es meist "nur" industrielle Großkunden, denen man plötzlich den Strom abdreht. Die finden das nicht nett. Hatten wir am 8. Januar 2021 zum erstenmal einen fast-Zusammenbruch des europäischen Energienetzes, bei dem 10 Millionen Haushalte in Rumänien "abgeworfen" werden mußten, so waren es bis Ende August 2021 bereits 502 Lastabwürfe von Großverbrauchern. Tendenz steigend.
Bezeichnend: Wurde am 8. Januar 2021 die Megawattstunde im Import mit etwa 110 Euro gehandelt [131] (11 Cent pro Kilowattstunde), so bekam man am 21.1.2021, als wahrscheinlich die Windkraft zu Spitzenleistungen auflief, gerade noch 90 Cent pro Megawattstunde für den Export. Das Preisverhältnis zwischen sicherem Grundlast-Strom und unsicherem Solarstrom/Windstrom betrug da 1:122.
Aber jedes Jahr kommt es schlimmer. Im August 2024 wurden bis zu 10 Millionen Euro pro Stunde für Abnahmegarantien von überschüssigem Solar- und Windstrom bezahlt, der ungenutzt verpuffte, siehe Bild 12-1.
Abb.12-1: Einsatz von Steuergeldern für Strom aus erneuerbaren Energien: 1,64 Milliarden Euro nur im August 2024. Quelle: [174].
Einen Höchstpreis vermeldete [176] für den 6.11.2024. Zitat: "Angesichts der heiklen Gemengelage waren Energieversorger gezwungen, den fehlenden Ökostrom durch kurzfristige Zukäufe an der Strombörse EEX auszugleichen. Schon am Dienstag (dem 5.11.2024) wurden mehr als 500 Euro je Megawattstunde aufgerufen - bei einem langfristigen Durchschnittspreis von 40 Euro. Am Mittwoch (dem 6.11.2024) explodierten die Gebote an der Strombörse laut "Welt" um das Zwanzigfache auf 820 Euro je Megawattstunde (82 Cent je Kilowattstunde)." Dabei hatten wir nachts noch um die 5 Grad plus. Was soll werden, wenn der Winter kommt?
Lädt man ein E-Mobil mit 82 Cent pro kWh und hat dieses einen Verbrauch von 20 Kilowattstunden auf 100 Kilometer (20kWh/100km), dann kosten 100 Kilometer subventionsbefreit schon 16,40 Euro, vgl. Anh.10, Anh.12. Gleichzeitig erzeugt es bei Kohlekraft-generiertem Strom rund dreimal mehr CO2, als ein Verbrenner, vgl. Anh.13.
Mit anderen Worten: Deutsche Energiepolitik ist inzwischen ein Albtraum. Die Rechnung mit Solarstrom und Windstrom geht nicht auf. Niemand kann derzeit mit unstetem Strom etwas anfangen. Siehe dazu auch [130]. Die Industrie muß abwandern - ob sie will, oder nicht. Der deutsche Anteil von 1,8% des CO2-Ausstoßes verlagert sich dann auf andere Länder. Er verschwindet nicht. Die Abwanderung aber wird verheerende Konsequenzen für die deutsche Wirtschaft und für die Bevölkerung haben. Mindestens zehn Millionen Industrie-Arbeitsplätze geraten in Gefahr.
Kap.2.1 zeigte, daß die CO2-Konzentration nichts mit Erderwärmung zu tun hat. Umso tragischer ist es, daß wir die Kraftwerke abschalten, die für eine stabile Energieversorgung sorgen, wenn Wind und Sonne ausfallen.
Hat der Verzicht auf Kraftwerke zur permanenten Energieversorgung politische Konsequenzen? Leider ja. Deutschland macht sich vollkommen abhängig vom guten Willen der Nachbarländer, in Notzeiten (windstille Winternacht etc.) ausreichend Strom an Grün-Deutschland zu liefern. Deutschland wird politisch erpressbar. Subventionswirtschaft war schon in der DDR zm scheitern verurteilt. Warum soll sie in der BRD funktionieren?
Auch sollte klar werden, daß noch soviel unstete Wind- oder Solarkraft kaum einen Unternehmer in der Chemie, der Schwerchemie, der Metallurgie, der Metallverarbeitung und überhaupt des produzierenden Gewerbes bewegen wird, in Deutschland zu bleiben. Was aber wird aus Deutschland ohne Industrie? Ein Land der dritten Welt, das in Hunger, Armut und Kriminalität versinken wird.
Im Block II des AKW Phillipsburg wurden bereits ein halbes Jahr nach Abschaltung die Kühltürme gesprengt, es produzierte zehn Terawattstunden oder 13% der im "Ländle" verbrauchten Energie. Die jetzt fehlende Energie wird von französischen AKW importiert, [132]. Am 15. April 2023 wurden die letzten drei deutschen Kernkraftwerke, Emsland, Isar 2 und Neckarwestheim 2, abgeschaltet [160]. Ein Blick auf die Seiten der Kraftwerke in Wikipedia verrät, welch ein unglaublicher Verlust hier entstand.
Dieser Tag wird wohl als der schwärzeste Tag in die deutsche Industrie- und Wirtschaftsgeschichte der Nachkriegszeit eingehen.
Im Unterschied zum Ausschalten eines Lichtschalters läßt sich ein abgeschaltetes Atomkraftwerk nicht wieder einschalten [139]. Nach kürzester Zeit sind die Fachleute weg, Vandalismus breitet sich aus, Unterlagen fliegen in den Müll, Meßgeräte und Kupferkabel werden geklaut. Dazu kommen unüberwindbare bürokratische Hürden.
Wenn in einer windstillen Winternacht flächendeckend der Strom ausfällt (neudeutsch "Blackout", Anh.16), dann funktionieren weder die Pumpen der Gasheizungen, für Trinkwasser, Abwasser (!), Benzin (an Tankstellen), noch funktionieren Kühlschränke und Kühlhäuser. Auch die selbstöffnenden Türen unseres Supermarktes bleiben zu, falls sich nicht ein Notstromaggregat einschaltet. Von einer Sekunde auf die andere gehen Licht, Fernseher und Kühlschrank aus, die Gasheizung bleibt kalt, die Mobilfunkmasten sind außer Betrieb, das Telefon fällt aus, es kommt kein Wasser mehr aus der Leitung, Abwasser-Heber fallen aus. Mit Karte bezahlen geht nicht mehr, ebenso Arznei in der Apotheke abholen entfällt.
Spätestens am dritten Tag einer winterlichen Windflaute bekommen die Leute Durst. Dann wird es eng. (Aber Achtung: Es gibt ein WasSiG (Wassersicherstellungsgesetz) [133], nachdem jedem Bürger im Krisenfall 15 Liter Trinkwasser pro Tag zustehen! Leider steht weder im Gesetz, wo meine 15 Liter herkommen sollen, noch, wo sie gelagert, oder wo sie abzuholen sind.) Panik wird sich zuerst in den Innenstädten ausbreiten. Man wird um die letzten Reserven kämpfen. Ein Elektrotechniker schrieb dazu die in Anh.16 zitierten Zeilen.
Das ist doch Wahnsinn, werden Sie jetzt sagen? Ja, aber der ist bereits in Gesetze gegossen. Umkehr scheint ausgeschlossen. Leider ist es 2021 bereits fünf nach Zwölf. Wir erinnern uns:
"Auch in Berlin wurden im April 1945 noch Steuerbescheide erteilt."
Bleibt die Frage, wie man alle Grundlastkraftwerke per Verordnung abschalten kann, ohne vorher die Voraussetzungen für Alternativen geschaffen zu haben. Und das unter Führung einer promovierten Physikerin, die zumindest die Grundlagen der Mathematik, der Physik und der Elektrotechnik kennen sollte.
Genießen wir also 2021 gemeinsam die wahrscheinlich letzten Tage unseres Lebens frei von der Sorge um physische Existenz, um Hunger oder Kälte, um Trinkwasser und Staatsversagen, Krieg oder Mord und Totschlag! Schon bald wird nichts mehr so sein, wie es einmal war. Um es deutlich zu sagen: Wer von uns überleben wird, steht in den Sternen. Aber dann wird es zu spät sein, um aufzuwachen.
"Sie sägten an den Ästen, auf denen sie saßen und schrien sich ihre Erfahrungen zu, wie man besser sägen könne. Und fuhren mit Krachen in die Tiefe. Und die ihnen zusahen beim Sägen schüttelten die Köpfe und sägten kräftig weiter."
(Bertold Brecht)
Nur Erdgas könnte bei einem Blackout erhalten bleiben, Erdgas- Verdichterstationen produzieren ihren Strom selbst und arbeiten vermutlich weiter. Sollten Sie Ihr Eigenheim mit einem Erdgas-betriebenen Notstromgenerator gegen Stromausfall sichern wollen, finden Sie unter [136] eine Hilfe zur Selbstilfe.
Wie wir zeigen konnten, korreliert die erhöhte Verbrennung von fossilen Energieträgern mit weltweiter Bevölkerungsexplosion. Immer mehr Menschen wollen ernährt werden, dazu werden immer mehr Wälder gerodet, um Land zu gewinnen. Die Vernichtung der Wälder trägt direkt zur Erderwärmung bei.
Wenn ein grüner Politiker vorgibt, etwas gegen Kohlendioxid und Erderwärmung tun zu wollen, dann kann er sich dafür engagieren, daß weltweit pro Ehepaar weniger als zwei Kinder geboren werden können. Schließlich haben alle Neugeborenen den Wunsch, zu gleichen Teilen am Wohlstand der Erde teilzuhaben - will heißen, sie werden demnächst ähnlich viel Energie pro Kopf verbrauchen, wie Menschen in Hochkulturen.
Dabei ist die Rolle der Kohle höchst umstritten.
Kernenergie ist die derzeit billigste Energieform. Kohle, Öl oder Gas sind etwa drei- bis fünfmal so teuer. Windkraft ist etwa zehnmal so teuer, Solarkraft etwa zwanzigmal. Die Relationen schwanken zwar, sie können sich aber nicht grundlegend ändern.
Kohleverbrennung verursacht nicht nur viel höhere CO2-Emissionen, sondern auch tausendfach höhere Radioaktivität pro produzierter Energiemenge, als Atomkraft, siehe Kap.20, Anh.19.
Hätte man in DE keine AKW gehabt, hätte man einen 34 Kubikkilometer großen Berg an Braunkohle verheizen müssen, um die in den letzten Jahrzehnten verbrauchte Energie zu bekommen, Anh.19. Dummerweise existiert(e) diese Kohlemenge gar nicht in Deutschland.
Deshalb in einer Zeit auf Braunkohle zu setzen, in der Braunkohle in DE praktisch keinerlei Perspektive mehr hat, ist wirtschaftlicher Selbstmord.
Obwohl weltweit 2016 rund 1400 Kohlekraftwerke in Planung waren, 950 davon allein in Afrika und China monatlich zwei neue Braunkohlenkraftwerke eröffnet, Indien oder Afrika beim Energieverbrauch extrem aufholen und die USA mit Verweis auf "unbekannte, ökonomische Risiken" [53] nicht daran denken, das Kyoto-Protokoll von 1997 [52] zu unterzeichnen, meint Deutschland mit einem Anteil am fossil erzeugten Kohlendioxid von 1,625 Promille (siehe auch Kap.7) die Welt retten zu müssen.
Abb.12-2: Primäre Energieträger in Deutschland bis 2018 in relativer Darstellung. Im Gegensatz zum Weltverbrauch blieb der Verbrauch Deutschlands seit 1990 etwa konstant. Biomasse: 9%; Windenergie: 3,1%, Sonnenenergie: 1,3%. Quelle: BMWi [64]
Um dies zu erreichen, baut man funktionierende Marktwirtschaft in (zentralistisch subventionierte) Planwirtschaft um [124]. Auf der Strecke bleibt die deutsche Industrie, die die Energiepreise nicht mehr bezahlen kann, siehe Anh.12. Man geht ins Ausland, dahin, wo Atomkraftwerke billigen Strom liefern. Wenn die Industrie aber stirbt, dann stirbt der letze Rest von Arbeit und von Wohlstand im Land. Bleiben Steuereinnahmen aus, stirbt der deutsche Sozialstaat, wird Deutschland Griechenland auf dem Weg in die Staatsinsolvenz folgen.
Wie verheerend permanente Subventionen wirken, wurde 2021 deutlich, Zitat [138]:
"Auslauf der EEG Förderung für Windkraftanlagen 2021
Massenhafter Rückbau von Windkraftanlagen droht. Im Jahr 2021 entfällt für ca. 6000 Windkraftanlagen (sechstausend!) mit einer Kapazität von ca. 4500 MW die Förderung nach den Erneuerbare-Energie-Gesetz (EEG). Diese Anlagen können mit dem Entfall der Subventionen nicht mehr kostendeckend betrieben werden und werden deshalb zum allergrößten Teil zurückgebaut werden. Viele dieser Anlage verlieren nach 20 Jahren Betrieb auch ihre Betriebserlaubnis und können deshalb von den Betreibern nicht mehr weiter betrieben werden."
Doch was heißt eigentlich "Diese Anlagen können mit dem Entfall der Subventionen nicht mehr kostendeckend betrieben werden?"
Es bedeutet nicht mehr und nicht weniger, als daß diese Energieform wesentlich teurer ist, als konkurrierende Energieformen. Oder anders gesagt: Wie auch Solarstrom ist auch Windstrom weder grün, noch kostenlos verfügbar, noch preiswert. Es handelt sich offenbar bereits um die Bankrott-Erklärung der sogenannten "Energiewende". Subventionswirtschaft bricht in dem Moment zusammen, in dem die Subventionen entfallen. Der Markt übernimmt sofort.
Seit der Abschaltung deutscher Atomkraftwerke wird die Situation des europäischen Stromnetzes immer angespannter. Seit Jahren kann man Berichte dazu lesen, siehe z.B. einen Bericht von 2017 [62]. Jetzt fallen auch Kohlekraftwerke der Ideologie zum Opfer, [54]. Während der Strombedarf durch E-Mobilität steigt, sinkt das real gesicherte Stromaufkommen, die deutsche Energieproduktion sinkt seit Jahren, siehe Abb.12-3.
Abb.12-3: Deutscher Stromaustauschsaldo. Zum Anwachsen deutscher Stromimporte. 2017 wurden bereits 55 GWh netto importiert, Tendenz: negativ wachsend. Quelle: [114]
Neun von 16 Atomkraftwerken sind 2019 bereits abgeschaltet. Sie sind damit unwiderbringlich verloren. Milliardenwerte - Lebensleistungen zehntausender Menschen - sowie die Zukunft deutscher Industrie werden einfach vernichtet. Es stellt sich ersthaft die Frage, ob unsere Kinder und Enkel eine Zukunft haben.
Auch der Braunkohle-Tagebau Jänschwalde wurde zum 1.9.2019 stillgelegt [54]. Man schaltet ohne Alternative einfach ab. Kein Wunder, alle "fridays-for-future Aktivisten" nehmen ihren Strom ja aus der Steckdose - wozu soll man sich da Gedanken machen, woher der Strom kommt? Die grüne Kanzlerkandidatin für 2021, Frau Bärbock, glaubt gar: "Der Strom wird künftig im Netz gespeichert!" (ohne Kommentar).
Schon seit Jahren flüchten energiehungrige Betriebe ins Ausland. Energiehungrig ist alles, was Grundstoffe produziert: Plaste, Aluminium, Stahl, Zement etc.. Auch wenn ich nur Betreiber eines Supermarkts wäre, würde ich nicht darauf warten, von einem "Blackout", einem Zusammenbruch des deutschen Stromnetzes, getroffen zu werden. Ich wäre nicht scharf darauf, Tonnen verfaulender Lebensmittel ausräumen zu müssen, ohne dafür eine Müllkippe zu finden.
Ein Blick in Anh.4 genügt, um zu sehen, daß ein Strommix von 50% noch weit entfernt ist. Mit Stand 2017 besteht unser Strommix aus 37% erneuerbaren Energien, 63% stammen aus fossilen Energien und 17,5% aus Kernkraft; Quelle AGEB 2017 [67].
Das in [36] beschriebene Szenario der Energiewende geht davon aus, daß es trotz akribischer Nutzung der Kapazität von Pumpspeicherwerken und einem Verbund von Norwegen bis zur Schweiz nicht möglich sein wird, für Wind- und Solarenergie einen Anteil von mehr als 50% zu erreichen. Der Rest der Energiegewinnung stammt dann folglich aus Kohle- und Atomkraft. Dabei werden Kohle- und Atomkraftwerke jedoch nur als Puffer benötigt.
Wirtschaftlich bedeutet das z.B. für den Betreiber eines Kraftwerks, daß der Kessel und die Turbinen den ganzen Tag am laufen gehalten werden müssen, wohingegen die Betriebskosten auf die wenigen Stunden umgelegt werden müssen, zu denen das Kraftwerk Strom verkaufen kann. Nehmen wir an, das Kraftwerk liefert täglich nur an 6 Stunden Strom, so vervierfacht sich der Preis für die abgegebene Kilowattstunde (24/6 = 4) bereits. Kann das Kraftwerk nur 3 Stunden liefern, verachtfacht sich der Preis pro Kilowattstunde, u.s.w..
Dazu kommt, daß mit dem erzeugten Strom i.a. nur die Speicherbecken von Pumpspeicherwerken aufgefüllt werden sollen. Während ein Verbrennungsmotor nur einen Arbeitsschritt mit einem Wirkungsgrad um 40% benötigt, um mechanische Energie zu erzeugen, ist der Weg vom Kohlekraftwerk zum E-Mobil viel länger.
Bereits im Kraftwerk entsteht nach IEA nur ein Wirkungsgrad von rund 38%, wenngleich Abwärme oft noch für andere Zwecke genutzt werden kann. Im Detail liegen viele Transformatoren und lange Hochspannungsleitungen auf dem Weg, bis der Strom zu Bewegungsenergie wird. Und jede Transformation verringert den Wirkungsgrad der Kette um typisch 1%, siehe Anh.4.
Schwachpunkte in der Kette stellen insbesondere Pumpspeicherwerke mit einem durchschnittlichen Wirkungsgrad von 70% (d.h. 30% Verluste) [66], die Hochspannungsleitungen mit längen- und belastungsabhängigen Verlusten (hier 14%), sowie der LiPo-Akkumulator des E-Mobils dar, der für den Lade- und Entladezyklus auf ebenfalls typisch 70% kommt. Auch E-Motor und Fahrregler werden warm, zusammen bringen sie es vielleicht auf einen Wirkungsgrad um 80%.
Zusammen vernichten allein diese Komponenten bereits 64,7% der eingesetzten Energie (0,7 · 0,9 · 0,7 · 0,8 = 0,353). Nur 35,3% der eingesetzten Energie bleibt übrig. Multipliziert mit dem Wirkungsgrad des Kohle-Kraftwerks von 38% bleibt ein Gesamtwirkungsgrad von 13,4% übrig (0,353 · 0,38 = 13,4%). Dazu kommen noch die Transformationsverluste, siehe Anh.4.
11,5% der eingesetzten Kohle-Energie kommen schließlich bei den Rädern eines E-Mobils oder an der Wärmepumpe an (13,4% · 86% = 11,5%). Oder andersherum gesagt: 88.5% der Kohleenergie wird in die Luft geblasen - und das Kohlendioxid dazu. Es wäre viel effizienter, wenn der Kohlenträger 100% der Kohlen in den Kohlenkeller bringen würde!
Ein besonderes Problem stellt die Verbrennung von Braunkohle dar. Sie ist feucht, hat eine geringe Energieausbeute und verursacht viel mehr Kohlendioxid als Heizöl, Benzin oder Diesel.
Damit erzeugt ein mit 100% Kohlestrom gespeistes E-Mobil etwa zwölfmal (12,4 mal) mehr Kohlendioxid pro Fahrleistungseinheit als ein Fahrzeug mit Verbrennungsmotor mit 40% Wirkungsgrad, siehe Anh.13, siehe Tab.2.
Bei einem Energiemix von 50% erzeugt es dann die Hälfte, also nur noch sechsmal mehr Kohlendioxid als ein Benziner oder ein Diesel. Krass? Bitte rechnen Sie nach!
Im Vergleich zum Verbrenner erzeugt das E-Mobil im Strommix von 63% (2017) [67] durchschnittlich 12,4 · 63% = 7,8 mal mehr Kohlendioxid (Stand 2018). Das heißt, jedes fahrende E-mobil erhöht derzeit die deutsche Kohlendioxid-Bilanz gegenüber einem gleichstarken Verbrenner um 780%, also um nahezu das Achtfache!
Wir folgern: Ein Strommix von 50% genügt mitnichten, um so wenig Kohlendioxid zu produzieren, wie ein Verbrenner! Mit anderen Worten: E-Mobilität plus Strommix mit Kohle geht überhaupt nicht. Selbst die Vision eines 50% Strommix ließe Elektrofahrzeuge noch sechsmal mehr Kohlendioxid produzieren, als Verbrenner!
Die Subventionierung und Förderung von E-Mobilität verstößt damit vollständig gegen Pariser- und regierungsamtliche Klimaziele.
Denken wir dann noch an die hochtoxischen Materialien, die in E-Mobilen zu Millionen Tonnen verbaut werden sollen und deren Entsorgung vollkommen ungeklärt ist, dann kann einem als Ingenieur nur noch übel werden. Auch wird zu deren Herstellung viel mehr Energie benötigt, als sie im Vergleich zum Verbrenner je abarbeiten können.
Dieselautos sind dagegen grüne Ökowunder. Und erst recht mit Erdgas betriebene Verbrenner: Die stinken oder rußen ganz ohne Kat von Natur aus nicht einmal. Wäre ich Gesetzgeber, würde ich Steuervorteile auf Erdgas-betriebene Fahrzeuge gewähren und deren Weiterentwicklung fördern.
Dies erscheint auch mittelfristig relevant, wenn wir bedenken, daß die Erdölquellen in 30 bis 50 Jahren zur Neige gehen, aber Rußland Erdgasreserven erschlossen hat, die noch 200 Jahre ausreichen sollen. Traurig, wenn sich Politiker von Aktivisten mit "Visionen", statt von nüchternem Wissen leiten lassen.
"Wer Visionen hat,
soll zum Arzt gehen!"
(Helmut Schmidt)
E-Mobilität ist der ökologische Albtraum schlechthin, sofern nicht restlos CO2-freier Strom benutzt wird. Aber dieser wäre für Deutschland nur im Mix von Wind- und Atomstrom erreichbar!
In Anh.12 sind die steuer- und subventionsbefreiten Kosten für E-Mobilität im Detail nachgerechnet.
Bei Windkraftladung kommen wir auf 2,18 Euro pro Kilowattstunde oder 10,90 Euro pro Liter Dieseläquivalent. Im Verhältnis zum steuerbefreiten Dieselpreis kostet uns die Fahrt mit subventionsbefreitem Windstrom im E-Mobil etwa den vierzehnfachen Preis, siehe Anh.12. Die Kosten haben alle zu tragen, auch wenn die Mehrheit damit finanziell vollkommen überfordert ist.
Zur Effiziens von Photovoltaik-Anlagen siehe auch [68] und zu der von Windkraftanlagen den bemerkenswerten Beitrag [129] von 2021. Beide Anlagentypen verbrauchen mehr Energie zur Produktion, als sie im Lebenszyklus liefern.
Letztlich wird damit klar, daß weder Photovoltaik, noch Windkraft "unerschöpfliche" und ökologische Quellen von Energie sind. Hätten wir eine ideologiefreie, nicht subventionierte Marktwirtschaft, würde allein ein Blick auf den Preis pro Kilowattstunde verraten, wie effizient oder "grün" eine Energiequelle ist.
Ohne Grundlastkraftwerke käme der Strom, sofern er nicht aus norwegischen Wasserkraftwerken oder aus Biomasse stammt, aus Windkraftwerken und Solarzellen. In der Nacht, wenn das Auto an der E-Zapfsäule hängt, liefern Solarzellen generell keinen Strom.
Herrscht dann wochenlang Windstille über Deutschland, fällt der Ladestrom komplett aus? Bewahre! Dann springen Kohle-, Atom- und Gaskraftwerke wieder ein. Die laufen sowieso Tag und Nacht. Für den Notfall müssen sie ständig beheizt werden. Die Brennkammern und die riesigen Turbinen der Kraftwerke brauchen Tage, um hoch oder runter fahren zu können.
Die Wirkung der Solarzellen erkennt man übrigens an riesigen, weißen Dampfwolken, die bei Wind und Sonnenschein aus den Kühltürmen der Kohlekraftwerke quellen, so verriet mir ein Kraftwerksmitarbeiter. Da man die Kesseltemperatur halten muß, wird der überflüssige Dampf einfach in den Kühlturm abgelassen.
Wenn dann alle Kohle- Gas- und Atomkraftwerke in Deutschland demontiert sind, kaufen wir den Kohle- oder Atomstrom aus Frankreich, Polen oder aus Tschechien. Anschließend lassen wir diese Länder von #fridays4future Schülerdemos, Greenpeace oder Journalisten als "Ökoschweine" beschimpfen. Das drückt dann den besonderen Feingeist deutscher Moral und Ethik aus.
Aus dem vermeintlichen Nutzen der Energiewende wird ein finanzieller und ökologischer Albtraum. Mobilität für jederman ist vorbei, Autofahren wird wieder zum ausschließlichen Privileg der Reichen. Selbst das Heizen der Wohnung im Winter wird bei 2,18 Euro pro Kilowattstunde wenigen Reichen vorbehalten bleiben. Wenn dann noch aufgrund abgewanderter Industrie und fehlender Steuereinnahmen das deutsche Sozialsystem zusammenbricht (keine Renten, keine Sozialhilfe mehr) ist die Katastrophe da. Welche private Vorsorge wollen Sie dafür treffen?
In Anbetracht der einfach lächerlichen Kohlendioxid-Einsparung bei Gesamtverzicht Deutschlands auf fossile Energie von 1,6 Promille gibt es wohl nur einen Ausweg: Um den Staat zu schützen, brauchen wir einen Artikel im Grundgesetz, der das Grundrecht des Bürgers auf freie Produktwahl regelt. Es kann nicht sein, daß ein Bürger gezwungen werden kann, ineffiziente, teuerste Produkte und Technologien (Luft-Wärmepumpen, E-Mobile, Windenergie, Solarenergie etc.) kaufen zu müssen, obwohl diese nicht konkurrenzfähig sind, obwohl sie gemessen am Kohlendioxidausstoß eine Verschlechterung darstellen und obwohl sie massiv offen oder verdeckt subventioniert werden.
Die Sache erinnert an die subventionierten Billigmieten in der DDR: Sie führten
zu massenhaft schlimmsten Lebensbedingungen in Altbauten zum Verfall ganzer Innenstädte und letztlich zur Staatsinsolvenz
Offenbar lernen Politiker nichts aus der Geschichte.
Auch sollte im Grundgesetz geregelt werden, daß eine Mehrfachversteuerung ein und derselben Sache nicht möglich ist. Man kann nicht Benzin- oder Diesel versteuern und zusätzlich Kohlendioxidsteuern darauf einführen. Wohl aber kann man - neben Pferdestärken oder Hubraum - auch das Gewicht eines Autos progressiv versteuern. Es ist ingenieurtechnisch absurd, daß zunehmend zwei Tonnen schwere SUVs eine einzelne, 75 Kilogramm schwere Person durch Innenstädte befördern. Diese "Panzer" gefährden andere Verkehrsteilnehmer (Radfahrer oder Fußgänger) und werden zunehmend als Bedrohung wahrgenommen. Auch ist es ineffizient, wenn im Nachtbus ein einziger Fahrgast transportiert wird, oder wenn eine S-Bahn nachts leer durch die Stadt fährt. All das kostet unnütz viel Energie.
Was bedeutet es nun, wenn Wind- und Solarkraftanlagen den Strom zu einem Vielfachen der Kosten von Atomstrom produzieren (an anderer Stelle kamen wir subventionsbefreit etwa auf einen Faktor von zehn)? Es bedeutet nichts anderes, als daß der Steuerzahler die Mehrkosten trägt! Es bedeutet, daß zehnmal mehr Rohstoffe aller Art verbraucht werden, um eine Kilowattstunde zu produzieren. Es bedeutet, daß die Umwelt zehnmal mehr belastet wird. Und letztlich bedeutet es, daß für Wind- und Solarkraft zehnmal mehr Müll (auch Kohlendioxid) unsere Umwelt zerstört!
Da sich der Strompreis in allen Produkten oder Dienstleistungen, ja in der gesamten Wirtschaft widerspiegelt, führt das zu einer proportionalen Verringerung der Kaufkraft. Für die, die heute schon kaum ihre Stromrechnung oder die Miete bezahlen können, wird es eng und enger. Auf diesem Kurs erreichen wir weder Wohlstand, noch Naturschutz noch CO2-Einsparung. Wir erreichen nur eine allmähliche Verelendung der Massen. Und wir erreichen eine noch stärkere Belastung der Natur weltweit.
Wenn wir einen Luftballon bei starkem Wind loslassen, dann bleibt dieser mit hoher Wahrscheinlichkeit bodennah in einem Baum hängen. Ebenso bodennahes Kohlendioxid. Es wird nur bei Thermik aufsteigen. Thermik aber braucht Wolken. Oberhalb von Wolken aber ist wenig Thermik. Bodennahes, schweres Kohlendioxid hat es also relativ schwer, in die höhere Atmosphäre zu gelangen.
Moderne Linienjets von Boing oder Airbus verbrauchen bei durchschnittlicher Auslastung um 40% pro Fluggast typisch rund fünf Liter Kerosin auf hundert Kilometer [30]. Während eines Fluges nach Mallorca (2000 km) verbrauche ich also rund (2000 km = 20·100km ~ 20·5l) 100 Liter Kerosin, hin- und zurück werden von mir allein rund 200 Liter verbraucht. Fliegen Frau und zwei Kinder mit, sind wir bei stolzen 800 Litern. Mit diesen 800 Litern führe mein Diesel-PKW bei einem Durchschnittsverbrauch von fünf Litern auf hundert Kilometer rund sechzehntausend Kilometer (800 l / (5 l/100 km) = 16.000 km). Das ist der Jahresverbrauch eines durchschnittlichen Autos. Ist der Flieger dann nur halbvoll besetzt, verbraucht jede Person bereits das Doppelte.
(Das heißt aber nicht, daß Elektroflug auch nur die leiseste Chance böte, den Strahltriebwerken Konkurrenz zu machen. Das Energiegewicht (in kWh/kg) von Batterien im Verhältnis zu Kerosin ist um den Faktor 30 geringer, siehe Anh.10. Damit wäre bei gleichem Gewicht des Flugzeugs auch die Reichweite etwa um diesen Faktor geringer.)
Der weltweite Flugverkehr bringt jährlich etwa 277 Mt (Mt: Megatonnen ~ Millionen Tonnen) Kerosin in die Atmosphäre auf 10 km Höhe, siehe Anh.5. Bei der Verbrennung werden daraus etwa 869 Mt Kohlendioxid und 355 Mt Wasserdampf.
Zusammen wurden 2016 durch die Luftfahrt rund 869 Mt + 355 Mt = 1,22 Gt (Gigatonnen) klimabeeinflussende Gase in 10 km Höhe freigesetzt (pro Tonne entstehen rund 3,14 t Kohlendioxid und 1,28 t Wasser).
Ehe diese Gase aus zehn Kilometern Höhe auf die Erdoberfläche gelangen können, um dort abgebaut zu werden, vergehen Monate. So könnten sie möglicherweise eine Wirkung auf globale Erderwärmung haben? Da die Abgase aber als einzige die Albedo des Himmels (lat. albus: weiß) beeinflussen, wäre eine Untersuchung der Wirkung sinnvoll, vgl. [128].
Nun hatte die Klimadiskussion mit den Ergebnissen von Keeling [29] in seiner Meßstation in 3400 Metern Höhe auf dem Mauna Loa in Hawai ihren Ausgangspunkt. Hawai ist ringsum von Wasser umgeben und hat nicht allzuviel Industrie oder Verkehr. Woher soll hier ein Anstieg des Kohlendioxids kommen? Möglicherweise nur vom Flugverkehr?
Parallel und zeitgleich zu Keelings Meßkurven von 1960 bis 2010 entwickelte sich weltweit der Flugverkehr zum Träger des institutionellen und des privaten Massentourismus. Könnte es sein, daß Keelings Kurve nichts anderes zeigt, als den Kohlendioxideintrag eines über die Jahrzehnte expandierenden Flugverkehrs? Einiges spricht dafür. Betrachten wir deshalb die Entwicklung des Flugverkehrs in Relation zur Kohlendioxidkonzentration in einer Höhe von 3,4 km auf dem Mauna Loa in Hawai, siehe Abb.13-1 .
Abb.13-1: Zwei Kurven übereinandergelegt. Schwarz die von Keeling gemessene Kohlendioxidkonzentration in ppm (parts per million) auf dem Mauna Loa, rot die Kurve der weltweiten Luftverkehrsentwicklung in Tera Passagierkilometern (1012 km), Datenquellen [29] und [30].
Wir erkennen in Abb.13-1, daß die Kohlendioxidkonzentration auf dem Mauna Loa ab dem Jahr 2000 nicht ganz so schnell steigt, wie der Flugverkehr. Vielleicht sind die Flugzeuge effizienter geworden und leisten immer mehr Passagierkilometer pro Kerosineinheit?
Die Datenbank der IEA [44] zeigte eine Weltemission der Erde von 32,32 Gt (Gigatonnen) fossil entstandenem Kohlendioxid für 2016. Der Flugverkehr erbringt dazu 2,69% der weltweiten Gesamtmenge von fossilem Kohlendioxid, also 0,0269 · 32,32 Gt = 0,869 Gt.
Je geringer die Konzentration der Gase Kohlendioxid und Wasser ist, desto länger ist deren Verweildauer in der Atmosphäre. Da nicht klar ist, wie lange Wasserdampf und Kohlendioxid zehn Kilometer zurück zur Erdoberfläche brauchen, um dort abgebaut werden zu können, kann angenommen werden, daß ein Teil der von Keeling gemessenen Kohlendioxidkonzentration vom Luftverkehr verursacht wird. Die Keeling-Kurve in Vergleich zur Entwicklung des Flugverkehrs (Abb.13-1) deutet darauf hin. Also Entwarnung?
Abb.13-2: Zwei Beispiele einer vertikalen Verteilung von Kohlendioxid in der Atmosphäre, die nur von Flugzeugemissionen verursacht sein kann. In 10 km Höhe erreicht die Konzentration ihr Maximum.
FTIR-Daten: Lamont [46] S.110, Sets 090731 (rot) und 090802 (blau) von TCCON [47].
Nun blockiert Kohlendioxid im Infrarot erst ab etwa einer Wellenlänge größer 12 µm deutlich, siehe Abb.2-1, also für Temperaturen unterhalb von -30°C, siehe Anh.9. Die Temperatur in 10 km Höhe liegt je nach Breitengrad zwischen -45°C und -65°C. Das heißt, daß Kohlendioxid in 10 km Höhe eine Wirkung als isolierendes Dach entfaltet - neben Wasserdunst.
Mit Abb.13-2 ist es durchaus real anzunehmen, daß die Emissionen in 10 km Höhe akkumuliert werden. Sie werden viele Wochen bis zum Boden brauchen. Erst am Boden werden sie abgebaut, siehe Anh.5. Da wir ebenfalls wissen, daß starke, bodennahe Kohlendioxid-Emissionen (Kohlekraftwerke, Verkehr, Heizungen) bei Windstille nach unten driften und resorbiert werden, ist die Schlußfolgerung klar: Beenden wir noch in diesem Jahr den Flugverkehr, dann sind wir in einigen Jahren dieses zusätzlich isolierende Dach los, welches direkt für Erderwärmung sorgen könnte.
13.1 Rettet Corona unser Klima?
Mai, 2021. Seit Monaten quält uns trister, wolkenverhangener Himmel. Der Frühling fiel nahezu aus. Denken wir an die letzten Jahre, so war der April viel zu unfreundlich. Typisch deutsches Mistwetter, wie wir es in den 1970-ern und 80-ern oft hatten. Damals fiel manchmal der ganze Sommer ins Wasser. Ein Meterologe meinte in der Abendschau, wir hatten das kälteste Frühjahr seit 40 Jahren.
Ganz lapidar meinte meine Frau so nebenbei: "Wenn das mal nicht mit dem ausgefallenen Flugverkehr zusammenhängt!" Ich dementierte. Aber die Sache ließ mir keine Ruhe. Natürlich gibt es Zufälle - aber solche großen?
Nachdem unsere Pfingstrosen erst drei Wochen nach Pfingsten erblühten, aber wenigstens der Juli halbwegs warm daherkam, fiel auch der August naß und kalt ins Wasser. Am 27. August machte man in der Tagesschau darauf aufmerksam, daß nun meterologischer Herbstanfang sei. In der Tat war der Sommer vorbei.
Das kann Zufall sein. Aber kann es vielleicht eine Ursache geben? Durch Corona machen die Leute Heimarbeit. Reisen fallen aus, Hotels und Gaststätten sind seit einem Jahr geschlossen. Ferienreisen sind verboten. Der Straßenverkehr hat spürbar abgenommen. In der Industrie herrscht Kurzarbeit. Es wird weniger Kohlendioxid, aber vor allem weniger Feinstaub in die Luft geblasen.
Auf dem BER startete seit dem Frühjahr 2020 kaum noch ein Flugzeug. In Berlin-Bohnsdorf herrschte himmliche Ruhe. Da wir in der Einflugschneise wohnen, fällt einem so etwas auf. Nur noch eine Startbahn (monatlich wechselnd Nord- oder Südbahn) wurde genutzt. Denken wir an die USA, die vor Corona noch 5500 Flugbewegungen pro Tag hatten, so hat sich am Himmel einiges verändert. Dank Corona sind die Flüge weltweit dramatisch zurückgegangen. Die Tagesschau [126] meldete Anfang April 2020 einen Rückgang des Personenflugverkehrs um 98% gegenüber dem Vorjahr.
Damit kommt weniger Kohlendioxid in die Hochatmosphäre. Denken wir aber an Heinz Hug's [34] Untersuchung in Kap.2.1, so spielt Kohlendioxid nur in Treibhausdimensionen, nicht aber in der viel höheren Atmosphäre eine Rolle, weil schon lange vorher eine Sättigung der Absorptionswirkung eintritt. Weder Verdopplung, noch Verzehnfachung können eine weitere, nennenswerte Erderwärmung bringen. Auch bringt der Flugverkehr keine nennenswerte Erhöhung der Kohlendioxidkonzentration in der Atmosphäre. Fehlendes Kohlendioxid scheidet damit als Ursache der 2020/2021 zu erlebenden Abkühlung aus.
Was aber wäre, wenn den Wolken die Kristallisationskeime ausgegangen sind?
Flugzeuge blasen nicht nur Kohlendioxid und Wasserdampf in die Hochatmosphäre. Auch hinterlassen sie auch Megatonnen von Substanzen, die die Wolkenbildung beeinflußen. Bei der Verbrennung von Kerosin in Strahltriebwerken entstehen pro Kilogramm rund 3,15 kg CO2, 1,25 kg H2O, 0,8 g Schwefeloxid SO2, 13 bis 15 g Stickoxide (NO, NO2 und N2O), Kohlenmonoxid CO, Kohlenwasserstoffe und Ruß. Der Ausstoß von Ruß nahm in den vergangenen Jahrzehnten deutlich ab. So produzierte der im Vietnamkrieg eingesetzte Bomber B52 noch bis zu 50 g Ruß pro Kilogramm Kerosin, inzwischen spricht man von 0,5 g Ruß pro Kilogramm [128], entsprechend 0,05% oder Faktor 0,0005.
Mit Stand 2016 wurden weltweit rund 277 Megatonnen Kerosin verbrannt Abb.13-1, der Großteil in 10 Kilometern Höhe. Dabei wurden die Wolken 2016 mit etwa 0,14 Millionen Tonnen Ruß geimpft (0,05% von 277 Mt). Größten Anteil bilden die Stickoxide mit 3,88 Megatonnen (bei 14 g/kg). Zusammen ergab das 2016 rund 4 Megatonnen Abgase oder rund 15 g/kg.
Was aber machen Wolken, die diese Abgase inhalieren? Die Wolken werden "geimpft": Sie regnen schneller ab. Die Sonne scheint wieder und erwärmt die Erde! Auch bilden sie unter geeigneten Umständen eine Cirrus-ähnliche Albedo aus Eiskristallen aus, die wärmend wirken soll.
Wir erinnern uns vielleicht noch an die Eröffnung der Olympiade 2008 in Peking? Genau zum Eröffnungstermin zog eine Regenfront auf. Damals reichten ein paar Kilogramm auf die Wolken versprühte Chemikalien aus, um bei der Eröffnung für Sonnenschein zu sorgen.
Wir reden beim Flugverkehr nicht über ein paar Kilogramm Abgase. Wir reden auch nicht über ein paar Tonnen Abgase. Wir reden nicht einmal über ein paar tausend Tonnen Abgase. Nein - wir reden über vier Millionen Tonnen Abgase, also über vier Milliarden Kilogramm Abgase!
Weil Abgase zusammen mit der geimpften Wolke abregnen, ist dieser Prozeß hochdynamisch. Sind keine Flugzeuge mehr am Himmel, so bedeutet das wahrscheinlich innerhalb weniger Tage oder Wochen, daß die Luft in zehn Kilometern Höhe wieder sauber ist. Wenn der Flugverkehr Corona-bedingt um 98% abnahm, heißt das, daß weltweit nur noch 2% der rund 4 Millionen Tonnen Abgase herabregneten, also nur noch rund 80 Tausend Tonnen.
Aber nicht nur tagsüber verändern Abgase das Wettergeschehen. Nachts kondensiert/kristallisiert destilliertes Wasser (sauberer Wasserdampf) beim Fehlen von Kondensationskeimen bei erheblich tieferen Temperaturen als Wasserdampf, der bereits Kristallisationskeime enthält.
Was bedeutet das für die nächtliche Wärmerückstrahlung ins All? In "sauberen" Wolken kondensiert Wasser erst bei deutlich tieferen Temperaturen. Die Erde kühlt stärker aus, bevor Wolkenbildung einsetzt und die Rückstrahlung verhindert.
Anders gesagt: Geimpfte Wolken bilden sich bereits bei höheren Temperaturen. So verhindert verstärkter Flugverkehr auch nachts die Wärmerückstrahlung der Erde ins All, siehe auch Anh.9.
Abgase sorgen also tagsüber für mehr Sonnenschein, während nachts die Wärmerückstrahlung ins All behindert wird: Beide sorgen für Erderwärmung.
Das könnte erklären, warum sich das Wetter 2021 so merkwürdig bewölkter und kühler anfühlte, als in den letzten Jahren.
Wichtig wäre es auch, zu überprüfen, inwieweit eine geringere Regenmenge Einfluß auf den CO2-Haushalt nimmt. Hier sollte eine Korrelation nachweisbar sein. Dies hätte eine wesentliche Konsequenz: Dann würde eine steigende CO2-Konzentration auf eine sich weltweit verringernde Regenmenge hindeuten. Leider sind im WWW nur aktuelle Daten von Forschungsstationen außerhalb industrialisierter Gebiete zu finden, die Meeresklima dokumentieren (Mauna Loa, Hawaii; Pt.Barrow, Alaska; South Pole [149]). Diagramme der Quelle [148] enden bereits 2020.
2021 war das Jahr der Kälterekorde - und keiner will es gemerkt haben?
Während Temperaturmessungen auf der Erde mit vielen Unsicherheiten verbunden sind, fotografiert man seit Jahrzehnten die Eisbedeckung der Pole aus dem Weltall. Und da gab es 2021 bemerkenswertes zu entdecken.
Oktober 2021. Beleg für den kühlen Sommer 2021 ist eine geringer ausgefallene, sommerliche Meereis-Schrumpfung am Nordpol. In der Arktis schrumpfte das sommerliche Meereis weniger, als in vergangenen Jahren. Die Eisfläche war zum Sommerende am 12. September 2021 um 1,54 Millionen km² größer als im bisherigen negativ-Rekordjahr 2012 [135]. Die Antarktis war zwischen Juni und September so kalt wie nie zuvor, sie stellte einen Kälterekord auf [137].
2022 - Endlich ist Corona vorbei! Die Sonne scheint wieder!
Mai 2022: Corona ist vorbei. Auf dem BER herrscht wieder reger Flugverkehr. Die Lage am BER hat sich weitgehend normalisiert. Die Leute fliegen wieder in den Süden.
Die Prophezeiung meiner Frau hingegen trifft ein: Schon das Frühjahr war extrem trocken. Die Sonne brennt hernieder. Kein Wunder: der Flugverkehr hat sich nach Corona wieder vollständig "erholt". Die Wolken werden weltweit wieder mit 4 Millionen Tonnen Abgasen pro Jahr von oben geimpft: Sie regnen wieder schneller ab.
Nun geht es auf Pfingsten zu. Dank einem "normalen" Flugverkehr werden die Pfingstrosen 2022 wieder pünktlich blühen. Statt naßkaltem, deutschen Mistwetter haben wir wieder Kontinentalklima mit viel Sonnenschein!
Juli 2022: Mai und Juni waren sonnig und trocken. Seit Mitte Juni herrscht Trockenheit und Affenhitze. Das ist wenig überraschend, hat sich doch der Flugverkehr wieder auf das Niveau von 2019 stabilisiert. Ende Juli flackerten verheerende Waldbrände in ganz Europa auf, von Spanien bis Griechenland. Frankreich ist besonders betroffen. Könnte es sein, daß die zwei vergangenen, relativ kühlen und feuchten Sommer überall in den Wäldern das Unterholz haben wachsen lassen? Nun ist es ausgetrocknet und brennt wie Zunder. Selbst Oder und Elbe trockneten Ende August aus auf ein Niveau, daß seit Jahren nicht mehr erreicht wurde.
September 2022: Der September war in Punkto Trockenheit und Waldbrände nicht mehr zu toppen. Von Spanien bis Griechenland - überall verheerende Waldbrände. Klimahysteriker und CO2-Fanatiker überschlugen sich. Ein Zusammenhang mit dem weltweiten Flugverkehr indes wird von Experten und Medien nicht hergestellt.
Warum auch sollte man sich an die eigene Nase fassen und das Problem beim Namen nennen? Es ist doch viel unkomplizierter, diverse CO2-Steuern abzufassen, als den Menschen die Urlaubsreise zu vergällen und die Mittelmeerländer ihrer wichtigsten Einnahmequelle, dem Tourismus, zu berauben.
November 2022: Inzwischen spricht man schon von einem Wärme-Rekordjahr in DE - falls der Dezember mitmacht.
Dezember 2022: Der Dezember war bis kurz vor Weihnachten ungewöhnlich kalt und trocken. Das kontinentale Klima mit weniger Bewölkung als in den Corona-Jahren ohne Flugverkehr (2020 und 2021) scheint sich fortzusetzen. Aber zu Weihnachten kam die Wende: Plötzlich stieg das Thermometer innerhalb von drei Tagen um fast 20°C. Und nun hatten wir mit 17°C (31.12.2022, 15:50 Uhr) den wärmsten Sylvester, den es in meinem Leben gab. Sofort meldeten sich "Klima-Experten" zu Wort, von denen man nichts gehört hatte, solange wir -10°C hatten. Dabei sollte man die Dürren von 1630, 1904 und 1947 in Erinnerung behalten, siehe Abb.3-6 und Abb.3-7. Darf man Wetter mit Klima verwechseln?
Es scheint also keinesfalls nötig zu sein, die Weltwirtschaft zu ruinieren, um Erderwärmung zu verhindern. Es genügt sehr wahrscheinlich, das progressiv expandierende Flugwesen zu drosseln, die Flugzeuge nicht so hoch fliegen zu lassen oder deren Kerosinverbrauch zu reduzieren. Den G20-Gipfel virtuell im Internet abzuhalten, wäre ein erster, wegweisender Schritt in diese Richtung.
Lösungsansätze für den Flugverkehr wären:
Kerosin stärker besteuern, dann wird weniger geflogen und sparsamere Flugzeuge werden entwickelt Flugzeuge langsamer fliegen lassen, dann verbrauchen sie weniger Kerosin Flugzeuge tiefer fliegen lassen, damit ihre Abgase nicht in die Hochathmosphäre gelangen.
Damit scheint sich anzudeuten:
Wollen wir wieder die globale Abkühlung, wie sie gegen Ende des vorigen Jahrhunderts begann, dann sollten wir auf die Vielfliegerei in zehn Kilometern Höhe verzichten.
Wollen wir aber freundliche, trockene und sonnige Sommer wie in den Jahren vor Covid, dann sollten wir dafür sorgen, daß der Massenflugverkehr noch mehr zunimmt. Schließlich sind ja laut Statista rund 600.000 Jobs im Luftverkehr in Gefahr. Und auch Millionen Existenzen in den Urlaubsorten in südlichen Ländern.
Mit Kohlendioxid hat dies alles aber nichts zu tun: Das von Keeling auf dem Mauna Loa [29] gemessene Kohlendioxid war wohl nur ein Indikator für Abgase in der Hochatmosphäre, der die Flugzeuge begleitet.
Das Milliarden teure Corona-Experiment mit hunderttausenden Insolvenzen und der Abschaltung des Flugverkehr brachte damit wenigstens eine Erkenntnis: Möglicherweise steuern die Abgase der Flugzeugtriebwerke die Erwärmung oder die Abkühlung der Erde ganz prompt und ganz unmittelbar!
Eines wurde hier deutlich: Vergessen wir die Treibhausgase und vergessen wir die "Pariser Klimaziele". Unsere Welt wurde nicht auf Glauben, sondern auf Wissen erbaut! Und unser Wetter der letzten Jahrzehnte wurde höchstwahrscheinlich durch Vielfliegerei und deren Abgase gestaltet.
Aber nicht nur der Flugverkehr war in den Jahren 2020 und 2021 eingeschränkt. Auch der Kraftverkehr, der Berufsverkehr und der PKW-Tourismus hatten extrem abgenommen. Autobahnen und Fernverkehrsstraßen waren leer, selbst durch die Berliner Innenstadt konnte man im Berufsverkehr zügig und ohne Stau fahren. Heimarbeit machte es möglich.
Die Rohölpreise waren auf einen Tiefststand gesunken, die Tankerflotten der Welt lagen vor den Häfen fest, weil alle Tanklager prall gefüllt waren. Allerdings gelangen Abgase aus dem Verkehr und der Industrie eher selten in zehn Kilometer Höhe, wo sie klimarelevant werden.
Für "Klima-Aktivisten": Bitte kein Flugzeug mehr benutzen. Und statt Kohlendioxid-Steuern den Euro7-Partikelfilter für Airbus und Boeing einfordern! (Der muß allerdings noch erfunden werden.)
Solange nicht klar ist, ob der Flugverkehr das ist, was selbsernannte "Klimaaktivisten" und "CO2-Experten" für Erderwärmung halten, wäre es empfehlenswert, alles zu tun, um dienstliche und private Flugreisen zu vermeiden. Statt einer Kohlendioxid-Steuer bräuchten wir eine wirksamere Kerosinsteuer.
Die Hochzeit findet dann nicht mehr in Neuseeland oder auf Tasmanien statt, sondern beim Pfarrer um die Ecke! Mallorca, Türkei, Las Vegas, Thailand, Seychellen oder Kilimandscharo sind für immer aus dem Urlaubskalender gestrichen! Naherholungsgebiete wären zu fördern. Lausitz, Mecklenburg/Vorpommern, der Bodensee oder die Ostsee wären touristisch zu entwickeln.
Noch ein Wort zur Verpressung von Kohlendioxid ins Erdreich. Diese ist nicht nur gefährlich, sie ist auch nutzlos. Die Wassertröpfchen der Wolken, wie auch der Regen nehmen dem Menschen diesen Job auf viel effizientere Weise und in riesigem Maßstab ab.
Sie haben nämlich eine bemerkenswerte Eigenart: Sie nehmen Kohlendioxid auf. Regnet eine Wolke ab, wandert dieses Kohlendioxid mit dem Regenwasser als milde Kohlensäure in die Erde. Dort löst es z.B. Kalkstein und ernährt die Pflanzen. Wir alle kennen die in Höhlen daraus wachsenden Stalagniten und Stalaktiten.
Was heißt das für den Flugverkehr?
Fällt er aus, sind wieder mehr Wolken am Himmel. Es regnet dann öfter. Die Temperaturen fallen. Und die Luft wird wieder effizienter vom Kohlendioxid befreit.
Immer wieder wurde in den vergangenen hundert Jahren vor einem Versiegen der Ölquellen gewarnt. Dennoch stieg die Fördermenge von Jahr zu Jahr. Zu diesem Phänomen existiert seit 20 Jahren eine interessante Theorie des Geologen Thomas Gold [168].
Er beobachtete, daß sich ausgebeutete Erdgas- und Erdölvorkommen von selbst nachfüllen. Lager von Erdgas, Erdöl und Steinkohle werden aus dem Erdinnern gespeist, auch wenn sie von fossiler Natur zu sein scheinen.
Dennoch: Sollte sich bewahrheiten, daß Erdöl in 50 bis 100 Jahren zur Neige geht, hätten wir ein Problem: Die Wirtschaft der Welt baut auf dessen Derivate. Alle verfügbaren Technologien sind davon abhängig: Egal ob asphaltierte Straßen, Plastprodukte, chemische Industrie, LKW-Verkehr oder Flugverkehr: Alles wird zum Stillstand kommen.
Insbesondere in der Landwirtschaft wird dies deutlich. Die Traktoren und Erntemaschinen brauchen Diesel ebenso, wie die LKW zum Transport. Großindustrielle Landwirtschaft im heutigen Maßstab würde komplett zusammenbrechen. Die Welt würde verhungern.
Da Bevölkerungswachstum ein direkter Anzeiger für den globalen Ertrag der Landwirtschaft ist, bedeutet dies im Umkehrschluß, daß die Weltbevölkerung auf das Maß zusammenbrechen würde, welches ohne Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor (etwa vor 200 Jahren) erreicht wurde.
Das heißt, das etwa die Bevölkerungszahl von 1800 ernährt werden könnte. Damals lebte ein Zehntel der heutigen Bevölkerung auf der Erde. Die Konsequenzen wären dramatisch. Es wäre die allergrößte Katastrophe, die die Menschheit je heimgesucht hat. Milliarden Menschen würden erbittert um die allerletzte Nahrung kämpfen.
Was das Energiegewicht (kWh/kg) betrifft, ist Kohlenstoff derzeit der effizienteste Energieträger. Wasserstofftanks sind etwa um den Faktor 5 schwerer, LiPo-Akkus sind 30-fach schwerer, Blei-Akkus etwa 100-fach so schwer.
Da nicht zu erwarten ist, daß Landwirtschaftsmaschinen und der Transport (Fernverkehr) weltweit auf alternative Energien umgestellt werden können - dazu ist die Gesellschaft, sind Fuhrunternehmer und Bauern schlicht nicht reich genug - muß alles getan werden, Kraftstoff für die Weiterexistenz einer effizienten Landwirtschaft alternativ zu erzeugen, sollen nicht Millionen oder Milliarden Menschen verhungern.
Dafür brauchen wir nicht nur eine Energiewende, viel mehr brauchen wir einen Kohlenstoff- Kreislauf im Rahmen einer Kohlenstoffwende! Es muß gelingen, innerhalb der uns verbleibenden 30 bis 50 Jahre den fossil gewonnenen Kohlenstoff durch Kohlenstoff aus nicht fossilen Quellen zurück zu gewinnen, um mit Wasserstoff aus Windkraft Treibstoffe, Schmierstoffe und Chemikalien aller Art herzustellen. Oder Traktoren und LKW auf Erdgasbetrieb umzustellen (verfügbare Erdgasvorkommen werden auf 200 bis 300 Jahre geschätzt).
Größtes Potential zur Gewinnung von Kohlenstoff aus dem Kohlendioxid der Luft haben Pflanzen. Deren marktwirtschaftliche Effiziens (Preis pro Kilogramm Kohlenstoff) wird vermutlich auch in Zukunft durch kein noch so aufwendiges und teures, technisches Verfahren zu übertreffen sein, siehe Anh.11 und Anh.14.
Doch da wären auch noch die Kalkalpen, riesige Gebirgszüge bestehend aus Kalk. Hier lagern Billiarden Tonnen an Calcium, aber auch an Kohlenstoff.
Hauptbestandteil von Kalk ist Calciumcarbonat CaCO3. Beim Brennen entsteht daraus CaO + CO2. Bislang interessieren wir uns nur für den Branntkalk, CaO. Zukünftig vielleicht auch für den Kohlenstoff aus dem CO2?
Wie schon an anderer Stelle ausgeführt, besteht ein Großteil aller vom Menschen bislang produzierten Werte und Technologien aus Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren. In Landwirtschaft, Kraftverkehr, Busverkehr, PKW-Verkehr, Flugverkehr oder auch Bahnverkehr werden aber Millionen von Fahrzeugen eingesetzt, die auf Verbrennungskraftstoffe angewiesen sind.
Auch existiert wohl kein Industriezweig, der ohne Kohlenstoff als Energieträger auskommt.
Ein radikaler Abbau dieser Techniken liefe darauf hinaus, die Menschheit verhungern zu lassen, da Nahrungsmittel weder in ausreichender Menge angebaut, noch geerntet oder transportiert, noch verarbeitet werden könnten.
Auch bieten akkubetriebene Fahrzeuge nicht ansatzweise die Leistungsfähigkeit von Kraftstoffen, ein Lithium-Akku wiegt das dreißigfache einer gleichenergetischen Menge von Kraftstoff.
Es scheint deshalb sinnvoll darüber nachzudenken, wie wir in einer Zeit ohne fossilen Kohlenstoff technologisch kompatibel zu millionenfach vorhandenen Technologien bestehen können.
Denken wir an aus wässriger Lösung gewonnenes Biogas, dann wäre dies ein Anfang, um allmählich Erdgas abzulösen. Allerdings ist dieser Prozeß nur bedingt für die Herstellung von Kraftstoffen (Bioethanol) oder von Kohlenstoff geeignet. Auch gibt es mit der Entsorgung der Abwässer nach Reaktionsende Probleme, würden wir bekannte Verfahren in großem Maßstab anwenden.
Zur Herstellung von Substanzen, die Teer- oder Kohleähnlich sind, ist die Hydrothermale Karbonisierung (HTC) geeignet. Hier wird die angefeuchtete Biomasse (Pflanzen, Holz o.a.) im Reaktor bei hohem Druck und hoher Temperatur exotherm zwölf Stunden lang reifen lassen. Die erste HTC-Fabrik entstand übrigens 2010 in Relzow bei Anklam (Firma AVA).
Benötigen wir Benzin-, Diesel- oder Kerosin- ähnliche Kraftstoffe, wäre die Zufuhr von Windkraft-generiertem Wasserstoff nach dem 1925 im Kaiser-Wilhelm Institut entwickeltelten Fischer-Tropsch-Verfahren geeignet, die Probleme zu lösen.
Allerdings stoßen wir bei allen Verfahren darauf, daß die landwirtschaftliche Nutzfläche Deutschlands sehr begrenzt ist. Die Bevölkerungsdichte ist dafür schon jetzt viel zu hoch. In Deutschland werden pro Jahr um die 60 Millionen Kubikmeter Holz geerntet. Deutschand benötigt derzeit etwa 148 Mtoe (Mega-tonns oil equivalent) aus Erdöl und Steinkohle. Nehmen wir an, daß jeder Kubikmeter Holz etwa einem Brennwert von 0,33 toe entspricht, und nehmen wir weiter an, daß etwa die Hälfte des derzeitigen Verbrauchs für die Kohlenstoffwende erforderlich ist, so bleibt als Defizit ein Faktor 7,4 übrig, der auch durch andere, nachwachsende Rohstoffe nicht zu decken ist, siehe Anh.11.
(Leider sind keine belastbaren Zahlen bekannt, die eine Präzisierung einer "Kohlenstoffwende" erlauben würden. Verfügbare Zahlen zu Primär- oder Endenergieverbrauch klammern nicht die Kohlenstoffmengen aus, die weiterleben oder in Produkte eingehen, man denke an Stahl, Beton, Teer, Asphalt, Pappe/Papier, Lösungsmittel, Plaste: Rohre, Platten, Lebensmittel-Verpackungen, Dämmfassaden, elektronische Geräte, Kleber etc.).
Immernoch bleiben Fragen offen. Eine Welt ohne Kohle und Öl ist schwer vorstellbar, siehe Anh.3 und Anh.2. Wir bauen mit Beton. Wo kommt der Beton her, wenn Drehrohröfen ohne Kohle, Erdgas oder Heizöl arbeiten sollen? Wo käme der Stahl her, wenn nicht aus dem mit Kohle beheizten Hochofen? Wie soll Schwerchemie (Teer, Asphalt) oder Plastherstellung funktionieren ohne Kohle? Wir wissen es nicht, wir drücken besser fest beide Augen zu und sagen uns: Wird schon schiefgehen, die Ingenieure werden uns schon retten? Dank Greta würden wir in spätestens zwanzig Jahren wieder in der Steinzeit leben - leider auch nur mit der damals lebenden Zahl von Menschen.
Die Botschaft: Trennen wir uns bitte von der allgegenwärtigen, politischen Gefühlsduselei, für die inzwischen schon Kinder agitatorisch mißbraucht werden und die den Gesetzgeber veranlaßt, falsche Weichen zu stellen!
Eine Zukunft frei von fossiler und frei von Atomenergie ist aus wissenschaftlicher Sicht derzeit eine gefährliche Illusion. Sporadisch fließende Elektrizität (Solar + Wind) läßt sich nur extrem schwer und extrem teuer speichern - im nötigen Umfang überhaupt nicht. 87% des Weltenergieverbrauchs basierten 2019 auf fossiler Energie.
Würden wir heute die Förderung fossiler Energien einstellen, gäbe es morgen bereits Millionen Arbeitslose. Übermorgen würde schiere Panik um sich greifen mit Hunger, Durst, Kälte und abscheulichster Kriminalität. Und am Ende würde die zivilisierte Welt im Bürgerkrieg versinken mit Milliarden Toten. Die Industrie wäre weltweit zerstört und die wenigen Überlebenden würden in einer Art Steinzeit neu anfangen. Dieses Szenario ist in der Tat "alternativlos".
"Mir gefällt an Greta,
wie sie der ganzen Welt beweist,
daß Erwachsene dümmer sind als Kinder!"
(Josef Richardt)
Alternative Energien existieren, denken wir an Wind- und Wasserkraft, an Geothermie, an Bioethanol (im E10) oder an Synthesetreibstoff aus trockener Biomasse und elektrolytisch mittels Windkraft erzeugtem Wasserstoff, siehe Anh.11 und Anh.14. Oder denken wir an Maisanbau für Bioäthanol [120] im E10-Kraftstoff oder für Biogas (Methan) [121] als Erdgas-Ergänzung.
Die Tatsache, daß es sie gibt, bedeutet aber nicht, daß genug davon vorhanden wäre. So sind die Relationen zum Verbrauch von (landwirtschaftlicher) Nutzfläche verheerend. Auch zeigt [122], daß es sich (für die nächsten zweihundert Jahre, bis das Erdgas versiegt) um einen subventionierten Markt handelt. Fallen die Subventionen weg, bricht das Kartenhaus i.a. in sich zusammen.
2018 wurden in Deutschland rund 1,42 Mio. Hektar für die Biogaserzeugung genutzt, das sind 7,8 % der landwirtschaftlich genutzten Fläche. Damit konnte rund 1% (in Worten: Ein Prozent) des verbrauchten Erdgases klimaneutral ersetzt werden. Zusätzlich wurden 33 TWh Strom erzeugt [122] - das entspricht etwa 3 bis 4 Atom- oder Kohlekraftwerken. Zum Vergleich: Ein Kraftwerk mit 1000 MW erzeugt 8,76 TWh pro Jahr.
Wollten wir nur das Erdgas zu 100% durch Biogas ersetzen, benötigten wir nur dafür eine Landwirtschaftsfläche von 1,42 · 7,8 = 11 Mio. Hektar. Wollten wir auch noch Erdgas und Kohle ersetzen wollen, bräuchten wir etwa dreimal soviel Fläche, also rund 33 Millionen Hektar. Deutschland hat aber nur eine Fläche von 0,358 Mio. km² ~ 35,8 Mio. Hektar.
Der Flächenverbrauch für eine biologische "Kohlenstoffwende" ist folglich für Deutschland mit einer bereits zu hohen Bevölkerungsdichte zu hoch.
Im Gegensatz zu dem aus Propan und Butan bestehendem "Liquid Petrol Gas" (LPG, Propan/Butan), welches bei geringem Druck speicherbar ist, besteht Biogas nur aus dem nur unter hohem Druck (200 bis 300 Bar) speicherbaren Methan. Es ist dem Erdgas (CNG) ähnlich. Damit ist es als LPG-Ersatz für gasbetriebene Fahrzeuge eher ungeeignet.
Denken wir an Wasserkraft, so ist diese Energieform unkompliziert, preiswert und ökologisch. Aber auch sie ist im nötigen Maße in Deutschland nicht vorhanden. Norwegen verfügt hier über grundsätzlich andere Rahmenbedingungen. Dennoch besitzt Deutschland in vielen Mittelgebirgen tausende kleiner Bäche, die "angezapft" werden könnten. Wenn tausende von autonomen Kleinkraftwerken je nur ein paar Kilowatt lieferten, so kämen in Summe auch Megawatt zusammen. Für derartige Nutzungen allerdings fehlen alle gesetzlichen Rahmenbedingungen.
Gegenüber Windkraft haben Wasserkraft, wie auch Biogas oder Bioäthanol einen entscheidenden Vorteil: Deren Energie ist ständig abrufbar. Es handelt sich um die klimaneutralen Ressourcen Deutschlands, die einen Teil der Grundlast von Atom- und Kohlekraftwerken übernehmen könnten.
Denken wir an Windkraft oder Solarenergie, so sind diese diskontinuierlich. Auch bemerken wir, daß beide Energiearten derzeit weder in der Herstellung, noch bei der nötigen zusätzlichen Speicherung zu den Kosten produziert werden können, wie Atom- oder Kohleenergie, siehe Anh.4 und Anh.12.
Landwirtschaft, wie Transportwesen sind an Diesel gebunden. Millionen von LKW, Traktoren, Mähdrescher und sonstiger Landwirtschaftsmaschinen rüstet man nicht einfach auf E-Antrieb um. Dazu fehlt Bauern und Transportbetrieben schlicht das Geld. Auch ein dreißigfach höheres Gewicht des Akkus bei vergleichbarer Leistung ist inakzeptabel, der Traktor würde im nassen Boden versinken. Dazu ein Beispiel.
Ein LKW für den Fernverkehr möge zwei 300-Liter Tanks an Bord haben, links und rechts je einen. Damit hat er bis zu 600 l Diesel an Bord. Das reicht, um einmal quer durch Deutschland zu fahren. Mit der H-Konstante nach Anh.10 umgerechnet hat er rund 3000 kWh (Kilowattstunden) an mechanischer Energie an Bord. Der entsprechende Lithium-Akku wöge 18 Tonnen (zum Vergleich: Der Akku des Tesla-S100 mit 100 kWh wiegt 600 kg). Der LKW hätte mit diesem Akku bereits eine Nutzlast von Null. Mit dem Standard Drehstrom-Hausanschluß (400V, 32A) von 11 kWh pro Stunde wäre er bereits in 273 Stunden, also in 11,4 Tagen vollgeladen! Wie lange bitte soll ein LKW-Fahrer an jeder Ladesäule pausieren? Wo soll der Strom herkommen? Und wo soll das Lithium für die Akkus herkommen?
Es ist eine gefährliche Illusion, Fernverkehr oder Landwirtschaft mit Akkus betreiben zu können. LKW-Verkehr und Landwirtschaft sind auf Alkohol, Diesel oder Benzin (aus Erdöl oder synthetisch) angewiesen. Kraftstoffe sind ein 30-fach leistungsfähigerer Energieträger, als die leistungsfähigsten Lithium-Akkus.
E-Mobilität, wie Wasserstoffantriebe leben von Subventionen. Sie werden direkt subventioniert bei der Energieeinspeisung, zusätzlich über verschiedenste Fördermaßnahmen und indirekt über Steuern auf Konkurrenzprodukte (Energieträger Diesel und Benzin). In dem Moment, wo Subventionen entfallen, verschwinden solche Techniken wieder vom Markt. Vor allem aber passen sie nicht in unsere vorhandene, über Jahrhunderte gewachsene Industrietechnologie und -kultur: Sie sind technologie-inkompatibel.
Solarpanele haben ein besonderes Problem: Sie erzeugen nach einer schweizer Studie während ihres Lebenszyklus von 25 Jahren durchschnittlich nur 83% der für Herstellung, Installation, Service, Recycling etc. aufzubringenden Energie. Im Klartext: Sie vernichten unnötig Ressourcen und erzeugen mehr Kohlendioxid, als fossile Brennstoffe direkt erzeugt hätten [68]. Zudem werden Flächen versiegelt, die einem natürlichen Kohlendioxid-Abbau nicht mehr zur Verfügung stehen. Sie sind damit weder klimaneutral, noch ökologisch, noch marktrelevant, noch nachhaltig.
Kleinere Windkraftanlagen sollen inzwischen mit einem Preis von unter 1000 Euro pro Kilowatt aufgestellt werden können. Kann der Strom martrelevant für 20 Cent/kWh verkauft werden, dann muß eine Windkraftanlage etwa eine Zeit t = 1000 €/kW / 0,20 €/kWh = 5000 h unter Vollast Energie produzieren, um sich zu amortisieren. Dem entspricht vielleicht die zehnfache Zeit unter realen Windverhältnissen. Das könnte Hoffnung machen. Nicht vernachlässigbar ist auch der Wartungsaufwand. Aber Windkraft hat ein Problem: Sie steht bei Windstille nicht zur Verfügung. Muß die Energie im Pumpspeicherwerk zwischengespeichert werden, kommen etwa 6 Cent für die Speicherung pro Kilowattstunde hinzu, die Amortisationszeit würde sich entsprechend erhöhen.
Die Idee, Windkraft in Elektrizität umzuformen und landesweit zu verteilen, stößt beim Wirkungsgrad an ihre Grenzen. Und geringer Wirkungsgrad bedeutet hoher Preis, bedeutet marktwirtschaftliches Versagen, siehe Anh.12. Die Anhänge Anh.11 und Anh.14 zeigen, wie es anders ginge. Erzeugten Winkraftanlagen lokal und zusammen mit Biomasse Kohlenwasserstoffe (Synthese-Treibstoffe), entfielen riesige Verluste durch elektrische Übertragung und vor allem durch die Zwischenspeicherung. Vorhandene Infrastukturen, wie Tankstellen oder Erdgas- Benzin- und Dieselfahrzeuge könnten weiter genutzt werden. Anh.14 zeigt, wie effizient diese Techniken heute schon sind. Und Anh.12 zeigt, wie es nicht geht. Werden Windräder noch preiswerter und langlebiger, könnte die marktwirtschaftliche Wende vielleicht vollzogen werden (ohne Langzeit-Subventionierungen jeglicher Art).
Problem aller Subventionen (für E-Mobilität etc.) und Steuern (Kraftstoffsteuern, CO2-Steuern etc.) ist die Verzerrung des Marktes. Weder für Produzenten, noch für Kunden ist dann noch klar ersichtlich, ob er bei der Wahl z.B. einer Heizung tatsächlich nachhaltig handelt, Anh.15.
So erreichen einige Wärmepumpen (mit allen Subventionen) pro Kilowatt zwar inzwischen nahezu das Kostenniveau von Erdgasheizungen. Subventionen bei Wärmepumpen sowie bei deren Strombedarf bei gleichzeitiger Besteuerung von Erdgas oder Heizöl führen aber dazu, daß im gesamtwirtschaftlichen Maßstab Verzerrungen entstehen. Die Wärmepumpenheizung erscheint plötzlich klimaneutraler und rentabler, als die Erdgasheizung. Für den Kunden ist nicht nachvollziehbar, welche Energieform wirtschaftlich und ökologisch eigentlich Sinn macht. Dabei läßt sich Erdgas durch Biogas technologiekompatibel, klimaneutral und nahezu marktrelevant ablösen.
Sowohl Subventionen, als auch Steuern können nur befristet erfolgreich wirken. So wurde die DDR-Wirtschaft durch Dauer-Subventionen und Steuern, wie durch fehlenden Wettbewerb so schwer beeinträchtigt, daß deren Lenkung nicht mehr funktionierte. Niemand konnte mehr mit Gewissheit sagen, was ein produzierter Gegenstand kostet. Das war aus Sicht des Autors die eigentliche Ursache des Niedergangs. Dieser Fehler darf bei Strafe des Untergangs nicht wiederholt werden.
Um ein Beispiel zu nennen: Was nutzt eine (Luft-) Wärmepumpe nach EnEV (Energieeinsparverordnung), die im kältesten Winter gerade so einen Pumpenfaktor (Verhältnis von abgegebener zu aufgewendeter Energie) von drei schafft, wenn der Pumpenstrom zur Hälfte aus fossiler Energie stammt? Schafft das Kohlekraftwerk einen Wirkungsgrad von 38% und liegen die Netzverluste z.B. bei 12% (Wirkungsgrad 100% - 12% = 88%), so erzeugt die Wärmepumpe bei 100% Kohlestrom mehr Kohlendioxid, als würden wir gleich Erdgas verbrennen (0,38 · 0,88 = 0,33 = 1/3). Damit können wir uns auch aus ökologischer Sicht die vielfach höheren Wartungs- und Investitionskosten für die Wärmepumpe vollkommen sparen! Im Gegenteil: Die Wärmepumpe ist in Anschaffung und Service teurer. Und sie erzeugt auch im avisierten 50%-Strommix für 2030 noch mehr Kohlendioxid, als die direkte Verbrennung von Erdgas, siehe Anh.15.
Erst wenn sich Angebot und Nachfrage von fossilen Energieträgern zulasten des Angebots verschieben, werden alternative Energieformen voll konkurrenzfähig. Dieser Zeitpunkt liegt aber noch weit in der Zukunft. So sollen bislang schon bekannte, russische Erdgasvorräte noch 200 Jahre reichen. Die deutschen Steinkohle-Reserven wurden noch 2003 auf tausend Jahre beziffert. Der Markt wird diesen Energiewechsel besser befördern, als Gesetze. Das zeigte nicht zuletzt der Untergang der DDR-Planwirtschaft. Marktwirtschaft ist millionenfach intelligenter und demokratischer als Planwirtschaft. Der Staat darf nur dort eingreifen, wo der Markt monopolisiert wird, wo Marktwirtschaft und damit Wettbewerb abgeschafft wurde. Monopole, egal welcher Art, sind langfristig extrem schädlich, weil sie den Wettbewerb beseitigen. Das Staatsmonopol ist übrigens auch ein Monopol. In der DDR war es das Einzige. Es darf niemals Aufgabe des Staatsmonopols werden, den Wettbewerb in der Wirtschaft und Wissenschaft auszuschalten, sie zu gängeln oder zu dirigieren! Seit Jahren müssen wir allerdings erkennen, daß deutsche Politiker der Versuchung, genau dies zu tun, nicht widerstehen können.
Das gilt übrigens auch für die "Berliner Mietpreisbremse". Holt die Politik 500.000 Menschen zusätzlich in die Stadt, braucht sie für deren Unterbringung etwa 200.000 Wohnungen. Wenn sie diese nicht hat, explodieren die Mieten. Eine Mietpreisbremse sorgt nun dafür, daß Mieter keine Motivation mehr entwickeln werden, vorhandenen Wohnraum (z.B. durch Untervermietung oder Umzug) effizienter zu nutzen und höher zu belegen. Es erlischt auch die Motivation, neue Wohnungen zu bauen.
Dazu kommen die 500.000 Menschen, die nun in Berlin Arbeit suchen. Gendersprech "Schon-länger-in-Deutschland-Lebende*Innen" (gemeint sind Deutsche) werden durch Lohndumping verdrängt. Man bemerkt es an verschiedenen Berufsgruppen, die neuerdings gebrochenes Deutsch sprechen: Taxifahrer, Kurierdienste, Nagelstudios, Gaststättenpersonal, Reinigungsdienste etc.. Offenbar wurden Einheimische massenhaft aus diesen Jobs verdrängt. Ein Mindestlohn macht diesen Vorgang nicht rückgängig. Das sorgt für sozialen Sprengstoff und für eine Polarisierung der Gesellschaft, wie man auch an der sich seit 2015 polarisierenden Parteienlandschaft erkennen kann.
Für ein Leben nach der fossilen Energie brauchen wir eine Substitution fossilen Kohlenstoffs durch Kohlenstoff aus Biomasse Anh.14. Unsere gesamte Wirtschaft hängt am Kohlenstoff und an Kohlenwasserstoffen. Mit einer elektrischen Energiewende kann das nicht erreicht werden. Für die Produktion von Kohlenwasserstoffen aller Art spielt der elektrolytisch aus Windkraft gewonnene Wasserstoff eine entscheidende Rolle, [61]. Aber nur, wenn er lokal zur Treibstoffsynthese genutzt werden kann, Anh.14, um Strom-, Transport- und Speicherverluste zu vermeiden (weder Elektrizität, noch Wasserstoff sind effizient speicherbar). Interessant dabei: Man kann nachrechnen, daß aus Wasserstoff und Holzpellets hergestellter Synthesetreibstoff schon jetzt nahezu konkurrenzfähig zu Diesel oder Benzin ist.
Hier könnten Windparks rund um verlassene Braunkohletagebaue zum Vorreiter bei der Schaffung neuer Arbeitsplätze werden. Wird der Windstrom sogleich lokal genutzt, um mit lokal noch vorhandener Biomasse Synthesekraftstoffe herzustellen, hätten auch bisherige Braunkohlenreviere eine Zukunft. Gespeichert wird dann nicht Strom oder Wasserstoff, sondern Methanol, Äthanol, Butan/Propan oder Synthese-Kerosin (Fischer-Tropsch-Verfahren). Interessante Pilotprojekte findet man bei Google unter den Suchworten "Kraftstoff aus Solarenergie" oder "Kraftstoff aus Windenergie".
Das letzte Wort spricht aber auch hier wieder der Markt. Der so erzeugte Syntheskraftstoff muß, solange es noch genug Erdöl gibt, konkurrenzfähig zu fossilem Kraftstoff sein. Erst wenn die fossilen Quellen versiegen, wenn der Preis dieser Ressourcen steigt, wird Synthesekraftstoff konkurrenzfähig. Diese Entwicklung würde sich in den nächsten dreißig Jahren übrigens auch ohne Zutun der Politik vollziehen. Mit zur Neige gehenden Erdölreserven werden die Preise für fossile Kraftstoffe steigen. Bisherige Kohlekraftwerke könnten dann Synthesekraftstoff oder Synthesegas herstellen. Entscheidend ist eine lokale Verfügbarkeit von genug Biomasse (Kohlenstoff), um Transportwege zu minimieren.
Denkt man über diesen Ansatz weiter nach, so drängt sich ein Gedanke auf: Kohlenstoff ist der effizienteste Wasserstoffspeicher. Es ist viel effizienter, Wasserstoff an Kohlenstoff zu binden, als ihn unter Höchstdruck in Tanks zu speichern. Wäre es nicht sinnvoll, den verbliebenen Kohlenstoff mit aus Windkraft gewonnenem Wasserstoff zu veredeln, um ihn schon jetzt in Synthesekraftstoffe zu verwandeln? Siehe dazu auch Anh.11 und Anh.14.
Elektromobilität ist dort sinnvoll, wo sie auf vorhandene Infrastruktur und auf viel nicht-fossile Energie trifft, wie z.B. in Norwegen. Für den Nahverkehr mit elektrischen Motorrollern reichen vorhandene Stromnetze aus. China geht hier seit Jahren voran.
Elektrofahrzeuge werden weiterhin dort eine Rolle spielen, wo dies vorteilhaft erscheint: Im Nahverkehr, in Fabrikhallen, im Werksverkehr, oder bei Lieferdiensten. Im Einzelfall werden auch Zweitwagen sinnvoll sein, wenn im heimischen oder betrieblichen Grundstück eine Solar-Ladestelle zur Verfügung steht und der Wagen für die Fahrt zur Arbeit in der Innenstadt genutzt wird.
Eine Welt nach den fossilen Energien wird eine diversifizierte Welt sein, in der die Vorteile verschiedenster Technologien ineinander greifen müssen. Aber es kann nur eine Welt sein, die zu unserer bisherigen Welt technologisch kompatibel ist.
Werden fossile Kohlenstoffträger in den nächsten Jahrzehnten rar, dann wird man sich auch fragen müssen, wo Einsparmöglichkeiten im Transportwesen existieren. Gigantische Containerschiffe transportieren immer mehr Waren zwischen den Kontinenten. Sie produzieren inzwischen mehr fossiles Kohlendioxid (3%) als Deutschland (2,5%). Bei der Emission von Stickoxiden und von Schwefeldioxid belegen die mit Schweröl fahrenden Tanker inzwischen Platz 1 der Weltrangliste [95]. Wie ist es möglich, wieder zu lokalen Wirtschaftssystemen zurück zu kommen, die ohne einen massenhaften Transport rund um die Welt funktionieren können?
Die Frage ist komlex. Öffnen wir unser Smartphone und recherchieren wir die Bezeichnungen der Schaltkreise, bemerken wir, daß sie aus der ganzen Welt stammen. Mikroelektronik war die erste Industrie, die nur noch global funktioniert. Spezialchemie und Pharmaindustrie folgten ihr auf dem Fuße.
In unserer Welt überleben Firmen, die entweder Spezialisten sind und irgendein Produkt besser können als alle anderen, oder Firmen, die zu unschlagbar günstigen Preisen produzieren können. Eine dritte Sorte von Firmen überlebt ebenfalls zeitweilig, nämlich die, die von Staatsaufträgen oder Subventionen leben. Aber sie sterben, sobald die Subventionen versiegen.
Zu den Spezialisten gehören Firmen der Mikroelektronik, der Chemie, der Optik, der Nachrichtentechnik und Informatik, der Computertechnik sowie des Anlagen- und Maschinenbaus in allen Varianten. In jedem Smartphone sind z.B. Schaltkreise (IC) aus der halben Welt verbaut. Und zur Produktion eines jeden IC (Integrated Circuit) sind hunderte spezielle Substanzen wie auch tausende spezielle Anlagen erforderlich, die oft je nur einen Lieferanten irgendwo auf der Welt haben. Von den USA kommend, wurde die Mikroelektronik in den letzten vierzig Jahren zur ersten Industrie der Menschheit, die nur noch global funktioniert. Von der Container-Tonnage her dürften die Spezialisten eher wenig ins Gewicht fallen.
Firmen, die unschlagbar günstig produzieren, finden wir in Ländern mit der extremsten Bevölkerungsexplosion. Aufgrund des permanent steigenden Angebots an Arbeitskraft muß sich dort der Einzelne zum geringst möglichen Lohn verkaufen, der ihm gerade noch ein Überleben ermöglicht. Wir alle kennen deren Produkte. Von Spielwaren, über Bekleidung, Schuhwerk und Heimelektronik haben sie inzwischen alle globalen Märkte fest im Griff. Selbst die Stahlproduktion wanderte ab. Im Tausch gegen Lebensmittel, Industrie- und Hochtechnologieprodukte befüllen diese Firmen mit ihren Produkten die Containerschiffe der Erde.
Wollen wir zurück zu lokalen Produktionsmethoden, so wäre die zweite Gruppe Kern aller Bemühungen. So wurde bereits vor Jahrhunderten der Zoll erfunden. Um die Dinge behutsam anzugehen, wären progressiv wachsende Importsteuern auf solche Massenprodukte der einzig sinnvolle Weg. Für Deutschland wäre es wichtig, alles zu tun, um lokale, industrielle Kerne zu erhalten und Recyclingmethoden zu fördern. In Zukunft sollten wir sicherlich keinen Stahl mehr aus China oder Australien importieren.
Lokalen Versorgungssystemen gehört die Zukunft, sie sollten gefördert werden. Nicht nur Landwirtschaft und Transportwesen müssen optimiert werden hin zu einem minimalen Verbrauch von Diesel, Benzin oder Kerosin. Es muß alles getan werden, um die Kohlenstoffreseren für die Erhaltung von Landwirtschaft und Transportwesen zu schonen. Lokale Wirtschaft muß gefördert werden, Globalisierung ist behutsam zu bremsen. Massentourismus mit dem Flugzeug bietet ebenfalls gewaltige Einsparpotentiale.
Wie bereits vermerkt, wird die Gesamtbevölkerung der Erde ausschließlich vom Landwirtschaftsertrag bestimmt. Es können nur soviele Menschen überleben, wie von der Landwirtschaft ernährt werden können. Aber die Grenzen des Wachstums sind erreicht. Wachsende Desertifikation wurde zum Hauptübel einer wachsenden Weltbevölkerung und deren wachsender Landwirtschaft.
Ein Trend hin zu ökologischen Anbaumethoden wird die in den letzten Jahrzehnten gewachsene Landwirtschaftsproduktion wieder halbieren. Damit sind nur noch halb soviele Menschen weltweit zu ernähren, wie mit derzeitigen Anbaumethoden - der Rest wird verhungern. Bei einem Ertragseinbruch pro Flächeneinheit von 50% handelt es sich dabei um 4 Milliarden Menschen. Das muß klar sein, wenn wir über biologische Anbaumethoden sprechen.
Auch Biomasseproduktion z.B. für Bioethanol wird dazu führen, daß massenhaft Menschen in Entwicklungsländern verhungern werden. Eine bereits jetzt zu beobachtende Destabilisierung, gekennzeichnet durch sich ausweitende Bürgerkriege, wird forciert. Auf der Suche nach Nahrung werden immer gigantischere Flüchtlingsströme die Welt heimsuchen.
Nun stecken rein technische Verfahren zur Gewinnung von Kohlenstoff aus dem Kohlendioxid der Luft noch in den Kinderschuhen. Von marktwirtschaftlich rentabler, großtechnischer Produktion kann man derzeit nur träumen.
Damit bleibt als derzeit wichtigste Quelle für Kohlenstoff die aus pflanzlichem Material gewonnenne Biomasse übrig. Die aber kommt bereits heute mit der Erzeugung von Lebensmitteln in Konflikt. Auf Feldern, auf denen Raps für Bioethanol angebaut wird, können weder Weizen, noch Mais noch Kartoffeln angebaut werden. Werden Wälder für die Produktion von Holzpellets ausgedehnt, verringert sich die landwirtschaftliche Nutzfläche.
Deutschland hat heute eine geschätzt zehnfach zu hohe Bevölkerungsdichte, um autark beides zu stemmen: Um die Produktion von Biomasse sicherzustellen und um gleichzeitig die Versorgung mit Nahrungsmitteln sicherzustellen, siehe Anh.14. Andere Länder, wie Rußland, Kanada, USA oder die skandinavischen Länder sind da besser aufgestellt.
Auch hier zeigt sich, daß alles getan werden muß, um Bevölkerungsexplosion und Zuwanderung zu vermeiden.
Unsere Politiker schwelgen von Klimazielen. In der Realität aber fördern bei den PKW ausgerechnet die Klimaaktivisten die Zucht bezinfressender Dinosaurier.
Wir hatten bereits in Kap.10 bemerkt, daß der Rollwiderstand eines Fahrzeugs proportional zum Gewicht steigt. Verbraucht ein Sattelzug mit einem Gewicht von 50 Tonnen rund einen Liter Diesel pro Kilometer, so hätte ein Auto mit 500 kg Gewicht einen Grundverbrauch von 0,01 Liter Diesel pro Kilometer. Das wäre 1 Liter auf 100 Kilometer. Bei einem Gewicht von 2,5 Tonnen hätte derselbe PKW - egal ob Elektro, Benzin oder Diesel - einen (Mindest-) Grundverbrauch von 5 Litern oder 25 kWh (siehe Anh.10) auf 100 Kilometer.
Das Übel daran: Elekrofahrzeuge haben einen Akku, der umso schwerer ist, je höher die Reichweite mit einer Akkuladung sein soll. Deren Rollwiderstand (und damit deren Grundverbrauch) steigt proportional zum Akkugewicht und zur Akkukapazität. Da 2017 in Deutschland die Hälfte des Strom noch aus Kohlekraftwerken kam, werden auch beim Elektrofahrzeug Kohlendioxidemissionen erzeugt, die proportional zum Verbrauch und damit zum Gewicht (des schweren Akkus) sind. Auch fallen im Kraftwerk viel mehr Stickoxide an. Hohes Gewicht von Fahrzeugen, insbesondere auch von E-Mobilen, läßt sich somit schwer mit der Erreichung von Klimazielen vereinbaren, wenn nicht der Mix mit Kohlekraft komplett verschwindet.
2005 besuchte der Autor die weltgrößte Konferenz der Automobilindustrie, das Motorsymposium in der Wiener Hofburg. Dort wird alljährlich über Branchen-Trends diskutiert, wie E-Mobilität, Euro-Abgasnormen, Diesel contra Benzin etc. Der Entwicklungsleiter einer großen Autofirma, ich glaube es war Toyota, stellte mögliche Wege zu der damals politisch beschlossenen Euro6 Norm dar. Es waren viele Zusatzmodule zu entwickeln, viele davon hatten noch ein Fragezeichen, aber eines wurde deutlich: Die zusätzliche Aufbereitung des Abgases wird viel zusätzliches Bauvolumen und Gewicht kosten. Bauvolumen, daß in Klein- und Kleinstwagen nicht vorhanden ist. Und Gewicht, welches den Rollwiderstand und die Emissionen erhöht.
Und es wird teuer! So ging man schon damals davon aus, daß die Klasse der Kleinwagen (unter 1000 Kilogramm) mit Euro6 komplett verschwinden wird, weil das zusätzliche Bauvolumen nicht vorhanden ist. Das ist genau die Klasse von Autos, die sich die alleinerziehende Mutter oder die Reinigungskraft leisten konnte, aber auch die, deren Roll- und Luftwiderstand am kleinsten ist, die also vom Ansatz her am wenigsten Kraftstoff verbrauchen und am wenigsten Emissionen verursachen, die also am ökologischsten sind. In Konsequenz bedeutete Euro6 den notgedrungenen Übergang vom Kleinwagen zum SUV mit einem viel höheren Grundverbrauch.
In der Tat, betrachten wir heutige Kleinwagen, so gibt es zwar noch den Mini (mit einer Motorleistung bis zu 211 PS) oder den Renault Clio (bis zu 200 PS) oder den Opel Corsa (bis zu 210 PS): Aber Größe, Gewicht, Preis und Motorleistung dieser Klasse hat sich in 30 Jahren vervielfacht. Sie heißen zwar noch Kleinwagen, habe aber die damalige Mittelklasse in allen Parametern inzwischen komplett überholt. Nur die Bauform erinnert entfernt an die Vorgänger. Um den Vergleich plastisch vor Augen zu haben, stelle man einen Trabant 601 neben einen dieser neuen Kleinwagen. Der Trabant ist nicht nur kleiner, auch wiegt er nur die Hälfte (700 kg) dieser PS-Monster.
Der Platzbedarf beim Euro6 Diesel ist übrigens immens: Unter der Karosse steckt eine Chemiefabrik aus Partikelfilter, Oxidationskatalysator, SCR-Katalysator, AdBlue-Tank, Heizelementen, Sensoren, Förder- und Dosiermodulen. Bei Fahrzeugen, die für die Regeneration des Partikelfilters ein spezielles Additiv benötigen, etwa bei bestimmten Peugeot- und Citroën-Modellen, gesellt sich noch der dafür nötige Vorratstank hinzu. In Summe werden vielleicht ein viertel Kubikmeter zusätzlicher Bauraum, sowie mindestens 100 kg Zusatzgewicht anfallen.
Aber je weiter die Chemiefabrik im Auto expandiert, um so mehr Bauraum wird gebraucht und umso größer wird das Gewicht des Wagens. Der Weg vom Kleinwagen zum SUV wurde mit den Normen Euro6 und Euro7 politisch zementiert. Die Autos werden immer größer und schwerer, deren Rollwiderstand steigt ebenso wie der Luftwiderstand immer weiter an. Mit der Folge, daß sie real einen immer höheren Verbrauch haben, auch wenn dies durch einen geringfügig höheren Motorwirkungsgrad noch etwas kaschiert werden kann. Irgendwann fahren wir dann Panzer.
Das Kuriose an der Situation ist nun, daß diese Kraftstofffresser ausgerechnet unter grüner Flagge entstanden. Und daß sie zu einer Zeit entstehen, zu der das Erdöl absehbar zur Neige geht. Sehen wir uns die SUV-Fahrzeugzulassungen an, so explodierten diese in den letzten Jahren. Entsprechend steigt der nationale Kraftstoffverbrauch wieder. Wir wissen also, daß bald kein Kraftstoff mehr verfügbar ist, fördern aber die Produktion von Fahrzeugen, die besonders viel davon verbrauchen! Das kann nur eins bedeuten:
Wir beschleunigen unseren eigenen Untergang!
Hatte die Mondrakete Saturn-V ein Startgewicht von 3000 Tonnen und eine Nutzlast von 100 Tonnen (30:1), so erreichen moderne SUV oder E-Mobile ein identisches Nutzlastverhältnis. Hier wird eine Person mit vielleicht 83 kg in einem PKW mit einem Eigengewicht von 2500 kg transportiert (30:1). Nur fliegen wir damit nicht zum Mond, sondern wir fahren zum Bäcker um die Ecke um Schrippen zu holen.
Aber wen wundert es? Mittlerweile ist das Staatsmonopol der größte Gewinner des Kraftstoffverbrauchs der Fahrzeugflotten. Bei Benzin sind es 65,4 Cent Energiesteuer plus 21,6 Cent Mehrwertsteuer, zusammen also 87 Cent pro verkauftem Liter die der Staat abkassiert; beim Diesel immernoch 47 Cent plus 19,2 Cent, in Summe 66,2 Cent. Inzwischen verdient der Staat viel mehr am Verkauf von Kraftstoff, als die Kraftstoffhersteller (Stand 2020). Schutzgelderpressung in ihrer politisch korrektesten Form. Und so sorgen unverständlichste Normen inzwischen dafür, daß der gesunde Menschenverstand auf der Strecke bleibt. Man redet sich die SUVs schön!
Nun hat jedes Ding zwei Seiten. Längst hat sich der Staat an die Milliarden aus den Kraftstoff-Steuern gewöhnt, um damit SUVs und unseriöse E-Mobilität zu fördern. Damit gräbt er sich aber das eigene Grab. Verbietet man irgendwann Verbrenner-PKW, entfallen gigantische Steuereinnahmen. Noch dazu müßten E-Fahrzeuge lebenslang subventioniert werden, um überhaupt zu existieren. Aus Steuergewinn wird damit Subventionsverlust, den sich keiner leisten kann.
Eine E-mobile Urlaubsfahrt zur Ostsee oder in die Alpen dürfte mit dem E-Auto für die meisten Deutschen bald mehrtägig werden. Tags 150 km fahren, nachts laden. Da E-Mobile durch den Akku viel schwerer sind, wird auch absolut mehr Energie verbraucht. Noch dazu in der für Mobilität ineffizientesten Form: Als Elektroenergie, die zu 50% aus fossilem Kohlenstoff gewonnen wird (siehe auch Anh.4, Anh.13), deren Übertragungsverluste immens sind und die allein mehr Kohlendioxid verursacht, als ein gleichwertiger Verbrenner. Der Staat hat sich durch die Förderung ausgerechnet der E-Mobilität in eine Zwangsjacke gesteckt, aus der er kaum wieder heraus kommt.
Einen sinnvollen Weg wies Ferdinand Piech mit seinem 1-Liter Auto. Um weniger Kraftstoff zu verbrauchen, müssen PKW kleiner und leichter werden. Aber das bedeutet: Ablösung der Stahlkarosse durch Aluminium, GFK- oder Kohlefaserverbund, rigoroser Leichtbau, Motor mit verringerter Leistung, Verzicht auf allen Elektronik-Schnickschnack, der Strom verbraucht, Verzicht auf 30 kg schwere Polstersitze und 126 Servomotoren (Lexus) zur Sitz- und Spiegelverstellung, Verzicht auf schwere Lithium-Akkus. Man schaue sich die ersten Nachkriegsautos an, um die Richtung erkennen zu können. Braucht ein Luxuswagen mehr als 10 Liter auf 100 Kilometer, so sind das neun Liter zu viel! Oder anders ausgedrückt: Mit dem verbrauchten Kraftstoff könnte man rund zehnmal weiter fahren. Unsere Urenkel würden es uns danken.
Erst wenn solche leichten Autos dann mit Bioethanol oder Synthesetreibstoff betrieben werden, könnte eine Energiewende - weg von fossilen Brennstoffen, hin zu erneuerbaren - tatsächlich noch gelingen. Es ist fünf vor zwölf. Aber die derzeitige Euro-Gesetzgebung hat uns von solcherlei vernünftigen Zielen weiter entfernt, als vom Mond!
Der Staat könnte mithelfen, den bald versiegenden Kohlenstoff zu sparen, so er denn überhaupt Willens ist. Progressiv besteuert werden kann Gewicht und Motorleistung, nicht irgendwelcher höherer Unfug wie CO2-Emission oder Schadstoffausstoß: der wird proportional zum geringeren Gewicht ohnehin geringer. Die CO2-Steuer steckt bereits im verbrauchten Benzin oder Diesel. Der einfachste Weg dahin kann über die Fahrerlaubnis führen: Wenn die PKW-Führerscheinklasse nur noch für PKW bis zu einem Gesamtgewicht von einer halben Tonne (500 kg) gelten würde, würde sich etwas verändern! Oder wenn PKW nur nach Motorleistung und Gewicht besteuert werden würden!
Die von Grünen propagierte Welt von Fahrrädern in Großstädten ist nett gemeint, sie scheitert aber spätestens im harten Winter oder bei Affenhitze im Sommer. Bei Regen und Schmuddelwetter sowieso. Während Fahrräder in Kleinstädten Sinn machen, ist die Fahrrad-Variante für Großstädte wie Berlin nur partiell geeignet. Wer kann schon jeden Tag zur Arbeit von Marzahn nach Adlershof mit dem Fahrad fahren?
Sinnvolle Stadtplanung wäre hier gefragt: So sollte man alles tun, um die historische Struktur von Großstädten, bestehend aus einer dörflichen Einheit von Wohnen, Arbeit, Verwaltung und Versorgung wieder zurück zu gewinnen, um Fahrwege zu minimieren. Nur damit kann Fahrrad-Mobilität in Großstädten zum Erfolg kommen und Staus, wie Emissionen, können reduziert werden. Globalisierung und Zentralisierung müßte dann aber einer allgemeinen Dezentralisierung weichen. Aber das wäre schlecht für Große, die noch größer werden wollen.
Denken wir bei der Mobilität über die Rolle des Staates in den letzten 16 Jahren nach, so gibt es dafür nur eine Erklärung: Totalversagen auf der ganzen Linie. Denkt man über "Locksteps" oder "Global Reset" nach, dann bemerkt man die Hilflosigkeit. In zehn Jahren wandert die Jugend wieder mit Bahn, Bus oder Fahrrad an die Ostsee. Vielleicht besser so.
Versetzen wir uns gedanklich in einen Wintermorgen im Jahr 2030. Draußen sind es minus 3 Grad. Es ist noch dunkel. Es ist eiskalt in der Wohnung. Seit vierzehn Tagen liegt ein stabiles Tiefdruckgebiet über Deutschland, Lithium-Akkus und Pumpspeicherwerke sind leer. Solaranlagen liefern auch tagsüber kaum Energie. Putin liefert sein Erdgas und Erdöl lieber den Chinesen. Die Windräder stehen still. Alle Kohlekraftwerke sind schon lange geschlossen, die Kernkraftwerke zerstört [139], per Gesetz werden die letzten am 1.1.2023 abgeschaltet. Erdgas über Nordstream 1 und 2 wurde politisch beendet. Da Verbrenner-Autos schon seit 5 Jahren verboten sind, wurden nun auch die Tankstellen demontiert. Die Nachbarländer haben keinen Bock mehr darauf, Grün-Deutschland mit Atom- oder Kohlestrom zu unterstützen, weil ihr eigenes Netz dank Solar- und Windenergie kurz vor dem Zusammenbruch steht.
Pünktlich um 6 Uhr morgens schalten sich 50 Millionen - nun elektrische - Heizungen in DE ein. Jede davon mit mindestens 10 kW (zehn Kilowatt). Damit werden mehr als 500 Gigawatt (50e6 · 10e3 W = 500 GW) aus dem Stromnetz abgerufen. Da sich die Windräder nicht drehen, und es noch dunkel ist, bricht das Netz sofort zusammen. Bis irgendwann wieder Wind aufkommt, werden wir frieren. Weder elektrische Bahnen, noch Busse, noch E-Mobile fahren, das Licht bleibt aus, die Computer ebenso. Nicht einmal Kaffee können wir kochen. Zähneputzen geht auch nicht, weil die Wasserwerke auch keinen Strom mehr haben. Weder das Internet funktioniert, noch die Handys. Die Toiletten verstopfen, die Funkmasten haben ebenfalls keinen Strom mehr. Die elektrische Tür am Supermarkt bleibt zu, auch wird er nicht mehr beliefert. Die Menschen fangen an zu frieren.
Für die Erzeugung der fehlenden 500 Gigawatt nur für die Beheizung der Wohnungen und den Morgenkaffee bräuchten wir etwa 360 Atomkraftwerke mit je 1,4 Gigawatt (netto). Und diese Kraftwerke müßten nahe an den Metropolen liegen, da sonst die Stromtransportverluste zu hoch werden. Wir haben diese Kraftwerke nicht? Und Grün-sei-Dank werden wir kein einziges haben?
Die an anderer Stelle gerügten Wärmepumpen könnten hier zwar helfen, sie würden aber aus 360 zu bauenden AKWs nur rund 120 neu zu bauende AKWs machen. Auch die sind weder vorgesehen, noch machbar [139].
Rechnen wir die 22,8 Mrd. Liter Benzin (~106,2 TWh/a*) und die 40,3 Mrd. Liter Diesel (~201,5 TWh/a*) für den Kraftverkehr hinzu, der dann elektrisch zu betreiben wäre, so wird einem das kuriose Wolkenkuckucksheim dieser grünen Energiewende bewußt. Um die zusätzlichen 35,1 GW* aufzubringen, bräuchten wir in einem windstillen, trüben Winter nochmals 25 (fünfundzwanzig) Atomkraftwerke zu je 1,4 GW.
* Hier wurde konservativ mit dem Nettoverbrauch an den Rädern - H-Konstanten 4,66 kWh/Liter und 5 kWh/Liter - gerechnet, Anh.10. Datenquelle: Google, Jahresverbrauch in Deutschland 2016. 106,2 TWh + 201,5 TWh = 307,7 TWh dividiert durch 365 Tage a 24 h sind 843 GWh pro Tag oder 35,1 GW.
Denken wir nun noch daran, daß auch Computer und Industrie Strom brauchen, so sind wir recht schnell bei zusätzlichen 500 (fünfhundert) Atomkraftwerken, die 2030 gebraucht werden, um Deutschland auch im Winter zuverlässig mit Energie zu versorgen.
Ein Albtraum? In der Tat. Ich träumte ihn heute nacht und wachte schweißgebadet auf.
Aber Halt. Es ist gar kein Albtraum! Es ist schon heute politisch beschlossene Realität. Man muß kein Hellseher sein, um dieses Horror-Szenario zu erahnen. Verfügt man über ein elementarstes Grundwissen in Mathe und Physik, kann man nachrechnen. Genau hier aber offenbart sich das Problem: Generation fridaysforfuture, wie auch populäre Demagogen können oder wollen nicht rechnen. Besser, man steckt den Kopf in den Sand, als daß man über den Unfug stolpert, den man täglich in die Welt hinaus posaunt! Es scheint nötig, den Mathe- und Physikunterricht an den Schulen zu verbessern. Kurios dabei: Unsere Kanzlerin ist Doktor der Physik. Sie sollte solche Zahlen nachrechnen können, statt Greta oder Luisa zu empfangen!
Versuchen wir zu verstehen, was hier eigentlich vorgeht, so gibt es nur eine Erklärung: Die Massenmobilität, die Henry Ford mit seinem Ford-T so erfolgreich einführte, soll nicht nur in Grün-Deutschland beendet werden! PKW wird es in Zukunft nur noch für Politiker und Superreiche geben. Der Morgenthau-Plan wird endlich Realität. Wir schaffen unsere Industrie ab. Leider auch die industrielle Landwirtschaft. Mit verhehrenden Folgen. Hungersnöte werden zur Realität werden. Zum Hunger wird die Kälte kommen. Deutschland wird ein neues Mittelalter erleben.
"Niemand soll hungern,
ohne zu frieren!"
(Volksmund)
Auch wenn Klimawandel oder Kohlendioxid wenig mit dem CO2-Ausstoß von Industrie oder Fahrzeugen zu tun hat, darf man fossile Kohle nicht schönreden, und zwar aus einem anderen Grund. Kohlekraftwerke produzieren absolut viel mehr Radioaktivität, als Kernkraftwerke, siehe auch Anh.19. Pro Jahr werden aus Kohleverbrennung weltweit etwa 10.000 Tonnen Uran und 25.000 Tonnen Thorium freigesetzt, siehe auch [3]. Nur fällt das nicht auf, weil Uran und Thorium in der Kohleasche in geringer Konzentration vorliegt und große Halbwertszeiten hat, so daß der Geigerzähler darauf kaum anspricht.
Wurden in Fukushima oder Tschernobyl wenige Tonnen Uran in die Luft geschleudert, so produzieren Kohlekraftwerke jedes Jahr tausende Tonnen radioaktiver Substanzen. Und deren Radioaktivität kummuliert über die Jahre. Wir werden davon nur bemerken, daß unsere sog. "natürliche" Hintergrundstrahlung kontinuierlich ansteigt, diese liegt zur Zeit typisch im Freien1 um 0,07 µSv/h, in Innenräumen um 10 µSv/h - MikroSievert pro Stunde (1Vielen Dank für den Hinweis an Dr. Sebastian Pflugbeil).
Das Problem: Die strahlende Kohlenasche verschwindet in Jahrtausenden nicht mehr. Leider entgeht dieser Umstand Kernkraftgegnern ebenso, wie den Experten. Nach EEG2017 [12] ist die Menge des radioaktiven Abfalls nur für Kernkraftwerke nachweispflichtig, siehe Details dazu in Anh.19.
Zitat aus [3]:
"Beim Betrieb von Kraftwerken entstehen Belastungen der Umwelt. Kohle enthält fast immer auch Spuren der radioaktiven Elemente Uran, Thorium und Radium. Der Gehalt liegt je nach Lagerstätte zwischen wenigen ppm (parts per million) und 80 ppm [5]. Da weltweit etwa 7800 Millionen Tonnen Kohle pro Jahr in Kohlekraftwerken verbrannt werden, schätzt man den Gesamtausstoß auf 10 000 Tonnen Uran und 25 000 t Thorium, der zum großen Teil in der Asche enthalten ist. Die Asche von europäischer Kohle enthält etwa 80 bis 135 ppm Uran. Zwischen 1960 und 1970 wurde in den USA etwa 1100 Tonnen Uran aus Kohleasche gewonnen. 2007 beauftragte die chinesische National Nuclear Corp die kanadische Firma Sparton Resources, in Zusammenarbeit mit dem Beijing No.5 Testing Institute Versuche durchzuführen, Uran aus Kohleasche zu gewinnen. Dieses soll im Xiaolongtang Kernkraftwerk in Yunnan eingesetzt werden [6]. Der Urangehalt der Asche liegt mit durchschnittlich 210 ppm Uran (0,021 %) über dem Urangehalt mancher Uranerze."
Zu ergänzen wäre, daß die in der Braunkohle steckende radioaktive Energie meist höher ist, als deren chemische Energie!
Hier müßten bei Umweltschützern die Alarmglocken läuten. Wenn in Fukushima oder Tschernobyl einige Tonnen Uran frei wurden, so ist das "nur" für die Region gefährlich. Wenn aber über die Erde Jahr für Jahr zehntausende Tonnen als schwach radioaktive Kohlenasche verteilt werden, so wird das langfristig viel problematischer, als Atomkraftwerke zu betreiben.
Sollten Sie also in einem Kohlekraftwerk arbeiten, oder in dessen Nähe wohnen: Die Wahrscheinlichkeit, an Krebs zu erkranken, ist hier viel höher, als in der Nähe eines AKW. Das zeigten nicht zuletzt schon DDR-Statistiken [156], [159] zur Krebshäufigkeit in den Braunkohlenrevieren.
Wenn wir uns im Lausitzer Land in der Gegend von Hoyerswerda um die "Schwarze Pumpe" herum umsehen, dann wird dort seit Jahren eine überdurchschnittlich hohe Krebsrate festgestellt. Warum wohl? Die SZ berichtete schon 2008 darüber, [159]. Siehe auch [156] zum Krebsregister und [157] zur Sterblichkeit.
Ohne explizite Bezugnahme auf Radioaktivität in Kohleasche kam man 2013 in [157] zum Schluß, das AKW bis dahin etwa 1,84 Millionen verfrühte Todesfälle infolge von Luftverschmutzung verhindert haben, sowie 64 Gigatonnen Treibhausgase, die bei fossiler Verbrennung mehr entstanden wären.
Über radioaktive Raffinerierückstände von Erdöl sind derzeit noch keine verlässlichen Zahlen bekannt, dennoch weisen Rückstände aus Ölrafinerien und beim Erdgas-Fracking ebenfalls erhöhte Radioaktivität auf [6]. Zur Radioaktivität von Steinkohlenasche liegt dem Autor noch keine Information vor.
Auch wenn dies keine Entwarnung sein kann: Die Zusammensetzung der Isotope in Kernkraftwerken und in der Natur ist eine andere.
So besteht aus der Erde geholtes Uran zu 99,3% aus dem Uran-Isotop 238U mit einer Halbwertszeit von rund 5 Milliarden Jahren, Quelle [179]. Es strahlt also kaum noch. Im Gegensatz dazu besitzt in Reaktoren angereichertes Uran 235U eine Halbwertszeit von 26 Minuten. Es strahlt also sehr stark.
Da Windkraft und Solarenergie keine Grundlastversorgung ermöglichen und bis 2023 auch keine Energiespeichertechnik bekannt ist, die einmal so rentabel sein kann, daß sie eine Grundlastversorgung ersetzen wird, kann der Ersatz von Atomkraftwerken durch Kohlekraftwerke langfristig nur als schwerwiegender Fehler bezeichnet werden.
Allerdings gibt es auch Einschränkungen. Nach Einschätzung einiger Experten ist die Qualifikationsstruktur in Deutschland nicht mehr geeignet, um Kernkraftwerke noch sicher betreiben zu können [158].
Sigrid Petersen weist darauf hin, daß die Nutzung anderer Energieformen noch weitaus problematischer ist. Sie schreibt dazu in einer Diskussion zum Aufsatz von Sebastian Pflugbeil über die Gefahren der Atomenergie in [165]:
"Ist eine solche Diskussion nicht eigentlich fast müßig? Warum sage ich das? Ich halte es durchaus für richtig/zwingend erforderlich, die Gesellschaft über Nutzen und Risiken verschiedener Technologien aufzuklären. Alle wissen, dass Kernenergie gefährlich ist.
Wir als Gesellschaft müssen uns entscheiden, wie wir leben möchten. Uns muss klar sein, dass eine Industriegesellschaft, wie Herr Michenfelder es schön beschreibt, nur mit Energiequellen hoher Energiedichte und einem ausreichend hohen Erntefaktor betrieben werden kann. Zur Aufklärung gehört dann auch, dass die Kernenergie, Tschernobyl und Fukuschima inkludiert, zur Energiequelle mit der niedrigsten Sterberate/TWh gehört, Geothermie, Solar, Wasser und Wind weisen höhere Sterberaten/TWh (in angeführter Reihenfolge) auf. Die Sterberate für Braunkohle ist ca. 3.300 mal und für Gas immerhin noch 282 mal höher.
Es gibt keine ungefährlichen Energiequellen. Dessen sollten wir uns bewusst werden. Risiken können vielleicht auf ein tolerables Maß reduziert werden. M. E. geht es um diese Entscheidung, die diskutiert werden müsste. Die Zukunft wird irgendwann vielleicht weniger riskante und noch ergiebigere Energiequellen (er-) finden."
Es gibt weder erneuerbare, noch unbegrenzte, noch ungefährliche Energiequellen. Es ist unmöglich, einseitig nur auf eine Energieform zu setzen, wie z.B. auf Windkraft und Solarenergie.
Und Energie aus Atomkraft läßt sich in Deutschland mengenmäßig nicht annähernd durch Braunkohle ersetzen, siehe Anhang 19 und Kap.14.1. Dort wurden auch die Gefahren für Braunkohle berechnet. Es wird klar, daß die Verbrennung von Braunkohle langfristig wahrscheinlich eine stärkere, radioaktive Belastung für die Umwelt darstellt, als der Betrieb von (sicheren) AKW.
Auch muß uns vollkommen klar sein, daß die Energiemenge der bislang über 30 deutschen AKW, die Jahrzehnte in Betrieb waren, nicht durch Braunkohle hätte ersetzt werden können, siehe Anhang 19. Soviel Braunkohle hätte man in Deutschland nirgendwo finden und abbauen können!
Somit war der Entschluß von Frau Merkel (CDU), zusammen mit SPD und unter dem Druck der Grünen aus der Atomkraft auszusteigen, ein Narrenspiel: Man steigt aus der einzigen, zukunftsfähigen Energieform aus, um in eine Energieform (Braunkohle) wieder einzusteigen, von der man genau weiß, daß sie bereits zur Neige geht und daß sie viel gefährlicher als Atomkraft ist. Oder um in eine andere Energieform (Erdgas, Erdöl, Steinkohle) einzusteigen, von der man die Risiken der internationalen Abhängigkeiten kennen sollte.
Recherchiert man übrigens die Historie der "grünen" Anti-Atomkraft-Bewegung der 1970-er Jahre, so stößt man darauf, daß deren Organisationen nach der Ölkrise von 1973 von Ölkonzernen mit zig Millionen Dollar verdeckt aufgebaut und finanziert wurden, um die Konkurrenz durch die Atomkraft zu beseitigen. Siehe das Zitat aus [177]. Unwissende Menschen wurden und werden offenbar immer wieder Opfer von Korruption, Propaganda, Spekulation, Ideologie und Verblendung.
"Ein Mensch sieht ein -
und das ist wichtig:
Nichts ist ganz falsch
und nichts ganz richtig!"
Eugen Roth
Auf der Erde leben exakt soviele Menschen, wie von der Landwirtschaft ernährt werden können. Fossiles Öl könnte als erstes zu Ende gehen, darauf deutet die Sättigung der Fördermengen [78], [79] hin. Damit brechen Landwirtschaft und Transportwesen mangels Diesel und Benzin zusammen. Es kollabiert die Weltbevölkerung. Wenn Landwirtschaft und Versorgungssystem (Transportwesen) nicht mehr funktionieren, werden die meisten Menschen dieser Erde verhungern, wenn sie nicht vorher schon verdurstet oder erfroren sind. Eine Zivilisation wird so, wie wir sie kennen, nicht mehr existieren. Sie wird im größten, menschengemachten Holocaust enden, den es je gab. Und dieser Holocaust wird umso brutaler ausfallen, je mehr Menschen bis dahin die Welt bevölkern.
Die Weltbevölkerung wächst immer schneller. Im Zeitraum zwischen 1960 und 2000 verdoppelte sie sich im bislang kürzesten Zeitraum. Von der UN sind wirkungsvolle Programme zur Verhinderung der weltweiten Bevölkerungsexplosion wie zur Förderung und Durchsetzung einer Ein- oder Zwei-Kind Politik in Entwicklungsländern zu fordern. Wenn Bevölkerungswachstum anhält, wird die menschliche Zivilisation in absehbarer Zeit kollabieren.
Nachdem wir begriffen haben, daß nicht fossiles Kohlendioxid, sondern Desertifikation durch Bevölkerungsexplosion die Ursache des dramatischen Kohlendioxidanstiegs und zusätzlicher, direkter Erderwärmung durch reduzierte Bewölkung sein könnte, können kommende Generationen ganz gelassen darüber nachdenken, wie der für unser Überleben entscheidende Kohlenstoff aus dem Kohlendioxid der Luft zu gewinnen ist, bevor fossile Quellen versiegen, (siehe Anh.11).
Alle Nachrechnungen ergeben: Wachsende Kohlendioxid-Konzentration und steigende Erderwärmung stammen - wenn es sie denn gibt - 2016 zu 93% aus fortschreitender Desertifikation [10], hervorgerufen durch Bevölkerungsexplosion in Entwicklungsländern. Durch steigende Sonneneinstrahlung über desertifizierten Gebieten kommt eine fortwachsende, direkte Erderwärmung in Höhe des doppelten Weltenergieverbrauchs jährlich hinzu.
Der Beitrag fossiler Energien an der Erderwärmung ist mit 6% vergleichsweise gering (Stand 2016). Langfristig sind dennoch Förderprogramme wichtig, die eine Kohlenstoffwende ermöglichen, mit dem Ziel, langfristig fossilen Kohlenstoff durch Kohlenstoff aus Biomasse jeder Art abzulösen. Dazu gehört insbesondere auch die Förderung von elektrolytisch aus lokaler Windkraft erzeugtem Wasserstoff oder von Kohlenwasserstoffen aller Art aus Biomasse.
Transport und Speicherung von Primärenergieträgern sind oft energiesparender und CO2-sparender, als Transport und Speicherung von Elektrizität, so bei städtischen Kraftwerken. Die Kavernen im deutschen Gasnetz haben eine Speicherkapazität von mehreren Monaten. Elektrolysewasserstoff für Methan aus Bioabfällen kann den Überschußstrom aus Wind- und Solarenergie abnehmen.
Der Begriff Energiewende scheint unglücklich gewählt. Wir brauchen vor allem eine Kohlenstoffwende, weg vom fossilen, hin zum regenerativen Kohlenstoff. Synthesetreibstoffe oder Plastmaterialien aus Biomasse und elektrolytisch erzeugter Wasserstoff erscheinen nützlicher als E- oder H-Mobilität, da sie in bestehende Technologiekreisläufe integrierbar sind und weil sie selbst Speicherkapazitäten bilden. Mit Biomethan kann man auch heizen, eine Erdgasheizung kann künftig genausogut mit Biomethan betrieben werden. Forschungen zur Kohlenstoffwende sind unter dem Aspekt der Marktrelevanz langfristig unbedingt zu fördern.
Fossile Kohle wird in einigen Generationen enden, Abb.9-1 deutet darauf hin. Mit dem Ende der fossilen Kohle geht auch die Chemie dahin. Dann wird es weder Wasserversorgung (Plastrohre, Ventile etc.) noch Transportwesen (Autoreifen, Plastteile, Stahl), noch Energietechnik (Kupfer, Kabelisolation), noch Elektrik oder Elektronik (Plastmaterialien) geben. Stahl, Beton und Asphalt werden der Vergangenheit angehören. Alle anderen Industrien werden der Chemie ins Grab folgen. Unser Leben wird im Mangel verdorren. Für einen Vorgeschmack denke man an die sozialistischen Staaten, insbesondere an Kuba oder an Nordkorea.
Wenn Landwirtschaft und Transportsystem der Erde zusammenbrechen, werden Überlebende wie anno 1789 wieder mit dem Ochsen pflügen müssen. Da solche nicht ausreichend vorhanden sind, müssen sie erst gezüchtet werden. Mit dem Pferdewagen und dem getreidelten Lastkahn werden dann wieder die Güter transportiert. Die Einwohnerzahl wird tief unter das damalige Niveau zusammenbrechen: Um 1800 ernährte die Welt nicht einmal eine Milliarde Menschen.
Von den im Jahr 2050 lebenden etwa 15 Milliarden Menschen würde der Großteil verhungern. Dabei wird eine Explosion der Gewalt unermeidbar sein. Überall werden Kriege um Nahrung aus dem Nichts entstehen: Mann gegen Mann, Gruppe gegen Gruppe, Nation gegen Nation, Ideologie gegen Ideologie, Religion gegen Religion. Kanibalismus wird zum finalen Ende dazugehören.
Kohlenwasserstoffe sind der effizienteste Energieträger, den es gibt. Unsere gesamte Wirtschaft baut auf Kohlenstoff auf. Viel mehr, als dem Kohlendioxid, muß unsere Sorge dem Zusammenbruch der Öl- und Kohlewirtschaft gelten: Wir haben uns nicht um E-Mobilität zu kümmern, sondern wir haben fossilen Kohlenstoff durch Kohlenstoff zu ersetzen, der aus dem Kohlendioxid der Atmosphere gewonnen werden kann.
Vor einer Energiewende sind eine Kohlenstoffwende und eine Wasserstoffwende zu vollziehen. Wasserstoff kann elektrolytisch aus Windkraft erzeugt werden. Kohlenstoff ist aus Biomasse gewinnbar über Verkohlung, Kohlenwasserstoffe über verschiedene Hydrolyse-Varianten.
Mit Holzkohleverflüssigung (Fischer-Tropsch-Verfahren o.a.) können synthetische Treibstoffe (Diesel, Benzin, Kerosin) aus Biomasse und durch Windkraft aus elektrolytisch gewonnenem Wasserstoff hergestellt werden. Über Pyrolyse (Verschwelung) können alle kohle- und teerartigen Produkte erzeugt werden.
Die größte Schwachstelle bei allen Substitutionen ist der Mangel an pflanzlichem Material. In Deutschland bräuchten wir eine mindestens zehnfach höhere Einschlagmenge an Holz, siehe Anh.11, oder eine zehnfach kleinere Bevölkerungsdichte. Großtechnische Verfahren zur Produktion von Kohlenstoff aus Kohlendioxid sind gefordert.
Elektrisch betriebene Heizungen (auch Luft-Wärmepumpen) oder E-Mobilität (incl. elektrisch betriebener Züge) haben über das Stromnetz einen erbärmlichen Wirkungsgrad. Sie produzieren auch 2030 viel mehr CO2, als konventionelle Techniken. Für das Transportwesen ist Elektrizität eigentlich unbezahlbar, siehe Anh.12. Bei Versorgung mit Braunkohlestrom werden E-Mobile zur Dampflok, siehe Anh.4. Letzte Kohlenstoffreserven, die zum Überleben der Menschheit nützlich wären, werden dadurch sinnlos verheizt.
Windkraftanlagen liefern inzwischen Strom mit Gestehungskosten von 4 bis 8 Cent pro Kilowattstunde (Offshore 7 bis 14 Cent/kWh) [75], der allerdings aufgrund der hohen Netzverluste beim Verbraucher mit einem utopischen Preis ankommt, siehe Anh.12. Verdeckte Subentionen helfen nicht, dieses Problem zu lösen. Vielmehr müssten Windparks zur dezentralen Gewinnung von Biomethan und Bio-Diesel gefördert werden, um die riesigen Netz-Transportverluste zu vermeiden.
Statt sich mit dem aus Bevölkerungsexplosion und Desertifikation ins gigantische wachsenden Elefanten der Erderwärmung durch sich verringernde Bewölkung zu beschäftigen, suchen wir verbissen nach der Nadel im Heuhaufen (fossiles Kohlendioxid). Die könnte ja, wenn es sie gäbe. Es scheint bequemer zu sein, den Steuerzahler und die Industrie melken zu lassen, als den Entwicklungsländern sagen zu müssen: "Stoppt endlich die Bevölkerungsexplosion und die damit verbundene permanente Abholzung und Desertifikation".
Erderwärmung entsteht nur zu 6% durch Förderung von fossilem Kohlenstoff. Im Gegensatz zu der von den Medien täglich proklamierten These einer Erderwärmung durch Kohlendioxid infolge Verbrennung fossiler Rohstoffe zeigt die quantitative Analyse eine andere Ursache. Mit Abstand der größte, menschengemachte Anteil ist mit 93% eine durch Bevölkerungsexplosion verursachte Verwüstung (Desertifikation) immer größerer Teile der Erde.
Die Förderung fossiler Rohstoffe trug 2016 nur ein Fünfzehntel zur menschengemachten Kohlendioxidproduktion der Erde bei. Sie verursachte keine zusätzliche, direkte Erderwärmung durch Verwüstungsprozesse mit Austrocknung und Bewölkungsabnahme. Sie erzeugt nur etwa 6,5% soviel Kohlendioxid, wie durch Desertifikation entsteht. Würde die Menschheit jegliche Kohle-, Erdöl- und Erdgasverbrennung sofort einstellen, so würden wir bei Vernichtung aller Zivilisation nur 6,5 Prozent Kohlendioxid einsparen können.
Deutschland produziert rund 2,5% des menschengemachten, fossilen Kohlendioxids der Erde. Multipliziert mit 6,5% im Verhältnis zur Wirkung der Desertifikation können bei Totalverzicht durch DE nur 1,625 Promille (2,5% · 6,5%) des menschengemachten Kohlendioxids dieser Erde eingespart werden.
Somit können sich die Industrienationen bei niemandem für die Verbrennung fossiler Energien entschuldigen. Im Gegenteil: Die Ursache von Erderwärmung liegt in der Bevölkerungsexplosion in den Entwicklungsländern dieser Erde, die höchste Geburtenraten zulassen oder sogar befördern.
Die Lebensenergie unserer Zivilisation kommt zu 87% aus fossilem Kohlenstoff, so wie unser Körper zum Großteil aus Wasser besteht. Entziehen wir unserem Körper nur wenige Prozent Wasser, so sterben wir. Analog würde unsere Zivilisation beim Verzicht auf Kohlenstoff sterben.
Organisationen, die den sofortigen Verzicht auf fossile Brennstoffe fordern, stellen eine wachsende Bedrohung für die Zivilisation dar. Deren Augenmerk scheint nicht auf die Vermeidung möglicher, menschengemachter Ursachen von Erderwärmung (namentlich auf Bevölkerungsexplosion) gerichtet, sondern auf die Zerstörung von Demokratie, Freiheit und Rechtsordnung mit dem Ziel, die industrielle Landwirtschaft, unsere Versorgung mit Lebensmitteln, aber ach die Industrie und damit unsere Existenz zu beseitigen.
Es ist unstrittig, daß Erderwärmung Kohlendioxid produziert. Würde Kohlendioxid wiederum eine gravierende Erderwärmung produzieren, hätten wir es mit einem rückgekoppelten, schwingungsfähigen System zu tun. Kaltzeiten würden periodisch mit Warmzeiten wechseln mit wechsenden Meerespegeln von +/- 60 Metern. Da eine solche Periodizität nicht bekannt ist, muß die Rolle von Kohlendioxid für Erderwärmung / -abkühlung unbedeutend sein. Kohlendioxid ist damit beweisbar nur ein Indikator für Erderwärmung, nicht ein Verursacher.
Das vom UN-Gremium IPCC 2001 herausgegebenen Hockeyschläger-Diagramm der Erderwärmung von M.E.Mann ist fragwürdig. Es wurden manipulierte Daten verwendet, die einer gerichtlichen Prüfung nicht standhielten. Auch in Al Gores Film "Die unbequeme Wahrheit" wurden Dinge behauptet, die einer gerichtlichen Nachprüfung nicht standhielten. Die davon ausgelöste Klima-Hysterie beruht nicht auf Fakten, sondern auf Massen-Manipulation, siehe Kap.3.
Heinz Hug zeigte, daß der Einfluß von CO2 auf Erwärmung/Abkühlung vernachlässigbar ist [34]. Patrick Frank [60] weist darauf hin, daß Rechenfehler bei der Prognose einer Erderwärmung durch Kohlendioxid 114-mal größer als der zu berechnende Erwärmungswert sind. Eine Erderwärmung durch Kohlendioxid gehört damit in den Bereich von Spekulation, nicht von gesichertem Wissen.
Das höchste Potential zur Erderwärmung/-abkühlung kommt Wasser zu. Sinkt/steigt die weltweite Bewölkung (kondensiertes H2O als "Wasserdampf") tagsüber durchschnittlich um 10%, dann wird die Erde mit etwa dem viertausendzweihundertfachen Weltenergieverbrauch erwärmt/abgekühlt, Anh.1.
Nicht kondensierter "Wasserdunst" hat eine bis zu achthundertundfünfzigfach stärkere Klimawirkung als Kohlendioxid, Anh.3. Da bei der Mehrzahl von Verbrennungsprozessen Wasser in ähnlicher Quantität wie Kohlendioxid entsteht, haben wir uns wohl primär für Wasserdunst zu interessieren.
Mit der Wirkung eines tausendfünfhundertfachen Weltenergieverbrauchs besitzen kleine Variationen von 5% der Sonneneinstrahlung die zweitgrößte Wirkung auf eine direkte Erderwärmung, zumal die Sonneneinstrahlung Wolken auflöst, also Wasserdampf in Wasserdunst verwandelt.
Alle warmen Wüstengebiete zusammen produzieren durch Verminderung der Bewölkung etwa den fünfhundertfachen Weltenergieverbrauch.
Die größte, menschengemachte Erderwärmung wird durch Desertifikation (Rodung, Boden-Übernutzung, Flächenversiegelung) verursacht. 14/15-tel des menschengemachten Kohlendioxids entstammten 2016 der jährlich desertifizierten Fläche.
Gleichzeitig entsteht durch verminderte Bewölkung über desertifizierten Gebieten eine direkte Erwärmung vom doppelten Weltenergieverbrauch pro Jahr. Da dieser Flächenverbrauch kumuliert, entsteht alle 75 Jahre eine weitere Sahara, die die Erde mit etwa dem einhundertfünfzigfachen Weltenergieverbrauch zusätzlich beheizt.
Anstieg des fossilen Kohlenstoffverbrauches, jährlich desertifizierte Fläche und Anstieg der Weltbevölkerung stehen in direktem Zusammenhang. Es ist alles zu tun, um weitere Bevölkerungsexplosion zu verhindern.
Um Erderwärmung und Kohlendioxidkonzentration zu verringern, sind alle Anstrengungen auf Begrünung und Verhinderung weiterer Desertifikation zu richten.
Steigende Kohlendioxid-Konzentration ist nicht als Ursache, sondern als Folge menschengemachter oder solarer Erderwärmung erkennbar. Dort, wo Pflanzen vertrocknen, bauen sie kein Kohlendioxid ab. Dort erhöht Erderwärmung automatisch die Kohlendioxidkonzentration der Atmosphäre.
Weltweit wachsender Flugverkehr erzeugt ein zusätzliches, isolierendes Dach aus Kohlendioxid und Wasserdunst in großer Höhe. Dadurch entstehende Erderwärmung könnte verhindert werden.
Kohlenstoff ist der derzeit effizienteste Energieträger, siehe (Anh.12). Wir brauchen keine Energiewende, die hin zu einem ineffizienten Träger (Elektrizität) führt, wir brauchen eine Kohlenstoffwende, bei der fossiler Kohlenstoff durch Kohlenstoff aus Kohlendioxid hergestellt wird.
Kohle- und Erdgaskraftwerke werden auch nach einer "Energiewende" die Stromerzeugung im "Strommix" zu etwa der Hälfte tragen müssen. Resultierende Verluste im Wirkungsgrad der gesamten Erzeugungs- und Speicherkette verursachen pro Fahrkilometer bei fossiler Speisung mehr als dreimal soviel Kohlendioxid, wie derzeitige Verbrenner (Anh.13). Neben einer verheerenden Umweltbilanz bei der Akku-Herstellung produzieren Elektrofahrzeuge damit anteilig gleich viel oder mehr Kohlendioxid, wie moderne Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor.
Eine Energiewende mit 50% Strommix kann nicht zu einer Einsparung von Kohlendioxid führen, es sei denn, man ersetzt Kohle und Erdgas durch Atomkraft. Im 50%-Strommix mit Kohlestrom wird E-Mobilität zu einem stärkeren "Klimakiller", als derzeitige Technologien.
Nach gelungener "Energiewende" sind zehn- bis zwanzigfach höhere Strompreise zu erwarten. Das vertreibt die deutsche Industrie vom Standort! Wenn gleichzeitig Öl- und Erdgasheizungen abgeschafft werden, werden Einkommensschwache im Winter nicht mehr Heizen können. Damit entsteht sozialer Sprengstoff.
40% des verbrauchten Erdgases kommen aus Russland. Wird neben der Atomkraft auch die Kohlekraft abgeschafft, wird Deutschland von russischen Erdgaslieferungen politisch abhängig und erpressbar.
Eine verordnete, deutsche "Energiewende" muß Marktwirtschaft durch eine verdeckt subventionierte, staatliche Planwirtschaft ersetzen. Demokratie geht damit zwangsläufig in Diktatur über.
Um unübersehbare, wirtschaftliche Folgen von Deutschland abzuwenden, wäre die Politik gefordert, staatliche Einmischung und Kontrolle durch einen behutsamen, marktwirtschaftlichen Übergang zu alternativen Energieformen zu ersetzen.
Kohlendioxid aus der Industrie, dem Auspuff der Kraftfahrzeuge oder dem Schornstein der Kraftwerke kommt nicht annähernd in die Nähe der Klimawirkung von menschengemachter Desertifikation. Aus wissenschaftlicher Sicht ist der "Klimakiller Kohlendioxid" aus fossilen Brennstoffen derzeit noch fast bedeutungslos.
Weltweite Pläne zur Vermeidung fossiler Energien sind nutzlos, solange Desertifikation durch Bevölkerungsexplosion weitergeht und solange in expandierenden Gesellschaften auch exponentiell steigend mehr fossile Brennstoffe benötigen werden.
Akku-betriebene E-Mobile besitzen den Wirkungsgrad einer Dampflok, werden sie aus Kohlestrom geladen, (Anh.4). Elektrifizierung des Straßenverkehrs wird zu ansteigender Kohlendioxid-Belastung führen, weil die Netz-Übertragungs- und Transformationsverluste in Verbindung mit einem 50%-igen Kohle-Strommix zu hoch sind. Die Klimaziele der Bundesregierung können mit E-Mobilität nicht erreicht werden.
Hybridfahrzeuge, werden sie vom Bordmotor geladen, besitzen einen halb so hohen Kohlendioxidausstoß wie E-Mobile bei 50%-iger Strommix-Ladung.
Sogenannte "alternative Energien" sind eine Erfindung der Politik. Sie existieren nicht wirklich. Würden sie marktrelevant existieren, würden sie längst unseren Alltag dominieren. Sie lassen sich zwar über Subventionen oder Besteuerung konkurrierender Technologien (Benzin, Diesel, Erdgas) oder Direktiven zeitweilig erzwingen (Solarenergie, Windkraft, E-Mobile, Wasserstoffantriebe, Wärmepumpen). Sind sie aber unrentabel, verschwinden sie, sobald ihre Subventionierung verschwindet. Das zeigte das Scheitern des sozialistischen Lagers in hunderten Facetten (z.B. subventionierte Mieten oder Produkte in der DDR).
Nur wenn neue Technologien vom globalen Markt akzeptiert sind, werden sie sich durchsetzen. Dies setzt voraus, daß sie preiswerter, effizienter oder nachhaltiger sind, als verfügbare Technologien. Solange sie nicht bezahlbar sind, solange sie subventionsabhängig sind, solange sie nicht wettbewerbsfähig sind, werden sie genau so schnell vergessen, wie sie auftauchen. Neue Technologien können sich nur aus dem Markt heraus entwickeln. Unser Bestreben muß mehr Effiziens, nicht weniger Effiziens gelten.
Würden wir heute global die Förderung fossiler Energien einstellen, würden wir an Bevölkerungsexplosion, Desertifikation und Erderwärmung kaum etwas ändern. Allerdings gäbe es morgen bereits eine Weltwirtschaftskrise mit Milliarden Arbeitslosen. Übermorgen würde schiere Panik um sich greifen mit Hunger, Durst, Kälte und abscheulichster Kriminalität. Und am Ende würde die zivilisierte Welt im Bürgerkrieg versinken mit Milliarden Toten. Landwirtschaft und Industrie weltweit wären zerstört und Überlebende würden in einer Art Steinzeit neu anfangen. Dieses Szenario ist in der Tat alternativlos.
Zurück zum Ausgangspunkt, der Erderwärmung, die angeblich für 100 Jahre vorausgesagt werden kann. Gehen Erdöl und Kohle in den nächsten 50 Jahren zur Neige, werden sich entweder marktwirtschaftlichen Alternativen entwickeln, oder die Menschheit wird im größten, menschangemachten Holocaust in einer Art vorindustriellem Zeitalter verschwinden, noch bevor die hundert Jahre um sind.
Ohne Erdöl und Erdgas konnten um 1800 weniger als eine Milliarde Menschen von Pferde- und Ochsenkraft ernährt werden. Wenn die Bevölkerung weiter explodiert wie bisher, werden in 50 Jahren bereits 15 Milliarden Menschen die Erde bevölkern. 14 Milliarden werden ohne Öl und Kohle verhungern. Was wiegt schwerer? Eine auf hypothetischen Modellen gebaute Prognose der Erderwärmung, oder dieses präzise vorhersagbare Ende aller Zivilisation?
Wer Erderwärmung verhindern will und wer den wirtschaftlichen Holocaust der Menschheit verhindern will, der sollte und der muß etwas gegen Bevölkerungsexplosion tun!
Vornehmste und wichtigste Aufgabe der UN wäre es, eine ein- bis zwei-Kind Politik weltweit durchzusetzen!
Als Ingenieur oder Informatiker lernt man, daß eine Entwicklung, die vermurkst angegangen wurde, nicht erfolgreich enden kann. Bevor wir schreien, brüllen, demonstieren, randalieren oder uns zu unbegründeten "Klimazielen" oder zu einem marktzerstörenden Kohlendioxidhandel verpflichten, haben wir unsere Welt gedanklich (neu) zu ordnen. Wir haben unbewiesene Vermutungen und Mythen zu verbannen. Und wir haben die wenigen kompatiblen Technologien, die ökonomisch und ökologisch Sinn machen, zu finden und zu fördern. Dabei helfen weder Ideologien, noch Schulstreiks, noch Klimakleber, noch UN-Gremien: Nur Markt und Wissen helfen! Aber die brauchen Freiheit zur Entfaltung, nicht Gängelung durch immer noch mehr sinnlose Gesetze!
Klima läßt sich genausowenig "wenden", wie Energie oder Wirtschaft sich "wenden" lassen.
Um die Berechnungen überprüfen zu können, sollte Greta in der Schule fleißig Mathe, Physik, Chemie und Wirtschaft lernen, statt Freitags die Schule zu schwänzen und sich vor den Karren einer Lobby spannen zu lassen, deren Geschäftsideen sie nicht kennt [69].
Ich hoffe, es ist kein grober Rechenfehler unterlaufen.
Denn wie sagte schon Goethe:
"Es irrt der Mensch,
solang er strebt!"
gh, 03/2011. Korrigiert, umsortiert, mit aktuellem Wissen und Zahlenmaterial immer wieder bereinigt und ergänzt.
Vielen Dank an kritische Leser für wertvolle Hinweise und Anregungen!
"Nur die Lüge braucht die Stütze der Staatsgewalt,
die Wahrheit steht von allein aufrecht!"
Benjamin Franklin
Einheiten-Vorsätze:
f wie femto: 1f = 1e-12 = 10-12 = 0,000.000.000.001;
n wie nano: 1n = 1e-9 = 10-9 = 0,000.000.001;
µ wie mikro: 1 µ = 1e-6 = 10-6 = 0,000.001;
m wie milli: 1m = 1e-3 = 10-3 = 0,001;
k wie kilo: 1k = 1e3 = 103 = 1000;
M wie Mega: 1M = 1e6 = 106 = 1.000.000 = 1 Million
G wie Giga: 1G = 1e9 = 109 = 1.000.000.000 = 1 Milliarde
T wie Tera: 1e12 = 1012 = 1.000.000.000.000 = 1 Billion
P wie Peta: 1e15 = 1015 = 1.000.000.000.000.000 = 1 Billiarde
E wie Exa: 1e18 = 1018
Z wie Zetta: 1e21 = 1021
Y wie Yotta: 1e24 = 1024
Spezielle:
1 Tonne = 1t = 1000 kg (auch 1T)
0,01 = 1/100 = 1% (ein Prozent)
0,001 = 1‰ (ein Per Mille - ein Tausendstel) auch m wie milli
0,000001 = 1 ppm (ein Part Per Million - ein Millionstel) auch µ wie mikro
1000 ppm = 1 ‰
10 ‰ = 1%
ACHTUNG! Häufiger Übersetzungsfehler von Journalisten:
deutsch: eine Milliarde <=> english: one billion
deutsch: eine Billion <=> english: one trillion
Leistung:
1 Watt = 1 Volt · 1 Ampere: 1W = 1V · 1A (= 1VA)
1 Pferdestärke = 735,5 Watt: 1 PS = 0,7355 kW
Energie: ist Leistung mal Zeitdauer oder Kraft mal Weg:
1 Watt · 1 Sekunde = 1 Wattsekunde = 1 Newton · 1 Meter = 1 Joule:
1 Ws = 1J = 1 Nm; (1 Newton = 0,102 Kilopond)
1 Wattstunde = 3600 Wattsekunden = 3600 Joule = 3,6 Kilojoule:
1 Wh = 3600 Ws = 3600 J = 3,6 kJ
1 Kilowattstunde = 3,6 Megajoule:
1 kWh = 3,6 MJ; 1 MJ = 0,277 kWh
Oil Equivalent (oe oder ou für Oil Unit):
1 kg oe = 11,63 kWh
1 toe = 11,63 MWh (1 Tonne oe = 1000 kg oe)
Gas Counter Equivalent (gce oder GCE):
1 kg gce = 13,9 kWh
1 m³ gce ~ 10 kWh, Variation: 1m³ = 7...11 kWh (Berlin 2021: 1m³ = 10,86 kWh) [110]
Atom-/Molekulargewicht mol:
mol als Volumen: 22,414 Liter (ideales Gas, 0°C, 1 kp/cm²); z.B. 1 Gramm (einatomiger) Wasserstoff hätte 22,4 Liter
mol als Atomgewicht: z.B. 1 mol H2O = 1g + 1g + 16g = 18g (Gramm)
Beispiel zu Energie:
Es soll die in einem Pumpspeicherwerk speicherbare Energie berechnet werden. Das Speicherbecken liegt rund 280 Meter hoch und hat einen Inhalt von 6,5 Mio. m³ (Markersbach/Sachsen):
Gespeicherte Energie = Gewicht mal Höhe = 6,5 Mio. Tonnen mal 280 Meter ~ 65 Milliarden Newton mal 280 Meter = 18,2 Terajoule = 18,2 Terawattsekunden
18,2 TWs / 3600 sec/h = 5 GWh (Gigawattstunden)
(Markersbach kann real 1 GW für 4 Stunden leisten, d.h. es liefert 4 GWh, wenn 5 GWh hochgepumpt wurden)
Was machen zwölf Kinder, die von den Eltern kein Land mehr vererbt bekommen können? Um nicht zu verhungern, roden sie Wald. Auch wenn dieser Prozeß nicht linear verläuft, sondern über viele Umwege, so ist er doch real vorhanden.
Waldboden möge eine Schwarzerdedecke haben, die durchschnittlich einen Meter dick ist. Davon sei vielleicht die Hälfte Kohlenstoff. Nach menschengemachter Verwüstung [10] hat sich dieser Kohlenstoff zu Kohlendioxid umgewandelt, es bleibt gelber, grauer oder roter Lehm, Mergel oder Sandboden übrig. Wir wollen die dabei freigesetzte Menge von Kohlenstoff und Kohlendioxid schätzen.
Nun gibt es verschiedene Böden. Fällt ein Regenwald, ein See (Aralsee [112]), ein Sumpf oder ein Moor trocken, ist die Kohlenstoff-reiche Schicht vermutlich meterdick. Fällt eine Steppe trocken, ist sie deutlich dünner. Genaue Angaben sind schwer zu erhalten. Wir rechnen mal mit einer durchschnittlichen Dicke der Kohlenstoff-Schicht von 50 cm.
Das Volumen V der Schwarzerdedecke in der Größe der Ackerfläche Deutschlands A beträgt bei einer Höhe h = 0,5 m rund V = A · h = 0,12 Mio km² · 0,5 m = 60e9 m³ (60 Milliarden Kubikmeter).
Bei einer Dichte ρ = 2,26 g/cm³ = 2,26 t/m³ besitzt die Schwarzerde eine Kohlenstoff-Masse m von rund
m = V · ρ = 60e9 m³ · 2,26 t/m³ = 135,6 Gt (Gigatonnen).
Dieser Kohlenstoff wird in
md = (135,6 Gt · 3,666) = 497,1 Gt
Kohlendioxid verwandelt.
Im Verhältnis zu fossil erzeugtem Kohlendioxid mF nach Anh.3 erzeugt Desertifikation md damit jährlich
md / mF = 497,1 Gt / 32,32 Gt = 15,38
mal mehr Kohlendioxid.
Die weltweit desertifizierte Fläche setzt jährlich rund 15 mal mehr Kohlendioxid frei, als die Menschheit in Form von fossilem Kohlenstoff abbaut und verbrennt (Zahlen von 2016).
Mit anderen Worten: Durch Verbrennung von fossilem Kohlenstoff aus Erdöl, Erdgas und Kohle erzeugt die Menschheit nur 1/15,38 = 6,5% soviel Kohlendioxid, wie durch jährlich trockenfallende Flächen infolge von Desertifikation entsteht. Der Rest, 93,5% des menschengemachten Kohlendioxids entstammt der jährlich desertifizierten Fläche.
Fläche A der jährlichen Ausbreitung der weltweiten Verwüstung
A = 12 Mio. Hektar = 0,12 Mio. km²
(das ist etwa die Ackerfläche Deutschlands, Quelle [10])
Fläche der Sahara zur jährlichen Ausbreitung der weltweiten Verwüstung:
9 Mio. km² / 0,12 Mio. km² = 75, siehe Anh.8
Jährlich verwüstet auf der Erde ein zusätzliches Gebiet der Größe von Deutschlands Ackerfläche [10]. Dieses Gebiet produziert etwa 1/75 soviel Wärme, wie die Sahara, siehe Anh.8. Wenn die Sahara den 150-fachen Weltenergieverbrauch produziert, dann produziert nur die jährlich hinzukommende, durch Überweidung, Versiegelung und Rodung trockenfallende Fläche (150/75 = 2) das doppelte des Weltenergieverbrauchs! Und jedes Jahr kommen weitere zwei hinzu! Nach 75 Jahren haben wir bereits die nächste Sahara, die uns zusätzlich 75 mal den Weltenergieverbrauch hereinholt. Hier liegt ein Elefant begraben!
Nicht zu vergessen sind Staubstürme. Nach Austrocknung des Aralsees schicken vermehrte Staubstürme jährlich allein hier rund 150 Megatonnen Feinstaub in die höhere Atmosphäre, [112]. Deren Klimawirkung wäre dringend zu untersuchen.
(incl. Näherungen)
Um Dichte zu verstehen, haben wir bei einem Gas den Begriff der Temperatur zu verstehen. Temperatur wird von der durchschnittlichen Teilchenbewegung bestimmt. Bei verringertem Druck dehnt sich ein Gas aus. Bleibt die Teilchenbewegung konstant, so ist aber die im Volumen vorhandene Zahl der Teilchen (und damit die kinetische Energie) geringer - ein Thermometer würde eine geringere Temperatur anzeigen, siehe auch [73]. Folgende Näherungen beziehen sich, sofern nicht anders angegeben, auf ein ideales Gas mit 0°C und 1 kp/cm².
Luft besteht überwiegend aus O2- und N2-Molekülen. Dabei verdoppelt sich die Atommasse. Die Dichte ρ (rho) erhalten wir incl. Argon (Molmasse 18) etwa zu
ρluft = 78,1% · (14+14) + 20,9% · (16+16) + 0,94% · 18 = 28,73 g/mol = 1,28 g/l
Ein Mol sind bei einem idealen Gas 22,4 Liter.
Luft wird bei Erwärmung leichter und steigt auf. Mit sinkendem Druck dehnt sie sich aus und wird ebenfalls leichter.
Nach [57] hat Luft auf der Höhe des Meeresspiegels bei 20°C eine Dichte von ρ = 1,2 kg/m³ = 1,2 g/l.
ρh2o = 1+1+16 = 18 g/mol = 0,803 g/l
Ein Vergleich mit Luft zeigt, daß Wasserdunst (mit einer relativen Luftfeuchte unter 100%) etwa halb so schwer ist, wie die restliche Luft. Folglich steigt feuchte Luft auf! Dabei kühlt sie ab, der Taupunkt sinkt, Wasser kondensiert und wird schwerer als Luft. Absinkend erwärmt es sich wieder, der Taupunkt steigt, der Nebel löst sich wieder auf, das Wasser steigt wieder. Dieser Zyklus bestimmt die Wolkenbildung und erklärt, warum Cumuluswolken am oberen Ende wachsen und sich unten wieder auflösen. Allerdings spielen Aerosole bei diesem Prozeß eine Rolle. Unter Abwesenheit von Aerosolpartikeln kann Luft bis zu 8-mal mehr Wasserdampf aufnehmen, bevor Kondensation einsetzt [70] .
ρco2 = 12+16+16 = 44 g/mol = 1,964 g/l
Der Vergleich mit Luft zeigt, daß Kohlendioxid 1,5-mal so schwer ist, wie die restliche Luft. Mit Kohlendioxid beladene Luft sinkt folglich nach unten.
Ein Kilogramm reiner Kohlenstoff erzeugt (12+2·16)/12 = 44/12 = 3,666 kg CO2.
Steinkohle erzeugt pro kg bei durchschnittlich 5% Feuchte etwa
1kg · 95% · 3,666 = 3,48 kg Kohlendioxid und
1 kg · 5% = 0,05 kg Wasser
Heizwert Steinkohle um 8,1 kWh/kg [86]
(siehe auch [87])
Braunkohle [116] enthält pro kg durchschnittlich 50% Wasser. Alle Werte variieren sehr stark je nach Tagebau.
Die Dichte wird mit 1,2 bis 1,3 kg/Liter angegeben, wir rechnen mit 1,2 kg/L
Bei einer Trockensubstanz mit 65% Kohlenstoffanteil (50%·65% = 32,5%) entstehen etwa
1 kg · 50% · 65% · 3,666 = 1,19 kg Kohlendioxid und
1 kg · 50% = 0,5 kg Wasser.
Der Heizwert der Braunkohle ist je nach Zusammensetzung veschieden, wir rechnen mit 2,2 kWh/kg [85], [3], siehe auch [87].
Pro kg entstehen etwa
1 kg · 50% · 35% = 0,175 kg Asche und Schwefel
Die Asche europäischer Braunkohle enthält etwa 80 bis 135 ppm 238U und 232Th [162].
Bei 100 ppm sind pro Kilogramm etwa 0,175 mg Uran und Thorium enthalten:
1 kg · 17,5% · 100 ppm = 0,175 mg.
Pro Tonne T sind etwa 1,75 Gramm in der Asche enthalten.
Pro Kubikmeter sind etwa 1,46 Gramm enthalten (1,75 g/T / 1,2 m³/T = 1,46 g/m³).
Pro Kubikkilometer sind etwa 1460 Tonnen Uran enthalten.
gerechnet als Dieselöl (Kerosin ist ähnlich):
Molekulare Masse (Näherung als Diesel mit C12H24): 12·12 + 24·1 = 168.
Pro kg entsteht Wasser: (24 + 12·16) / 168 = 216 / 168 = 1,28 kg
und Kohlendioxid: (12·12 + 12·16·2) / 168 = 528 / 168 = 3,14 kg
Heizwert 11,9 kWh/kg ~ 9,7 kWh/Liter
[87]
Umrechnung Liter in Kilogramm: 0,825 kg/L
das sind 2,59 kg CO2 pro Liter Diesel oder Kerosin
Methan im Erdgas (siehe auch [87]):
Molekulare Masse von Methan: 4H + 1C = 4·1 + 12 = 16.
Ein Kilogramm Methan erzeugt (4·1 + 2·16) / 16 = 36 / 16 = 2,25 kg Wasser (4H + 2O)
und (1·12 + 2·16) / 16 = 44 / 16 = 2,75 kg CO2
Heizwert Methan 10 kWh/kg ~ 8,2 kWh/m³ [111]
Heizwert Erdgas 13,9 kWh/kg ~ 10 kWh/m³ [110]
Variation: 1m³ = 7...11 kWh (Berlin 2021: 1m³ = 10,86 kWh)
Propan/Butan-Mischung:
Autogas (LPG) bei 5...10 Bar:
Heizwert 12,8 kWh/kg ~ 6,9 kWh/Liter [109]
in Oil Equivalents oe (auch Oil Units ou) 2016 (Quelle aktualisiert [4]):
Erdöl 4418,2 Mtoe/a ~ 33,3%
Kohle 3732,0 Mtoe/a ~ 28,1%
Erdgas 3204,1 Mtoe/a ~ 24,1%
Nuclear 592,1 Mtoe/a ~ 4,5%
Hydro 910,3 Mtoe/a ~ 6,8%
Erneuerbare 419,6 Mtoe/a ~ 3,2%
Summe fossile 11,354 Gtoe/a ~ 85,5%
Summe (hydro + erneuerbare) 1,3299 Gtoe/a ~ 10,0%
Gesamtsumme 13,276 Gtoe/a ~ 100%
als Energieverbrauch der Menschheit (2016, Quelle aktualisiert):
(1 Tonne oe ~ 11,63 Megawattstunden: 1 toe = 11,63 MWh)
Em = 13,276e12 kg oe/a · 11,63 kWh/(kg oe) = 154,4e12 kWh/a = 154,4e15 Wh/a
Em = 154,4 PWh/a (Petawattstunden pro Jahr)
als Leistungsverbrauch der Menschheit (2016, Quelle aktualisiert):
Dividieren wir den jährlichen Weltenergieverbrauch Em durch die Zahl der Stunden des Jahres (1a = 24h · 365 = 8760h), dann können wir die durchschnittliche durch die Menschheit verbrauchte Leistung Pm ausrechnen.
Pm = 144,9e15 Wh/a / 1a = 144,9e15 Wh/a / (8760 h/a)
Pm = 17,6e12 W
Pm = 17,6 TW (Terawatt) (2016)
(Der Leistungsverbrauch betrug 2011, als dieser Aufsatz entstand, Pm = 16,5 TW).
Weltemission fossiles Kohlendioxid
Die Datenbank der IEA [44] zeigte für 2016 eine Weltemission von
mco2 = 32,32 Gt (Gigatonnen) Kohlendioxid (2016).
Umrechnungen der International Energy Agency (IEA) [44]:
1 toe = 11,63 MWh (1 tonne of oil equivalent is per definition 11.63 megawatthours)
1 toe = 41,87 GJ (gigajoules)
(thermal power plants have 39% thermal to electrical conversion efficiency per definition)
Kohlendioxid - Umrechnung Volumen-ppm in Masse-ppm:
Kohlendioxid ist rund 1,5-mal schwerer (44 g) als Luft (28,73 g). Ein Mol wiegt f-mal mehr:
f = 44 g / 28,73 g = 1,5315
410 vol_ppm entsprechen dann (f · 410 masse_ppm) = 628 masse_ppm.
Gewicht der Erdatmospäre
Bei einem Durchmesser der Erde von 12730 km hat die Erdoberfläche 509 Mio. km², siehe Anh.6. Drückt die Luftsäule mit rund einem Kilogramm pro Quadratzentimeter, so wiegt die Erdatmosphäre rund
me = 509 Mio. km² · 1 kg/cm² = 5,1e18 cm² · 1 kg/cm² = 5,1e18 kg
me = 5,1 Pt (Petatonnen).
Gewicht des Kohlendioxids in der Erdatmospäre
Gewicht der Erdatmosphäre = 5,1 Pt;
Kohlendioxid in Luft 410 vol_ppm ~ 628 masse_ppm;
mco2 = 5,1e18 kg · 0,000628 = 3,2e15 kg = 3,2e12 t (Tonnen)
mco2 = 3,2 Tt (Teratonnen) Kohlendioxid.
Anteil von Kohlenstoff in der Erdatmosphäre
Kohlendioxid enthält 12/44 = 27,3% Kohlenstoff (Atomgewichte: C=12, O=16, COO=44).
Die Atmosphäre enthält folglich etwa
mc = 27,3% · 3,2 Tt = 874 Gt (Gigatonnen) Kohlenstoff.
Fossiles zu atmosphärischem Kohlendioxid
In der Atmosphäre ist rund einhundert mal soviel Kohlendioxid gespeichert, wie vom Menschen jährlich fossil verbrannt wird (3,2 Tt / 32,32 Gt = 99). Mit Stand 2016 füllt der Mensch die Atmosphäre alle einhundert Jahre mit Kohlendioxid.
(ohne Felder, Seen, Flüsse, Moore, Dauerfrostböden (Tundra, Taiga) oder Schneewüsten)
Menschlich veratmetes CO2 (approximativ)
Angenommen, jeder Mensch hat permanent eine Leistungsaufnahme von 70 Watt. Angenommen, diese Leistung wird aus Substanzen gewonnen, deren Zusammensetzung Erdöl-ähnlich ist. Dann können wir mit 1kg oe = 11,63 kWh die Zeit t berechnen, bis wir ein kg oe veratmet haben:
t = 11,63 kWh / 70 W = 166,1 h = 6,92 d.
Dieses kg oe entspricht 3,14 kg Kohlendioxid, somit braucht ein Mensch 2,204 Tage, um ein Kilogramm Kohlendioxid zu erzeugen (6,92 d / 3,14 kg = 2,204 d/kg).
Er erzeugt 1/2,204 kg/d = 0,454 kg CO2 pro Tag,
oder 0,454 kg · 365 d= 165,7 kg CO2 pro Jahr.
Die Weltbevölkerung von rund 8 Milliarden Menschen veratmet 1326 Mt CO2 pro Jahr
(0,1657 t · 8e9 = 1,326 Gt).
Im Verhältnis zum fossil erzeugten Kohlendioxid (32,32 Gt/ 1,326 Gt= 24,37) ist dies rund 1/24 der Menge.
Wälder
Nach [5] sind weltweit in Wäldern
mwc = 862 Gt (862 Mrd. Tonnen)
Kohlenstoff vorhanden. Diese Menge entspricht rund
mwco2 = 862 Gt · 3,666 = 3,16 Tt Kohlendioxid.
Ozeane
Kohlendioxid ist mit 0,01% Massenanteil in den Ozeanen gelöst [9]. Deren Volumen wurde 2009 auf 1,33e9 km³ geschätzt [39]. Das Gewicht von maritimem Kohlendioxid in Ozeanen ist mit einer Dichte von rund 1 t/m³ etwa
moco2 = 1,33e9 km³ · 0,0001 · 1 t/m³ = 1,33e18 m³ · 0,0001 · 1 t/m³ = 133e12 t
moco2 = 133 Tt (Teratonnen).
Zusammen binden Wälder und Ozeane etwa
mwo_co2 = 3,16 Tt + 133 Tt
mwo_co2 = 136,2 Tt Kohlendioxid.
Wälder und Ozeane enthalten damit rund 43 mal soviel Kohlendioxid, wie die Atmosphäre (136,2 Tt / 3,2 Tt = 42,6).
Im Vergleich zum jährlich fossil produzierten Kohlendioxid der Menschen ist dort viertausend mal soviel Kohlendioxid gespeichert (136,2 Tt / 32,32 Gt = 4214).
Kalkstein
Karbonatgestein (Kalkstein) [8] bindet derzeit etwa
mcarb = 60e15 Tonnen = 60 Pt (Petatonnen) Kohlendioxid. Das ist 440 mal die Menge von Kohlendioxid in Ozeanen und Wäldern (60 Pt / 136,2 Tt = 441). Dieses Kohlendioxid kann nur durch saure Reaktionen gelöst werden und wird als passiv eingeschätzt.
Dauerfrostböden
Unbekannte, aber große und bei Erwärmung leicht lösliche Mengen Kohlendioxid sind im Boden, in Mooren (Taiga) und Dauerfrostböden (Taiga, Arktis, Grönland, Antarktis) gespeichert.
Wasserdunst blockiert im nahen Infrarot qualitativ etwa fünfmal effizienter als Kohlendioxid, siehe Abb.1 und Abb.13-2. Während Kohlendioxid eine typischen Konzentration um 400 ppm zeigt, variiert die Konzentration von Wasser an der Sättigungsgrenze zwischen -50°C (über Eis) und +50°C (über Wasser) zwischen 0,038 g/m³ (0,038 g / 1200 g = 31,7 ppm) und 82 g/m³ (82 g / 1200 g = 68333 ppm) [58].
Stellt man den Konzentrationsunterschied ins Verhältnis, so kann Wasserdunst um einen Faktor bis etwa einhundertsiebzig wirksamer sein (68000 ppm / 400 ppm = 170). In Multiplikation mit der etwa fünffach höheren spektralen Effiziens ergibt sich ein maximales Verhältnis der klimarelevanten Effiziens von Wasser in nichtkondensierter Form zu Kohlendioxid bis zu einem Faktor von achthundertfünfzig (170 · 5 = 850).
In der Hochatmosphäre wird die Wasser-Konzentration kältebedingt ihr Minimum (31,7 ppm) erreichen, dort ist Wasser etwa dreizehn mal ineffizienter als Kohlendioxid (410 ppm / 31,7 ppm = 12,93). Anders ausgedrückt: Eine feuchte Luftschicht muß dort dreizehn mal dicker sein, als Kohlendioxid, um vergleichbare spektrale Wirkung zu erzielen. Insofern ist davon auszugehen, daß eine Klimawirkung des Flugverkehrs eher mit Kohlendioxid korreliert.
Es entspricht der sinkenden naturwissenschaftlichen Bildung in Deutschland, daß (insbesondere elektrische) Verkehrsmittel mit deren Nettoverbrauch angegeben werden (können). Der ist beim PKW repräsentativ, aber nicht bei elektrisch betriebenen Verkehrsmitteln Anh.4, weil die Übertragungs- und Speicherverluste für Elektroenergie unbekannt sind. Wir haben bei allen Verkehrsmitteln nach dem Primärenergieverbrauch zu fragen, wollen wir die tatsächliche Kohlendioxidbelastung ermitteln. Bei einer Nachrechnung werden wir Wunder erleben. Hier haben elektrische Verkehrsmittel ein gravierendes Problem.
Statistiken weisen manchmal Löcher auf. In diesem Fall sind es unklare Daten zum Verhältnis der von Kraftwerken aufgenommenen und abgegebenen Energie zur Restenergie, die von Verbrauchern genutzt werden kann. Es gibt extreme Widersprüche. Insbesondere die Frage, wieviel Kohle verbrannt wurde, um beim Verbraucher eine Kilowattstunde zu produzieren, ist nicht zweifelsfrei beantwortbar.
Wirkungsgrad von Kohle-Kraftwerken
Wie wir wissen, brauchen unstete Wind- und Solarenergie eine 50%-ige Ergänzung durch Grundlast-Kraftwerke. Nach dem Willen von Frau Merkel werden das in DE keine Atomkraftwerke sein. Bleiben Biomasse, Kohle, Erdöl und Erdgas.
Der durchschnittliche Wirkungsgrad eines Kohlekraftwerkes liegt nach IEA bei 38% [44]. Auch der Wirkungsgrad anderer Dampfkraftwerke oder thermischer Kraftwerke dürfte vergleichbar sein.
Wird also Kohle zur Stromerzeugung genutzt, heizen 62% der eingesetzten Kohle die Umgebung. Und sie erzeugen unnötig viel Kohlendioxid. Wollen wir also elektrisch mit Kohlenenergie heizen, so verbrauchen wir fast dreimal soviel Kohle, als würden wir die Kohle im Kachelofen direkt verbrennen. Benutzen wir also eine Wärmepumpe, so muß diese schon mindestens einen Pumpenfaktor von drei aufweisen, um in der Effizienz mit dem Kachelofen gleichziehen zu können.
Wirkungsgrad von Pumpspeicherwerken
Aus der AGEB-Bilanz für 2018 (PDF [67]) geht hervor, daß die deutschen Pumpspeicherwerke mit einem Wirkungsgrad von 75% arbeiteten (Seite 31, rechts oben) "Pumpspeicher nahmen 8,4 PW Strom auf und gaben 6,3 PW wieder ab." (6,3/8,4 = 75%). Dieser Wirkungsgrad ist insofern relevant, weil er den Ertrag der nichtkontinuierlichen Energien (Wind und Solar) schmälert. Um wieviel wollen wir herausfinden. Windkraft wird ebenda mit 92,2 PW angegeben, Photovoltaik mit 46,2 PW, zusammen lieferten sie also 138,4 PW. Dividieren wir 8,4 PW durch 138,4 PW, so kommen wir auf durchschnittlich 6,07%. Folglich wurden nur 6,07% der Solar- und Windenergie zwischengespeichert, der Rest wurde offenbar als Laständerung oder Stromaustausch von Kraftwerken abgefangen. Das ist erstaunlich wenig. Es zeigt, wie wichtig Grundlastkraftwerke für die Effizienz von Windkraft- und Solaranlagen sind.
Wirkungsgrad der Energieübertragung
Erster Rechenweg
Aus der Bilanz der AGEB für 2017 geht hervor (Excel-File [67]), daß der Energieeinsatz zur Stromerzeugung bei 4747 PJ lag (Zelle AD18 in Tab.4.1). Demgegenüber betrug der elektrische Endenergieverbrauch 1871 PJ (Zelle AD11 in Tab.6.1). Dividieren wir diesen Endenergieverbrauch durch den Einsatz zur Stromerzeugung, erhalten wir 39,4% (1871/4747 = 39,4%).
Das heißt:Nur 39,4% der erzeugten Elektroenergie kam 2017 beim Verbraucher an.Zweiter Rechenweg
Schauen wir diesen Wert genauer an, erkennen wir ein Problem. Thermische Kraftwerke (Kohle, Öl, Gas) haben bereits einen Wirkungsgrad von nur 38%. Der Wert 39,4% ist zu hoch. Entweder, andere Energiearten (Windkraft, Kernkraft) treiben den Durchschnitt nach oben, oder fossile Kraftwerke werden erst ab dem Stromzähler berechnet. Hier entsteht große Unsicherheit, ob der Kraftwerk-Wirkungsgrad bereits berücksichtigt wurde. Denn fossile Energien machten recht viel aus, nämlich 58,8% der Stromerzeugung (Summe =AD34+AD35+AD36+AD37 in Tab.4.1, [67]).Denken wir an den Standard-Wirkungsgrad eines thermischen Kraftwerkes von etwa 38% nach IEA, dann könnten wir schlußfolgern, daß sich die AGEB-Zahl für den Energieeinsatz auf Strom ab Kraftwerk beziehen muß. Das würde implizieren, das der Gesamtwirkungsgrad für 100% Kohle/Öl/Gas von Kraftwerk (38%) und zentraler Energieversorgung (39,4%) bei 14,9% lag (38% · 39,4% = 14,9%).
Das hieße:Nur 14,9% der eingesetzten fossilen Energien kam beim elektrischen Verbraucher an.Dritter Rechenweg
Unser Strom kommt aus verschiedenen Quellen. Recherchen zum Thema Strommix werden durch verschiedene Zahlen im Internet erschwert, siehe [12] contra [31], [64], [65] und [67]. Letztlich wurde Quelle [67] genutzt, die auf die Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen (AGEB) 2017 zurückgeht.Rechnen wir über alle Energien, ergibt sich ein anderes Bild. Nach [67] war der
Primärenergieverbrauch Deutschlands 2017 (alle Energien)
13,1% erneuerbare Energien,
34,6% Mineralöl
23,8% Erdgas
10,9% Steinkohle
11,1% Braunkohle
6,1% Kernkraft
0,4% andere
Insgesamt wurden 13594 PJ (Petajoule) produziert, davon 80,4% aus fossilen Trägern und nur 13,1% aus regenerierbaren Energieträgern (Biomasse 9%, Windkraft 3,1%, Solarkraft 1%).
Mit 1PJ = 0,278 TWh lag der Primärenergieverbrauch von DE damit bei 3,78 PWh (13594 · 0,278 TWh) entsprechend 325 Mtoe (3,78e15 / 11,63e6).
Davon wurden 9593 PJ = 2,67 PWh (Petawattstunden) oder 70% importiert (9593 PJ / 13594 PJ = 70,56%).
Im XLS-File der AGEB [67] finden wir auch den Endenergieverbrauch. Danach kamen 9329 PJ = 2,59 PWh beim Verbraucher an, das sind genau 68,6% (9329 PJ / 13594 PJ = 0,686). Anders gesprochen: 31,4% der eingesetzten Energien verschwanden spurlos. Da Tankwagen selten verunglücken, dürften die Verluste ausschließlich im Stromnetz zu finden sein. Arbeitet ein Kohlekraftwerk mit einem Standard-Wirkungsgrad von 38%, so können wir diese Netzverluste gleich mit einrechnen, macht 26,1% (38% · 68,6% = 26,068%).
Nur etwa ein Viertel der elektrischen Energie kam damit beim Verbraucher an, drei Viertel erwärmten die Erde und erzeugen Kohlendioxid. Eine (rein elektrische) "Energiewende" erhöht die Kohlendioxidemissionen massiv, wenn sie auch nur teilweise auf fossilen Strom (aus Kohle, Erdgas, Erdöl) baut.
Selbst bei einem für 2030 avisierten Strommix von 50% - mehr ist mit Wind und Sonne nicht zu erreichen, soll das Netz bei langen Flauten nicht zusammenbrechen (50% sogenannter Grundlastkraftwerke sind unvermeidbar) - werden wir nur einen Wirkungsgrad von 52,1% erreichen (26,068% / 50%). Mit anderen Worten: Nur 52% der eingesetzten (Kohle-) Energie kommen beim Verbraucher an.
Zur Stromerzeugung wurden 2017 in DE verwendet [67]:
Braunkohle 28,6%
Steinkohle 15,5%
Gase 13,4%
Mineralöle 1%
Kernenergie 17,5%
Erneuerbare 21,5%
Erneuerbare zu fossilen Sromquellen stehen damit im Verhältnis 21,5 / 58,5 = 36,75% (Fossil 28,6 + 15,5 + 13,4 + 1 = 58,5%). 63,25% des Strommix stammen folglich aus fossilen Quellen. (Kernenergie wird nicht betrachtet).
Ein "Strommix" kann folglich auch nur etwa dieser Zusammensetzung entsprechen. Im Strommix waren 2017 folglich 63,25% fossile Energien enthalten.
Wenn wir davon ausgehen, daß 63% des Strommix (2017) [67] derzeit aus Braunkohle stammt, dann können wir auch sagen, wenigstens 63% der Elektrofahrzeuge fahren mit fossilem Strom.
Im Kohlenkraftwerk ist bereits am Ausgang des Generators (38%) der Wirkungsgrad des Dieselmotors (40%) erreicht. Während die Leistung beim Diesel jetzt schon die Räder des Autos treibt, wird der elektrische Strom aus dem Kraftwerk über bis zu 50 Stufen transformiert. Jede dieser Transformationen erzeugt Wärme - und vermindert damit den Gesamtwirkungsgrad der Kette.
Ein Beispiel mit 15 Stufen:
Die Energie des Kraftwerksgenerators wird hochgespannt auf Mittelspannung. Die Energie wird hochgespannt auf Hochspannung. Sie wird über eine Hochspannungsleitung zum Pumpsppeicherwerk übertragen. Dort angekommen wird sie auf Mittelspannung und folgernd auf die Speisespannung der Motor-Generatoren untersetzt. Das Wasser wird hochgepumpt. Das Wasser kommt herunter und treibt nun die Motor-Generatoren. Die Spannung wird transformiert zu Mittelspannung und folgend zu Hochspannung. Die Energie wird auf einer Hochspannungsleitung zum Verbraucher transportiert. Dort wird sie auf Mittelspannung und auf Netzspannung (230V/400V) transformiert. Damit wird der Akku des E-Mobils geladen. Abschließend wird er entladen. Auch der Motorregler und der E-Motor werden warm. Endlich kann mechanische Energie erzeugt werden.
Jeder Schritt einer Energieumwandlung hat dabei einen begrenzten Wirkungsgrad. Bei einem Transformator entsteht z.B. typisch 1% Abwärme.
Sind vom Kraftwerk zum Verbraucher 15 Transformationen nötig, sinkt der Wirkungsgrad n = 0,9915 = 0,860 auf 86%. Sind vom Kraftwerk zum Verbraucher 30 Transformationen nötig, sinkt der Wirkungsgrad n = 0,9930 = 0,7397 auf 74%. Sind vom Kraftwerk zum Verbraucher 50 Transformationen nötig, sinkt der Wirkungsgrad n = 0,9950 = 0,605 auf 60,5%.
Weitaus größere Verluste entstehen im Pumpspeicherwerk (typ. Wirkungsgrad 70%), beim Lade-/Entladezyklus des E-Mobils (typ. Wirkungsgrad 70%) und im Fahrregler/Elektromotor (typ. Wirkungsgrad 80%).
Damit ergibt sich eine typische Kette von Wirkungsgraden für E-Mobilität:
Wirkungsgrad eines mit Kohlestrom geladenen E-Mobils
Kohlekraftwerk 38% Transformationsverluste (hier 15-stufig) 86% Übertragungsleitungen 90% (Pauschale, abhängig von Leitungslängen etc.) Pumpspeicherung 70% Akku laden/entladen 70% Fahrregler und E-Motor 80% _________
Produkt: 11,5%
In Worten: Es kommen nur 11,5% der verheizten Kohle-Energie an den Rädern des E-Mobils an! Im Gegensatz zu einem Wirkungsgrad von 40% eines modernen Diesels ist das bedrückend wenig. Die gute, alte Dampflok kann da mit ihrem 10% Wirkungsgrad nahezu mithalten.
Wollen wir ein Akku-gespeistes E-Mobil mit einem Dieselmobil vergleichen, entfällt der erste Faktor (38%), weil ein Diesel etwa denselben Wirkungsgrad besitzt. Ohne Pumpspeicherung bleibt ein Wirkungsgrad von 43,3% (86% · 90% · 70% · 80% = 43,3%), mit Pumpspeicherung bleibt ein Wirkungsgrad von 30,3% (43,3% · 70% = 30,3%) gegenüber einem Diesel übrig.
Was bleibt von der Windenergie an den Rädern eines E-Mobils übrig?
Wirkungsgrad eines mit Windstrom geladenen E-Mobils
Transformationsverluste (hier 15-stufig) 86% Übertragungsleitungen 90% (Pauschale, abhängig von Leitungslängen etc.) Pumpspeicherung 70% Akku laden/entladen 70% Fahrregler und E-Motor 80% _________
Produkt: 30,3%
Nur rund ein Drittel der von Windrädern produzierten Energie kommt an den Rädern eines E-Mobils an. Zwei Drittel gehen als Übertragungs- und Speicherverluste verloren. Theoretisch wäre das nicht schlimm, müßten nicht auch die zwei Drittel verpuffter Energie bezahlt werden. Die hohen Kosten für den Windstrom sind also stets mit einem Faktor drei zu multiplizieren, um den realen Preis von E-Mobilität zu erfahren.
Nach Zahlen des Statistischen Bundesamts [99] verbrauchten deutsche PKW im Jahre 2017 21,01 Mrd. Liter Diesel und 25,34 Mrd. Liter Benzin. Mit Anh.10 können wir die Werte in kWh umrechnen, die E-Mobile vergleichsweise bräuchten.
Diesel: 21,01e9 l · 5 kWh/l = 105,1e9 kWh
Benzin: 25,34e9 l · 4,66 kWh/l = 118,1e9 kWh
_______
Summe Diesel + Benzin = 223,2 Mrd. kWh = 223 TWh (Terawattstunden)
PKW allein brauchen also 223 Mrd. kWh.
2018 gab es 29213 Windkraftanlagen in DE. Sie erzeugten 111,5 Mrd. kWh. Pro Windrad waren es durchschnittlich 3,816 Mio. kWh. Würde die Energie der Windräder zu 100% an den PKW-Rädern ankommen, bräuchten wir 58472 Windräder. Leider aber kommen nur 30,3% an, siehe oben. Wir haben die Zahl der Windräder durch diesen Wirkungsgrad zu dividieren, um die Gesamtzahl der Windräder zu ermitteln: Damit brauchen wir rund zweihunderttausend Windräder (58472 / 30,3% = 192977) allein um die Elektroenergie für den PKW-Verkehr zu produzieren, bestünde dieser nur aus E-Mobilen.
"Private Haushalte verbrauchten im Jahr 2018 ca. 644 Terawattstunden (TWh) Energie, das sind 644 Milliarden Kilowattstunden (Mrd. kWh) oder 2.320 Petajoule (PJ). Dies entsprach einem Anteil von gut einem Viertel am gesamten Endenergieverbrauch."
Zitat: Umweltbundesamt
Wenn ein Windrad durchschnittlich 3,8 GWh pro Jahr erzeugt (siehe oben), bräuchten wir dafür rund 170.000 (einhundertsiebzigtausend) zusätzliche Windkraftwerke (644.000 GWh / 3,8 GWh = 169474).
Da auch hier die unbekannten, aber hoch anzunehmenden Übertragungs- und Zischenspeicherverluste zwischen Energieerzeuger und Verbraucher zuschlagen, sollte man diese Zahl sicherheitshalber verdoppeln. Wir hätten also zusätzlich 340.000 Windkraftwerke für elekrische Beheizung von Wohnungen zu installieren.
Wie oben berechnet, benötigen wir netto 200.00 Windräder zum Laden elektrischer PKW und 340.000 Windräder für elektrische Beheizung privater Haushalte, in Summe also 540.000 Windräder.
In Bezug auf knapp 30.000 vorhandene Windräder 2019 ist dies eine sportliche Herausforderung: Dort, wo jetzt ein Windrad steht, müßten etwa achtzehn (!) stehen, nur um den Energiehunger einer komplett elektrischen PKW-Flotte und den privaten Heizenergiebedarf in DE zu decken (540.000 / 30.000 = 18).
Leider ist damit noch nicht das Ende der Fahnenstange erreicht.
Um den gesamten Primäreergiebedarf Deutschlands von 3753 TWh in 2019 komplett zu decken, bräuchten wir noch mehr Windräder. Bereinigt von Atomenergie (6%) und erneuerbaren Energien (15%) wäre eine Primärenergie von 79% von 3753 TWh (100% - 6% - 15% = 79%), also 2965 TWh, abzulösen.
Dafür bräuchten wir knapp 800.000 (achthunderttausend) Windräder (2965 TWh / 3,8 GWh = 780.229).
Dort, wo jetzt ein Windkraftwerk steht, würden dann etwa 26 stehen müssen (780.229 / 30.000 = 26). (Die Übertragungsverluste sind bereits im Primärenergiebedarf enthalten).
Ob für diese immense Anzahl an Windkraftwerken hinreichend viele Standorte verfügbar sind, steht in den Sternen. Eines allerdings sollte klar sein: Der Energiepreis wird sich vervielfachen. Ob das sozial verantwortbar ist, muß bezweifelt werden. Auch wenn man Optimist ist, so deuten diese Zahlen an, daß eine zwangsläufig elektrische "Energiewende" wohl eher dem Reich überschäumender Phantasie zuzuordnen ist. (Erneuerbare Energien aus landwirtschaftlicher Produktion dürfen hier nicht betrachtet werden, weil deren Erzeugung landwirtschaftliche Fläche vernichtet, die für Nahrungsmittel gebraucht wird. Auch erzeugen sie durch Waldvernichtung direkte Erderwärmung).
Sehen wir uns moderne Verbrenner-Hybridfahrzeuge an, bei denen der Akku vom Verbrennungsmotor geladen wird, entfallen die Transformationsverluste, die Übertragungs- und die Pumpspeicherverluste. Wir kommen zu folgender Bilanz:
Wirkungsgrad eines Hybridfahrzeuges, vom Bordmotor geladen
Verbrenner-Motor 40% Akku laden/entladen 70% Fahrregler und E-Motor 80% _________
Produkt: 22,4%
Bei rein elektrischem Betrieb des Hybriden kommen immerhin etwa 22,4% des verbrannten Kraftstoffs an den Rädern an, wenn der Akku vom Bordmotor geladen wird. Mit einem etwa doppelt so hohen Wirkungsgrad (22,4% / 11,5% = 1,95) sind Hybridfahrzeuge damit den Kohlestrom-gespeisten E-Mobilen überlegen. Nicht reine E-Fahrzeuge, sondern Hybridfahrzeuge erzeugen weniger Kohlendioxid, werden sie nicht an der Steckdose mit Kohlenstrom geladen.
Weil der Akku des Hybridfahrzeug im Stadtbetrieb aber zum großen Teil aus der Stromrückspeisung der (nutzlosen) Bremsenergie geladen wird, erhöht sich der Gesamtwirkungsgrad des Hybriden gegenüber dem reinen Verbrenner je nach Fahrprofil (Stadt oder Land) zusätzlich.
Gehen wir vom Toyota Auris aus, dann zeigen Erfahrungswerte, daß er mit abgeschalteten Hybrid innerstädtisch etwa 7 Liter/100km braucht. Mit eingeschaltetem Hybrid sind es nur noch 4 Liter/100km (Erfahrungswert eines Berliner Taxifahrers). Wenn 7 Liter einem Wirkungsgrad von 40% entsprechen, dann entsprechen 4 Liter einem Wirkungsgrad von grob 70% (40% · 7/4 ).
Was heißt das? Rund siebzig Prozent der eingesetzten Energie kommen beim Hybriden im Stadtverkehr an den Rädern an. Im Fernverkehr sinkt der Wirkungsgrad dann allerdings leicht unter die 40% des Verbrennungsmotors, weil der Wagen schwerer ist.
Hybridantriebe verursachen damit die geringsten Kohlendioxidemissionen. Die Förderung von Hybridfahrzeugen würde Deutschland den Pariser Klimazielen erheblich näher bringen.
Kohlendioxid ist schwerer als Luft. Der Kohlendioxid-Eintrag von Kraftwerken, Verkehr und Heizung ist bodennah. Falls der Wind nicht weht, wird er bodennah abgebaut. Eine Wirkung auf die Albedo ist eher als gering anzunehmen. Mit dem Flugverkehr sieht es anders aus. Flugzeuge fliegen in einer Höhe von rund 10 Kilometern. Sie beeinflussen mit ihren Abgasen direkt die Hochatmosphäre.
Die Datenbank der IEA [44] zeigte eine Weltemission der Erde von 32,32 Gt (Gigatonnen) Kohlendioxid für 2016. Der Flugverkehr erbringt 2,69% der weltweiten Gesamtmenge von fossilem Kohlendioxid, also 2,69% · 32,32 Gt = 0,869 Gt.
Kerosin ist Dieselöl ähnlich. Nach Anh.3 entstehen pro Tonne rund 3,14 t Kohlendioxid und 1,28 t Wasser, in Summe entstehen pro Tonne Kerosin rund 4,4 t sog. "Klimakiller"-Gase (Wasser und Kohlendioxid). Damit können wir den Kerosinverbrauch berechnen: 0,869 Gt / 3,14 t = 0,277 Gt Kerosin. Das sind 277e6 Tonnen oder 277e9 Liter (277 Gl) Kerosin, die verbraucht wurden.
CO2 = 869 Mt (Mio. Tonnen) und
H2O = 355 Mt (= 277 Mt · 1,28).
Zusammen werden durch die Luftfahrt rund (869 + 355) Mt = 1,22 Gt Klimakillergase in 10 km Höhe freigesetzt.
Verifikation IEA vs. ICAO:
Da im Internet viele falsche Zahlen kursieren, rechnen wir die ICAO-Zahlen der Passagierkilometer nach. ICAO gibt für 2016 rund 5,3e12 km an, siehe Abb.13-1 [30]. Damit können wir den durchschnittlichen Treibstoffverbrauch der Luftflotte berechnen. Wir sollten auf einen Verbrauch etwa zwischen 4 und 5 Liter pro 100 km und Passagier kommen: 277e9 Liter / 5,3e12 km = 0,0523 Liter/km = 5,23 Liter / 100 km. Mit diesem Durchschnittsverbrauch von 5,23 Liter auf 100 Passagierkilometer können wir die IEA- und ICAO-Angaben als zusammenpassend betrachten.Verifikation einer Medienmeldung:
Durch die Medien ging im April 2019, daß 2018 permanent rund 1 Million Menschen in Flugzeugen flogen. Deren Kerosinverbrauch beträgt bei angenommenen 5 Litern pro 100 Kilometer bei einer durchschnittlichen Fluggeschwindigkeit von 800 km/h:
- Verbrauch pro Person und Stunde: 5 Liter mal 800 km / 100 km = 40 Liter/h
- Verbrauch pro Person und Tag: 40 Liter mal 24 Stunden = 960 Liter/d ~ 1 m³/d
- Verbrauch von einer Million Passagieren pro Tag: 1 Mio. · 1 m³/d = 1 Mio m³/d
- Verbrauch der gesamten Luftflotte der Erde pro Jahr: 1 Mio. m³/d · 365 = 365 Mio. m³/a = 365 Mm³ · 0,8 t/m³ = 292 Mt (Megatonnen) Kerosin pro Jahr.
Das Ergebnis liegt erstaunlich nahe am oben berechneten, exakten Wert von 277 Mt Kerosin.
Im Verhältnis zum Kohlendioxid der Erdatmosphäre nach Anh.3 zeigt sich, wie der Flugverkehr die Erdatmosphere mit Kohlendioxid von oben "befüllt". Dazu dividieren wir das gesamte, in der Atmosphäre anzutreffende Kohlendioxid durch die Flugflottenemission: (3,2 Tt / 869 Mt/a) = 3682/a. Anders ausgedrückt: Flugzeuge sättigen die Atmosphäre etwa in 3700 Jahren vollständig mit Kohlendioxid. Aus 10 km Höhe driftet das Kohlendioxid langsam nach unten. Am Boden wird es abgebaut.
Je geringer die Konzentration von Kohlendioxid und Wasser, desto länger ist deren Verweildauer in der Atmosphäre. Da nicht klar ist, wie lange Wasserdampf und Kohlendioxid zehn Kilometer zurück zur Erdoberfläche brauchen, um dort abgebaut werden zu können, muß keine Klimawirkung des Flugverkehrs angenommen werden. Die Keeling-Kurve in Vergleich zur Entwicklung des Flugverkehrs (Abb.13-1) deutet genauso darauf hin, wie die vertikale Verteilung des Kohlendioxids in Abb.13-2 .
Betrachten wir den Flugzeug-Verbrauch pro Passagierkilometer von 5,3 Litern pro Hundert Kilometer im Verhältnis zu anderen Verkehrsmitteln, so wird deutlich, daß diese besser ist, als bei Alleinfahrt im PKW auf der Autobahn (6,3 Liter pro 100 km). Sie ist aber schlechter, sobald im PKW mehrere Personen transportiert werden. Sie ist auch deutlich schlechter, als die eines Fernbus, siehe Anh.13. Hinzu kommt, daß erst das Flugzeug den Massen-Transport über sehr weite Strecken ermöglicht.
Die zugehörige Kohlendioxidemission des Flugzeugs ist übrigens 164 g/km (5,3 l/100 km = 0,053 l/km; 0,053 l/km · 3,1 kg/l = 164 g/km).
Um eine bildliche Vorstellung zu bekommen, wieviel CO2 die Menschheit jährlich erzeugt, wollen wir noch die Dicke der menschengemachten CO2-Schicht nachrechnen, die sich jährlich um die Erde legt.
Oberfläche der Erde
Beträgt der Erddurchmesser d etwa 12730 km, dann besitzt die Erde als angenäherte Kugel etwa eine Oberfläche A von:
A = π d² = π · (12730 km)² = 509e12 m² = 509 Millionen km²
Dicke einer fiktiven, menschengemachten Rußschicht
Ruß (Graphit) hat eine Dichte ρ von 2,26 g/cm³ = 2,6 T/m³. Nach Anhang 3 holt der Mensch jährlich etwa 5,43 Mrd. Tonnen reinen Kohlenstoff aus der Erde. Das zu dieser Masse m gehörige Kohlenstoff- (Graphit-) Volumen V ist mit ρ = m / V:
V = m / ρ = (5,43e9 T) / (2,26 g/cm³)
V = (5,43e15 g) / (2,26 g/cm³)
V = 2,4e15 cm³ = 2,4e9 m³.
Die Belaghöhe h auf der Erdoberfläche erhalten wir, indem das Volumen V durch die Fläche A der Erde geteilt wird:
h = V / A
h = (2,4e9 m³) / (509e12 m²)
h = 4,72 µm
In Worten: Die Menschheit erzeugt und verbrennt pro Jahr eine Kohlenstoffmenge, die die Erde mit einer 4,7 Mikrometer dicken Kohlenstoffschicht bedecken würde. Diese Schichtdicke entspricht einem Zehntel der Dicke eines menschlichen Haares.
Im Vergleich zu kilometertiefen Ozeanen ist diese hauchzarte Schicht wohl eher vernachlässigbar.
Adäquate Dicke der Kohlendioxidhülle
Rechnen wir nach Anhang 3 mit etwa 20 Mrd. Tonnen menschengemachtem Kohlendioxid pro Jahr, und entspricht ein Mol Kohlendioxid rund 22,4 Litern (l), dann besitzt ein Gramm CO2 ein Volumen von rund 0,5 Litern:
44 g CO2 ~ 22,4 l (ergibt sich aus der Molmasse)
1g CO2 ~ 22,4/44 l = 0,509 l
Auf Höhe des Meeresspiegels nehmen 20 Mrd. Tonnen CO2 (20e15 Gramm) ein Volumen V ein von etwa:
V / 22,4 l = 20e15 g / 44 g
V = 10,2e15 l = 10200 km³
Verteilen wir dieses Volumen auf die Erdoberfläche A, dann ergibt dies jährlich eine Höhe h von:
V = A · h
h = V / A = 10200 km³ / 509e6 km² = 0,02 m = 2 cm
Im Verhältnis zu einer Höhe der dichten Atmosphäre von rund 10 Kilometern entsprechen diese zwei Zentimeter (2 cm / 10 km) = 1 / 500000) ganz grob einem Fünfhunderttausendstel der Dicke der Erdatmosphäre.
Die Erde bietet der Sonne eine Oberfläche A als Scheibe an mit A = π d², wenn d den mittleren Erddurchmesser darstellt. Mit d = 12742 km (Wikipedia) folgt die der Sonne dargebotene Fläche A mit
A = π d² = 510 Mio. km²
Wärmeeinstrahlung der Sonne
Reflektieren Wolken im Mittel geschätzt etwa 30% direkt ins All zurück, und rechnen wir mit einer Solarkonstante K von 1367 W/m² (Leistung pro m²), so nimmt die Erde permanent die Leistung Pe in Form von Wärme auf:
Pe = K · 70% · A = 1376 W/m² · 0,7 · 510e6 km²
Pe = 488e15 W
Pe = 488 PW (Petawatt)
5%-Variation der Wärmeeinstrahlung der Sonne
Die 5%-Variation Pv der Sonneneinstrahlung beträgt
Pv = Pe · 5% = 488 PW · 0,05 = 24,4 PW (Petawatt)
Wärmeeinstrahlung der Sonne zu menschengemachter Wärme
Dividieren wir die Wärmeleistungsaufnahme der Erde Pe durch die mittlere vom Menschen erzeugte/verbrauchte Leistung Pm nach Anh.1, so erhalten wir ein Verhältnis j beider Größen von
j = Pe / Pm
j = 488 PW / 17,6 TW = 27727.
In Worten: Die Sonne strahlt rund dreißigtausend mal soviel Wärmeleistung zur Erde herein, wie die Menschheit im Mittel erzeugt.
Variation der Sonneneinstrahlung
Wenn die Variation der Sonneneinstrahlung, wie von Astronomen angenommen, etwa 5 Prozent beträgt, dann entspricht diese Variation 5 Prozent dieser Leistung, also dem
(5% · j) = 0,05 · 27727 = 1386-fachen des Weltenergieverbrauchs der Menschheit.
Mit anderen Worten: Sollte die Sonnenstrahlung um 5 Prozent variieren, dann variiert sie mit der rund 1400-fachen Wirkung des Weltenergieverbrauchs der Menschheit.
Fläche der Sahara: 9 Mio. km² (Wikipedia)
Solarkonstante: 1367 W/m²
effektive Einstrahlung in Äquatornähe: rund 1000 W/m²
einkommende Reflexion an Wolken (Albedo): 80% [17]
Als Wärme-Überschuß bei wolkenfreiem Himmel in Relation zum bewölkten Himmel werden
800 W/m² angenommen mit 8 Stunden Sonnenschein pro Tag; 365 Tage pro Jahr: 365 · 8 h = 2920 h/a
Energieeintrag der Sahara Es pro Jahr:
Es = Fläche · Sonnenscheindauer · Stunden_pro_Jahr
Es = 9e12 m² · 800W/m² · 2920 h/a
Es = 21e18 Wh/a (Wattstunden pro Jahr)
Es = 21 EWh/a (Exawattstunden pro Jahr; Exa: 1e18)
Verhältnis n als Energieeintrag der Sahara Es zum Weltenergieverbrauch Em 2011:
n = Es / Em = 21000 PWh/a / 144,9 PWh/a
n = 144,93
Die nicht bewölkte Sahara trägt im Vergleich zu einer bewölkten Sahara rund einhundertfünfzig mal soviel Energie ein, wie die Menschheit jährlich produziert.
Rechnet man die trocken-warmen Wüsten und Halbwüsten der Erde zusammen, dann kommen wir auf eine Fläche um die 30 Mio. km². Das ist etwas mehr als die dreifache Fläche der Sahara.
Entsprechend dürfte der Wärmeeintrag auch etwa der dreifache sein. Aus
Anh.1 wissen wir, daß die Sahara eine Energie Es von etwa 21000 Petawattstunden pro Jahr einbringt. Die Sahara bringt dabei eine gemittelte Wärmeleistung ein von
Ps = Es / t = 21e18 Wh/a / (365·24 h) = 2,4e15 W = 2,4 Petawatt, siehe oben.
Alle Wüstengebiete zusammen bringen etwa dreimal soviel ein, sie erzeugen eine Leistung von rund
Pw = 3 · Ps = 7,2 Petawatt.
Im Verhältnis zum Weltenergieverbrauch (ausgedrückt als Leistung) Pm von 17,6 TW (2016) liefern die Wüstengebiete
Pw mit rund 7,2 Petawatt etwa
7,2 PW / 17,6 TW = 409 mal mehr Wärmeleistung.
Eine 5%-Variation der Sonnenstrahlung Pv bringt in Relation zur Absorption von Wüsten und Halbwüsten zusammen (Pw) einen Faktor i
i = Pv / Pw = 17,6 PW / 7,2 PW = 2,44 = 244%
In Worten: Die von Astronomen gefürchtete 5% Variation der Sonneneinstrahlung ist nur rund zweieinhalb mal stärker, als die zusätzliche Einstrahlung, die durch alle Wüsten und Halbwüsten der Erde zusammen absorbiert wird.
Könnten wir alle Wüsten und Halbwüsten begrünen, würden wir damit eine Erhöhung der Sonneneinstrahlung von bis zu 2 Prozent kompensieren:
NR: x = 0,05 · 7,2 PW / 17,6 PW = 2%.
Astronomisch betrachtet, ergibt sich die Erdtemparatur aus der Wechselwirkung zwischen der Erwärmung durch die Sonne und der permanenten Rückstrahlung der Erde in das mit 3 Kelvin sehr kalte Weltall rundherum. Zwischen Einstrahlung und Rückstrahlung entsteht ein Gleichgewicht. Um Erderwärmung zu analysieren, sind beide Seiten zu betrachten. An der Berechnung der Rückstrahlung allerdings scheiden sich die Geister.
Dabei strahlt die Sonne auf die Erde als Scheibe mit der Fläche
AS = π d² / 4.
Für die Rückstrahlung nähern wir die Erde als kugelförmigen Punktstrahler an, die Erdkugel hat die Oberfläche
AR = π d².
Vergleichen wir beide Flächen, so ist zu erkennen, das die ins All zurückstrahlende Fläche genau vier mal größer als die von der Sonne bestrahlte Fläche ist,
AR / AS = 4.
Mit einer Solarkonstante S = 1367 W/m² strahlt die Sonne permanent mit rund
PS = S · AS = S · π d² / 4 = 1367 W/m² · π · (12742 km)² = 697e15 Watt
PS = 697,1 PW (Petawatt)
auf die Erde. Davon werden je nach Quelle 20% bis 30% sofort von Wolken zurück ins All gestrahlt. Es bleiben
Pw = 70% · 697,1 PW = 488 PW,
die auf der Erde ankommen. Das ist rund der dreißigtausendfache Weltenergieverbrauch von 2016 (488 PW / 17,6 TW = 27727).
Soll sich die Erde weder erwärmen noch abkühlen, so muß die ankommende Strahlungsleistung im Mittel der abgegebenen Strahlungsleistung gleich sein.
Um die im Mittel zurückgestrahlte Strahlungsleistung PR pro Quadratmeter zu berechnen, brauchen wir also nur die Solarkonstante mit 70% zu multiplizieren und durch das Flächenverhältnis zu teilen.
PR = S · 70% / 4 = 1367 W/m² · 0,7 / 4 = 239 W/m².
Wir kommen pro Quadratmeter Erdoberfläche auf 239 Watt, die im Durchschnitt permanent zurück ins All gestrahlt werden.
Wie verändert Kohlendioxid die Rückstrahlung nun? An dieser Stelle scheiden sich die Geister. Im WWW finden wir verschiedenste Annahmen zur durch Kohlendioxid blockierten Rückstrahlung Pb. Schon Heinz Hug [34] berechnete, daß Kohlendioxid die Atmosphäre bereits auf 10 Meter optisch dicht macht und keine Rückstrahlung mehr durchgelassen wird. Dies würde bedeuten, daß die Rückstrahlung konstant bleibt, daß sie unabhängig von einer noch weiter steigenden Kohlendioxidkonzentration ist.
Es entsteht der Verdacht, das Wasserdampf/-dunst der Übeltäter ist. Nachts kühlt er ab und kondensiert - damit blockiert er die Rückstrahlung komplett. Tags erwärmt sich die Luft, die Kondensation verschwindet und die Sonne wärmt. Nur klare Nächte sind lausig kalt.
Blockierte Rückstrahlung -
Wasser- und Kohlendioxid-Absorption von 9 bis 13 µm
Die Energieabstrahlung eines schwarzen Körpers nimmt nach dem Stefan/Boltzmann Gesetz mit der Temperatur zur vierten Potenz ab. Um uns ein Bild zu machen, welche Wellenlänge zu welcher Temperatur eines schwarzen Strahlers paßt, wollen wir einen Blick auf die Planck-Kurven werfen.
Abb.A9-1: Maxima der Strahlungsdichte eines schwarzen Strahlers relativ zur Temperatur in Grad Celsius. Die mittlere Erdtemperatur beträgt 14°C. Bei 90°C wird im Maximum etwa 24-mal soviel abgestrahlt, wie bei -80°C. Grob sind die Absorptionskurven für Kohlendioxid und Wasser eingezeichnet. Während Wasser nur eine schmale Lücke läßt, blockiert Kohlendioxid nur die extrem tiefen Temperaturen rechtsseitig. Man beachte, daß dieses Bild nur symbolisch gilt. Die Konzentration von Wasser und Kohlendioxid bestimmt die Steilheit der Kurven, darüber allerdings ist wenig genaues Wissen vorhanden. Siehe dazu auch Abb.2-1 .
Wir sehen, daß Kohlendioxid nur energiearme, kalte Strahlung (rechtsseitig) blockiert, während Wasserdunst beidseitig blockiert. Die Wirkung von Wasser erscheint damit qualitativ höher. Weil auch die Konzentration von Wasser aus vorn erörterten Gründen höher anzusetzen ist, können wir davon ausgehen, daß Wasserdunst der Klimakiller No.1 ist. Dazu würde die Wasserdunstglocke passen, die von Flugzeugen in der Hochatmosphäre gemacht wird. Als Argument ist die geringe Molekülmasse zu nennen, die Wasserdunst im Gegensatz zu Kohlendioxid so lange dort oben verweilen läßt, bis er kondensiert und damit schwerer wird als die umgebende Luft.
Längst hat es sich herumgesprochen: E-Mobilität ist eine Sackgasse. Sie ist grandios gescheitert. Trotz aller Subventionen sind E-Mobile in Anschaffung und Betrieb mindestens doppelt so teuer, auch erzeugen sie noch viele Jahre wesentlich mehr Kohlendioxid pro gefahrenem Kilometer, als Verbrenner.
Der Steuerzahler zahlt Milliarden Subventionen aus der Benzin- und Diesel-Besteuerung und den CO2-Abgaben. Diese fließen direkt in die Förderung von E-Mobilität und ähnlichen, ideologie-getriebenen Projekten.
Wir wissen, wohin das führt: Fallen eines Tages die Subventionen weg, verschwinden subventionierte Produkte sang- und klanglos vom Markt. Die Subventions-Milliarden aber sind vernichtet, daraus entstehen dann unglaubliche Berge von Schrott und giftigstem Sondermüll, den niemand entsorgen kann oder will. Grüner Zeitgeist eben.
2004 hielt ich einen Vortrag auf dem Wiener Motorsymposium. Dort treffen sich alljährlich die Entwicklungsleiter der Automobilindustrie. Ich glaube, es war der Entwicklungsleiter von Toyota, der über E-Mobilität referierte. Die Marktschätzung war damals: E-Mobile sind ein Marktsegment, welches einen maximalen Anteil von 7 bis 12 Prozent haben wird. Und dieser scheint nun erschöpft zu sein (2024). Gravierende Umsatzeinbrüche der Branche von 30 Prozent gegenüber dem Vorjahr deuten darauf hin.
Da viele Kunden ein E-Fahrzeug kaufen, ohne sich bewußt zu sein, wie der "Spritverbrauch" von Elektrofahrzeugen zu bewerten ist, hier eine grobe Nachrechnung.
Gibt es eine Möglichkeit, den Tankinhalt eines Dieselfahrzeugs mit der Akkukapazität eines Elektrofahrzeugs zu vergleichen?
Ja, man kann den Energiegehalt von Litern Benzin oder Diesel mit Kilowattstunden vergleichen.
Diesel hat einen Brennwert von rund 12,6 kWh/kg oder 10,4 kWh/l (kWh/l: Kilowattstunden pro Liter) [21]. Ältere PKW-Dieselmotoren besitzen einen Wirkungsgrad von 36%, moderne Turbo-Einspritzermodelle kommen auf einen Wirkungsgrad bis zu 43% [22]. Pro Liter Diesel geben sie folglich eine mechanische Energiemenge von 10,4 kWh/l · (36%...43%) = 3,75...4,47 kWh/l (Kilowattstunden pro Liter) ab. Für folgende Rechnungen nehmen wir einen Mittelwert von rund 4 kWh/l an.
Vom geladenen Akku zum Antrieb könnten E-Autos einen Wirkungsgrad um 80% erreichen. Von 100 kWh im Akku bleiben dann etwa 80 kWh übrig, die auf die Straße gebracht werden können. Der Rest wird in Akku, Fahrregler und E-Motor in Wärme umgewandelt. Um auch diesen Wirkungsgrad zu berücksichtigen, haben wir die 4 kWh/l durch den Wirkungsgrad des E-Autos zu dividieren: 4 kWh/l / 80% = 5 kWh/l.
Diese 5 Kilowattstunden pro Liter Diesel bieten nun die Möglichkeit, die Batteriekapazität eines Elektroautos in dem Tankinhalt eines Dieselautos umzurechnen. Wir brauchen die Akkukapazität in kWh lediglich durch 5 zu dividieren, um das Dieseläquivalent in Litern zu erhalten.
Das Dieseläquivalent L in Litern ergibt sich aus der Batteriekapazität E des E-Autos in Kilowattstunden dividiert durch eine Konstante HD (in Kilowattstunden pro Liter):
L = E / HD
{kWh} / {kWh/l} = {l}HD = E / L
{kWh/l}
Der Wert dieser Konstanten HD liegt, wie oben hergeleitet, typisch bei etwa
HD = 5 kWh/l
(Kilowattstunden pro Liter Diesel).
Diese Konstante läßt sich auch für Benzin angeben. Benzin hat mit 9,7 kWh/l einen geringeren Brennwert als Diesel. Das Brennwertverhältnis von Benzin zu Diesel beträgt etwa 9,7 / 10,4 = 93,3%. Um die H-Konstante für Benzin HB zu erhalten, multiplizieren wir die des Diesels mit 93,3%.
HB = 4,66 kWh/l
(Kilowattstunden pro Liter Benzin)
(Hierbei nehmen wir implizit grob an, daß der Wirkungsgrad unseres Benziners bei 40% liegt.)
Betrachten wir die Batteriekapazität von modernsten Elektro-PKW nach [24], so können wir diese jetzt direkt in Litern Tankinhalt Diesel oder Benzin ausdrücken, siehe Tab.1. Wir dividieren dazu die Akkukapazität (Energie) durch die H-Konstante (Energie pro Liter).
Liter: L = E / H
{l} = {kWh} / {kWh/l}
Umgekehrt können wir berechnen, welche Akku-Kapazität wir brauchen, um einen für uns praktikablen Tankinhalt zu erhalten.
Kilowattstunden: E = L · H
{kWh} = {l} · {kWh/l}
Was bedeutet diese Umrechnungskonstante in der Praxis? Schauen wir uns dazu einige E-Mobile an. Die Tabelle möge nur beispielhaft gelten, sie wiederspiegelt lediglich das Spektrum angebotener Akku-Kapazitäten am Jahresende 2018.
Tabelle 1: Umrechnungsbeispiele von kWh in Liter Diesel (Stand 12/2018), gerechnet mit HD = 5 kWh/l
| Kapazität E in kWh |
Dieseläquivalent L in Litern |
|
|---|---|---|
| Smart EQ | 17,6 | 3,52 |
| Hyundai Ionic | 28 | 5,6 |
| Renault ZOE40 | 40 | 8 |
| Opel Ampera | 60 | 12 |
| Tesla S100 | 100 | 20 |
Die Tabelle zeigt: Hat mein PKW eine Tankreserve von fünf Litern, so entspricht diese energetisch dem vollen Akku eines Hyundai Ionic. Mit dem neuen E-Fahrzeug ist also der Seidenfuß auf dem Gaspedal überlebensnotwendig. Man könnte auch sagen:
Elektrisch fahren wir vorrangig im Bereich der Tankreserve eines Otto-Motors.
Würden Sie mit 20 Litern Tankinhalt von Berlin zum Skifahren in die Dolomiten aufbrechen? Noch dazu mit dem Wissen bewaffnet, daß die Supercharger-Ladestellen (Schnelladesäulen) auf der Autobahn gerade inkompatibel, defekt oder besetzt sind und daß das Nachladen an der hauseigenen Drehstrom-Steckdose jedes Hotels (mit maximal 11 kW) fast 10 Stunden dauert, um diese 20 Liter (100 kWh) nachzuladen?
Der Akku, der diese 20 Liter Dieseläquivalent in 7104 Zellen aufnimmt, wiegt übrigens stolze 600 Kilogramm - ein Hinweis darauf, welch gigantische Umweltschäden der Erde bei massenhafter Elektromobilität winken. Gleichzeitig mag dies auch ein Hinweis darauf sein, wieviel fossile Energie bei der Herstellung dieses Akkus vorab verbraucht wurde.
Auf der anderen Seite ruiniert jede Schnelladung oder Starkentladung einen Akku sehr viel schneller, als eine Normalladung. Für den Tesla-Akku gibt es dazu Belege in [123]. Danach soll der Tesla-Akku bereits nach 25 Schnelladungen deutlich nachlassen.
Dividieren wir die Masse durch die gespeicherte Energie, so erhalten wir das Masse-Energie-Verhältnis MEV vergleichbarer Akkus (als Referenz nehmen wir den Tesla-Akku)
MEVa = 600 kg / 100 kWh = 6 kg/kWh (Kilogramm pro Kilowattstunde).
Dessen Inverse, das Energie-Masse-Verhältnis EMV ist dann
EMVa = 100 kWh / 600 kg = 0,167 kWh/kg (Kilowattstunden pro Kilogramm).
Unter der Annahme, ein Diesel-Tank hat komplett mit Diesel gefüllt grob eine Dichte d = 1 kg/l (Kilogramm pro Liter), können wir zum Vergleich das EMV eines Diesels ausrechnen.
EMVD = HD / d = 5 kWh/l / 1 kg/l = 5 kWh/kg.
Der Dieseltank hat gegenüber dem Akku folglich ein dreißigfach höheres Energie-Masse-Verhältnis (5 kWh/kg zu 0,167 kWh/kg = 30).
Bei gleicher, gespeicherter Energie wiegt ein LiPo-Akku rund 30-mal soviel, wie ein Dieseltank.
Wir sehen, mit äquivalenten Diesel-Tank-Volumina von 3 bis 20 Litern sind E-Autos für die Stadt hervorragend, aber für Fernfahrten schlicht ungeeignet. Wenn wir uns also ein neues Fahrzeug anschaffen wollen, sollten wir genau bedenken, welche Fahrstrecken zu bewältigen sind.
Im Modellbau begann der Hype der LiPo-Akkus nach der Jahrtausendwende insbesondere im Modellflug. Da LiPo-Akkus ein erheblich höheres Leistungsgewicht als alle bis dahin bekannten Akkus hatten, gestatteten sie nicht nur elektrischen Segelflug, sondern auch Kunstflug. Auch elektrische Quadcopter- und Hubschraubermodelle wären ohne LiPo-Akkus nicht denkbar.
Nun gibt es ein Problem. Im Gegensatz zu Blei- oder Nickel-Akkus gleichen Lithium-Akkus ihre Ladung nicht passiv aus. Alterungsprozesse sind bei jeder Zelle geringfügig unterschiedlich. Schaltet man viele Zellen in Reihe, führt dies dazu, daß die schwächste Zelle bei Schnelladung oder Starkentladung Über- oder Unterladen wird, mit verhehrenden Folgen.
Beides kann zum Zellbrand führen. Als Abhilfe wurden aktive Balancer-Verfahren entwickelt. Jede Zelle erhält eine Elektronik, die darüber wacht, daß diese Zelle nicht Unter- oder Überladen werden kann [150].
Nun muß ein 100-Kilowattstunden-Akku bei einer zum Beispiel angegebenen Spitzenleistung von 680 PS (gleich 500 Kilowatt oder 0,5 Megawatt) bei einer Akku-Spannung von 1000 Volt einen Spitzenstrom bis zu 500 Ampere abgeben (P = U·I; I = U / P = 500.000 Watt / 1000 Volt).
(Zum Vergleich: Ein Schlosser schweißt mit 30 bis 150 Ampere bei 30 bis 40 Volt).
Eine Akku-Spannung von 1000 Volt bedeutet, es sind rund 300 Lithium-Zellen (a 3,6 Volt) in Reihe geschaltet. Das bedeutet: Jede Zelle wird mit diesen 500 Ampere belastet.
Und hier entsteht ein Problem: Da jede dieser 300 Zellen elektronisch balanciert werden muß, sind tausende Elektronik- Bauelemente im Einsatz: Versagt ein einziges von ihnen beim Laden oder Entladen, kann der Akku abbrennen oder explodieren.
Das erklärt, warum soviele Bilder brennender Smartphones oder E-Fahrzeuge im Internet kursieren. Es erklärt auch, warum viele Parkhäuser und Tiefgaragen sehr schnell Schilder erhielten:
"Einfahrt für E-Fahrzeuge verboten!"
Ebenfalls zu beachten ist, daß nachts die Sonne nicht scheint. Wenn wir also nachts laden, kommt der Strom bei Windstille aus dem Kohlekraftwerk. Und dann produzieren wir pro verbrauchter Antriebsleistung 3,5 mal soviel Kohlendioxid wie ein Diesel, siehe Anh.4.
Unabhängig von politischen Beschlüssen müssen wir wohl oder übel erkennen, daß eine flächendeckende E-Mobilität auf der Straße mit Akku-betriebenen Fahrzeugen derzeit eine ideologisch vorangetriebene Vision ist, die technisch unausgereift ist.
Mein Fazit: Die Technik der E-Mobilität ist weder ausgereift, noch tauglich, um Benzin und Diesel als Energieträger zu ersetzen.
Der Berlin-Brandenburgische Innovationspreis 2018 [77] wurde an einen "batteriebetriebenen Zug" (keine Modelleisenbahn) mit einer Kapazität der Batterie von - Zitat: "18.000 Smartphone-Akkus" verliehen. Bei durchschnittlich 3,7 Volt und 2,8 Ah pro Smartphone-Akku wären das rund 10 Wattstunden pro Akku (3,7 V mal 2,8 Ah ~ 10 Wh). Zehn Wattstunden mal 18.000 Akkus macht 180 kWh (Kilowattstunden), mit der H-Konstante in Diesel umgerechnet (Division durch 5 kWh/l) entspricht dies einem Tankinhalt von etwa 36 Litern Diesel. Dieser Akku wiegt dann mehr als 1080 kg (180 kWh / EMVD = 180 kWh / 0,167 kWh/kg = 1080 kg). Würden Sie als Eisenbahner eine Diesellok mit 36 Litern Diesel im Tank vor einen Zug spannen? Eher nicht? Und wo kommt die immense Energie für die Zugheizung im Winter her? Aus Standheizungen, die mit Heizöl betrieben werden? Die Präsidentin der Jury war übrigens Soziologin.
Wie schon erörtert, ist unsere Wirtschaft vollständig von Kohlenstoff abhängig. Eine Energiewende allein löst nicht ansatzweise dieses Problem. Selbst wenn wir genug preiswerte Energie hätten, bräuchten wir noch den Kohlenstoff.
Gehen wir davon aus, daß Kohle, Erdöl und Erdgas über die nächsten Generationen versiegen könnten, wären alternative Kohlenstoffträger gefragt. Ob diese Rohstoffe versiegen werden, ist allerdings ungewiß, von Jahr zu Jahr wird mehr Erdöl gefördert. Und das, obwohl dessen baldiges Ende schon vor einhundert Jahren prophezeit wurde, siehe dazu eine Analyse in [168].
Pflanzen, insbesondere Holz, haben eine unvergleichlich effiziente Art, Kohlenstoff aus dem Kohlendioxid der Luft zu gewinnen. Wie groß müssten Deutschlands Wälder sein, um wenigstens genug Diesel für den Transport und für Landmaschinen, sowie Kohlenstoff für die Industrie (Chemie, Plast, Stahl, Beton etc.) zu gewinnen?
Derzeit existieren weltweit fossile Brennstoffreserven, die am genauesten für Braunkohle erfaßt sind. Um unsichersten erscheinen die Zahlen für Erdöl [85], [86], [87], [88]. Ein besonderes Problem bei Kohle stellt der exponentiell wachsende Verbrauch dar.
Bei der Braunkohle geht die BGR (Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe) von Vorräten aus, die bei einem Fördervolumen von 2006 noch etwa 280 Jahre reichen. Deutsche Vorräte reichen noch für 231 Jahre [85].
Der Weltbedarf an Steinkohle könnte mit Zahlen von 2006 noch 130 Jahre gedeckt werden, aber der Bedarf steigt nach IEA-Angaben um 2,3% jährlich an. Die Reichweite deutscher Steinkohle-Vorkommen wurde von der BGR im Jahre 2003 noch mit 1000 Jahren beziffert, wettbewerbsfähig waren damals nur 4,125 Promille, entsprechend einem Abbau-Vorrat von vier Jahren [86].
Die Erdölförderung hat offenbar ihren Höhepunkt erreicht. Es wird jährlich mehr gefördert, als neue Lagerstätten entdeckt werden. Angaben von Ölkonzernen sind aus Geschäftsgründen meist zu optimistisch [88].
Wesentliche Kohlenstoffträger (siehe Anh.4) sind in Deutschland Steinkohle (10,9%) und Öl (34,6%); Erdgas wird zumeist für Heizzwecke verwendet, Braunkohle zur Energieproduktion verheizt.
Öl und Steinkohle machten 2017 zusammen 45.5% des Primärenergieerbrauchs von 13549 PJ = 3,78 PWh = 325 Mtoe aus, das sind 148 Mtoe (325 · 0,455) oder 1,72 PWh.
Deutschland ist netto Holz-Exporteur. In Deutschland werden aus dem Vorrat von 3,7 Milliarden Festmeter jährlich etwa 60 Millionen Festmeter (m³) oder 1,6% entnommen. Leider liegen keine Zahlen darüber vor, wieviel Holz maximal entnehmbar wäre, so wissen wir, daß viele Wälder unter Schutz stehen und nicht angetastet werden. Auch ist nicht genau bekannt, welchem Energieäquialent in oe ein Kubikmeter Holz bei welcher Feuchte und Holzart entspricht. Wir nehmen mal an, ein Kubikmeter Holz entspricht etwa 0,33 toe [87].
Unter der Annahme, mit Holz wären nur Öl und Steinkohle zu substituieren, wären 148 Mtoe zu ersetzen. Verfügbare 60 Millionen Kubikmeter würden nicht allzuweit reichen, 60 Mio m³ = 20 Mtoe. Der derzeitige Verbrauch (148 Mtoe) ist damit rund 7 mal höher, als die derzeit abgeholzte Menge (148/20 = 7,4).
Deutsche Wälder könnten damit gerade ein siebtel des eigenen Minimalbedarfs an Kohlenstoff decken, vorausgesetzt, Holz wird nicht auch noch für andere Zwecke gebraucht. Anders ausgedrückt: Deutschland hat bereits heute eine zu hohe Besiedlungsdichte, um die nötige Menge an Kohlenstoff aus natürlichen Ressourcen zu gewinnen. Nordische Länder werden damit in Zukunft die Holzversorger sein müssen. Ob sie das können, ist unklar.
Noch haben wir sehr viel Zeit, uns auf fehlenden, fossilen Kohlenstoff vorzubereiten. Wissenschaftsprojekte, die die Kohlenstoffgewinnung aus dem Kohlendioxid technischer Abgase gewinnen, könnten förderungswürdig sein.
Wenn heute überall Energiewende und Elektromobilität alternativlos als ultima ratio gefeiert wird, so sollte der mündige Bürger ein Recht darauf haben, ungeschminkt zu erfahren, welche Kosten ihn erwarten. Wir wollen deshalb berechnen, was ein Liter Diesel-Äquivalent aus Windkraft subventions- und steuerbefreit tatsächlich kostet.
Besitzer von E-Mobilen werden sich schon gewundert haben: An Autobahn-Schnelladesäulen kostet 2019 die Kilowattstunde bis zu 79 Cent. Im Anh.10 haben wir gesehen, wie man die Kilowattstunde (kWh) in den Liter Dieseläquivalent umrechnen kann: Nur soviel: Es sind recht genau 5 kWh, die einen Liter Diesel ersetzen. So kostet der elektrische Liter Diesel also etwa 5 mal 79 Cent gleich 3,95 Euro. Steuerbefreit würde der Liter Diesel auch etwa 79 Cent kosten, elektrisch fahren ist also recht genau fünf mal teurer als mit Diesel. Selbst an der Hausladestelle, an der wir um die 30 Cent zahlen, sind die fünf Kilowattstunden mit 1,50 € noch teurer, als der zusätzlich steuerbelastete Liter Diesel.
Solarzellen werden nicht betrachtet, sie haben ein ernst zu nehmendes, spezielles Problem, sie produzieren im Lebenszyklus in Mitteleuropa offenbar zumeist weniger Energie, als zu deren Produktion gebraucht wird [68].
Kosten pro Kilowattstunde
Wird ein E-Fahrzeug mit Windkraft geladen, können wir von Selbstkosten zwischen 10 und 15 Cent pro kWh ausgehen [75]. Beziehen wir alle elektrischen Verluste nach Anh.4 ein, so werden inkl. Zwischenspeicherung im Pumpwerk und im Akku rund 8,7 Kilowattstunden Windkraftenergie gebraucht (1/11,5% = 8,7) um eine Kilowattstunde an den Rädern des E-Mobils zu erzeugen. Bei einem Erzeugerpreis von 15 Cent/kWh und einem Transportpreis von vielleicht 10 Cent/kWh kommen wir subventionsbefreit auf Kosten von 2,18 Euro pro Kilowattstunde (8,7 kWh · 25 Cent/kWh = 218 Cent).
Kosten pro Liter Diesel-Äquivalent
Um einen Liter Diesel nach Anh.10 zu ersetzen, benötigen wir 5 kWh an den Rädern, siehe H-Konstante. Damit kostet das elektrische Äquivalent zum Liter Diesel subentionsbefreit 10,90 Euro (5 · 2,18 = 10,90). Heute (30.10.2019) kostet der Liter Diesel bei HEM auf dem Adlergestell 1,239 Euro. Abzüglich der 47 Cent Mineralölsteuer pro Liter Diesel [76] kommen wir heute steuerbefreit auf 0,769 Euro/Liter.
Setzen wir den subentionsbefreiten Windkraftpreis ins Verhältnis zum steuerbefreiten Dieselpreis, kostet uns die Fahrt mit dem Windkraft-geladenen Elektromobil real den vierzehnfachen Preis einer Fahrt mit dem Diesel pro Leistungseinheit! (10,90/0,769 = 14,2).
Wird das E-Mobil direkt mit Kohlestrom (ohne den Umweg über einen Pumpspeicher) geladen, steigt der Wirkungsgrad etwas an, nach Anh.4 auf (38%·86%·90%·70%·80% =) 16,5%. Damit müssen wir durchschnittlich 6 kWh im Kraftwerk (1/0,165 = 6,05) erzeugen, um eine Kilowattstunde an die Räder zu bringen. Mit einem deutschen Durchschnittspreis pro Kilowattstunde 2019 von 30,22 Cent kostet eine Kilowattstunde an den Rädern dann 1,83 Euro (6,05 kWh · 0,3022 Euro/kWh = 1,83 Euro).
Um einen Liter Diesel durch Strom zu ersetzen, benötigen wir wieder etwa 5 kWh an den Rädern, siehe H-Konstante Anh.10. Damit kostet das elektrische Äquivalent zum Liter Diesel subentionsbefreit 9,14 Euro (5 kWh · 1,83 Euro/kWh = 9,14 Euro).
Setzen wir den Strompreis ins Verhältnis zum steuerbefreiten Dieselpreis, kostet die Fahrt mit dem Kohlekraft-geladenen Elektromobil den zwölffachen Preis einer Fahrt mit dem Diesel pro Kilowattstunde an den Rädern. (9,14/0,769 = 11,9).
Kohlendioxidbilanz bei Ladung mit Kohlestrom
Rechnen wir die Kohlendioxidbilanz nach, wird es dramatisch. Pro Kilowattstunde an den Rädern hat das Kraftwerk 6 kWh (1/0,165 = 6,05) zu erzeugen. Pro Liter Diesel-Äquivalent brauchen wir 5 Kilowattstunden. Macht zusammen 30 kWh (6 · 5 kWh = 30 kWh). Mit anderen Worten: Das Kohlekraftwerk erzeugt 30 kWh, um einen Liter Diesel zu ersetzen. Diesel hat einen Heizwert von 11,9 kWh/kg. Braunkohle schwankt je nach Abbaugebiet um 8000 kJ/kg = 8 MWs/kg = 2222 Wh/kg = 2,2 kWh/kg.
Folglich werden 13,6 kg Braunkohle (30 kWh / 2,2 kWh/kg = 13,6 kg) verbrannt, um einen Liter Diesel zu ersetzen. Das ist gelinde ausgedrückt Irrsinn. Braunkohle mit 70% Kohlenstoff erzeugt pro Kilogramm etwa 1,19 kg Kohlendioxid, Diesel erzeugt etwa 3,14 kg Kohlendioxid pro kg. Während ein Liter Diesel rund 3,14 kg Kohlendioxid produziert, liefern 13,6 kg Braunkohle rund 16,2 kg Kohlendioxid ab.
Pro Fahrenergieeinheit an den Rädern erzeugt das E-Mobil damit etwa fünf mal mehr Kohlendioxid (16,2 kg / 3,14 kg = 5,16), als ein Verbrennungsmotor.
Im Gegensatz zu China, wo 19.000 Staudämme CO2-arm und koninuierlich Elektrizität aus Wasserkraft erzeugen, hat Deutschland kaum Wasserkraft zur Verfügung. Windenergie ist allenfalls ein schlechter Ersatz dafür, weil sie nicht kontinuierlich zur Verfügung steht. Während E-Mobilität aus Wasserkraft in China Sinn macht, ist sie bei Braunkohlenspeisung in DE ein Desaster.
Somit ist E-Mobilität auf Kohlebasis ein vielfach stärkerer Klimakiller, als V-Mobilität (Verbrenner-Mobilität). Wer glaubt, Elektro wäre CO2-freundlich, ressourcenschonend, billig oder öko, der irrt. Den Preis zahlen wir alle. Problematisch wird es, wenn wir alle elektrisch fahren würden: Dann können die Elektro-Subventionen nicht mehr aus der Mineralölsteuer bezahlt werden.
Es stellt sich unvermeidlich die Frage, ob windkraftbetriebene E-Mobilität wirklich sinnvoll ist, oder ob es sich dabei um "Trick 17 mit Selbstüberlistung" handelt. Das sollte nachdenklich machen. Zumal in jedem für Windkraft oder Solarenergie bezahlten Euro wieder Energie und CO2 steckt. Mehr dazu in Anh.13.
E-Mobilität kann vielleicht mit der heimischen Solarzelle auf dem Dach halbwegs funktionieren. Während man emissionsfreie Innenstädte fordert, zeigt die Nachrechnung, daß mit Kohlenstrom geladene E-Fahrzeuge viel mehr Kohlendioxid als Dieselfahrzeuge erzeugen. Und daß der Preis für Windkraftladung wie für Kohleladung eigentlich unbezahlbar ist.
Nicht allein, daß der Akku des E-Mobils schon soviel kostet, wie ein heutiger Kleinwagen. Der in ihm steckende Energieaufwand amortisiert sich nach unterschiedlichsten Modellrechnungen erst nach mehreren hunderttausend Kilometern. Dazu kommen die verdeckten Subventionen für Windkraft- und Solaranlagen und den Netzausbau, die auch wieder der Steuerzahler begleicht. Deren Strom ist zu Atom- oder Kohlestrom nicht konkurrenzfähig, weil stets noch eine Zwischenspeicherung zu bezahlen ist, die zusätzlich auch noch Verluste von 30% einbringt (wir haben 30% mehr zu zahlen).
Das eigentliche Problem: unsere Industrie ist schon mit den jetzigen, deutschen Strompreisen nicht konkurrenzfähig. Weitere Industrieflucht wird für steigende Arbeitslosigkeit in DE sorgen.
Wenn also jemand bekräftigt, er wäre für die Verminderung von Kohlendioxid-Emissionen oder die Verminderung von Erderwärmung, dann sollte derjenige ein Verbot jeglicher, von Kohlenstrom gespeisten Elektro-Verkehrsmitteln fordern.
Hier wird das ganze Problem deutlich: Da man an der Stromtank-Steckdose nicht unterscheiden kann, ob der Strom aus fossiler Verbrennung stammt, oder aus erneuerbaren Energien, haben wir es beim Elektroantrieb auch mit einer Mogelpackung der sogenannten "Energiewende" zu tun. Von den katastrophalen Umweltauswirkungen bei der Herstellung der Akkumulatoren abgesehen, erzeugt der E-Antrieb so oder so viel mehr Kohlendioxid als ein moderner Verbrennungsmotor pro an die Räder gebrachte Kilowattstunde.
Der E-Antrieb ist folglich der derzeit "stärkste Klimakiller", um mit dem Jargong von Umweltaktivisten zu sprechen. Kohlendioxid-Ausstoß, wie Wirkungsgrad sind vergleichbar einer Dampflok (8...10%)! E-Mobilität ist damit der ökologische Albtraum schlechthin und besitzt eigentlich nur in Ballungsräumen den Vorteil geringerer Luftverschmutzung.
E-Mobilität hat nicht die Spur einer Chance, an die Effizienz von Diesel oder Benzin heranzukommen: Weder von den Kosten, noch von der erreichbaren Reichweite (Faktor 1/30), noch vom Kohlendioxid-Ausstoß. Auch wenn dies auf den ersten Blick überhaupt nicht so scheint: diese Nachrechnung spricht ihre eigene Sprache.
Wie ist es möglich, daß bislang niemand diesen gravierenden Systemfehler bemerkt hat? Offenbar verschleiert uns die Komplexität neo-sozialistischer Gesetzgebung und die Komplexität von Steuern und Subventionen bereits wieder vollständig den Blick auf das Ganze (die DDR läßt grüßen!).
Wie sagte doch unser Alt-Bundeskanzler:
"Wer Visionen hat,
sollte zum Arzt gehen!"
Helmut Schmidt
Elektrisch betriebene Fahrzeuge verdoppeln den CO2-Ausstoß, wenn auch nur teilweise Kohlekraftwerke den Strom erzeugen.
Wachsender technologischer und technischer Fortschritt bedingt wachsende Spezialisierung bei Industriearbeitsplätzen. Vom Arbeitnehmer wird damit immer weiter wachsende Flexibilität erwartet. Damit wächst objektiv das Verkehrsaufkommen. Inwiefern die Internet-Kommunikation Abhilfe schaffen kann (Stichwort Heimarbeit) sei dahingestellt.
Während Straßenverkehr (PKW, LKW) und Flugverkehr im Internet hinreichend transparent sind, gibt die Bahn keinerlei verifizierbare Verbrauchswerte jeglicher Art heraus. Offenbar handelt es sich um Betriebsgeheimnisse. Im Klartext: An exaktes Zahlenmaterial ist nicht heranzukommen, sodaß schon Selbsthilfegruppen entstehen vgl. [105]. Es ist anzunehmen, daß hier bewußt verschleiert wird. Der ICE ist wohl noch immer ein staatliches Prestige-Objekt, schließlich stellte er in den achtziger Jahren Geschwindigkeits-Weltrekorde auf.
Neben den Energiekosten für Fahrenergie eines ICE sind insbesondere im Winter extrem hohe Zusatzenergien unbekannter Größe aufzuwenden für Zugheizung, Betrieb und Heizung von Bahnhöfen, Wartehallen, Weichenheizungen, Fahrkarten-Verkaufsständen, Bahnbetriebswerken etc.. Das separate Gleisnetz ist zu warten, zu erweitern. Brücken sind zu bauen etc.
Aus diesen Gründen können Daten für elektrische Züge (ICE) nur ganz grob geschätzt werden. Wertvollste Quellen waren [102], [104] und [105]. Interessant ist auch der Aspekt, wie die Umweltfreundlichkeit von Dieselloks verbessert werden kann [104].
Auch andere, elektrisch betriebene Verkehrsmittel tun sich schwer mit Transparenz, so Straßenbahn, U-Bahn und S-Bahn. Auch hier sind keinerlei relevante Verbrauchsdaten im Web zu finden. Wenngleich man einräumen muß, daß es für den elektrischen Betrieb von U- und S-Bahnen meist keine Alternative gibt.
Betrachten wir den Kohlendioxidverbrauch eines Verkehrsmittels, dann sind die bei der Produktion, Übertragung und Speicherung entstehenden Verluste mit einzubeziehen. Auch sie verursachen CO2. Bei stichprobenartigen Tests kamen Zeifel. Versuchen wir also eine ganz grobe Nachrechnung mit nachvollziehbaren Zahlen.
Folgende Tabellen basieren weitgehend auf einem Excel-File, der unter [117] heruntergeladen werden kann.
Ein Flugzeug entläßt nach Anh.5 etwa 164 Gramm CO2 pro Personenkilometer in die Luft. Zitat aus [81]: "Ein Auto bläst pro Personenkilometer umgerechnet knapp 140 Gramm CO2 in die Luft, die (dieselbetriebene?!) Eisenbahn im Nahverkehr 72 Gramm, im Fernverkehr immer noch 43 Gramm. Und der Fernbus? Den hat das Umweltbundesamt, von dem die Zahlen stammen, bis heute nicht untersucht. Reisebusse, die mit den Fernbussen am ehesten vergleichbar sind, lagen jedoch bei 30 Gramm CO2 je Personenkilometer." Ob die Zahlen annähernd stimmen können, wollen wir überprüfen.
Die Verluste beim Stromtransport hin zur E-Lok sind vergleichbar zu denen eines E-Mobils nach Anh.4. Nur werden hier die Verluste der Akku-Ladung/Entladung durch die ohmschen Verluste vom Fahrdraht annähernd kompensiert. Es ist zu erwarten, daß elektrisch betriebene Züge (ICE, teilweise S- und U-Bahnen, sofern nicht von Stadtwerken versorgt) damit ebenfalls ein Vielfaches an Kohlendioxid im Vergleich zu dieselbetriebenen Zügen produzieren, werden sie mit Kohlenstrom versorgt. Leider sind dazu keine genauen Zahlen bekannt. Da elektrisch betriebene Züge aber vergleichbar viel Energie an den Rädern brauchen wie dieselbetriebene Züge, wollen wir die Werte schätzen.
Der Energieverbrauch der ICE-Hochgeschwindigkeitszüge [82] wird von der Bahn wie ein Staatsgeheimnis gehütet, so scheint es. Gehört doch die Bahn dem Staat, genau wie das Bundesumweltamt.
So verkündete die Bahn vor Jahren einen Netto-Äquivalentverbrauch pro Person von 2,3 Litern Diesel pro 100 km = 0,023 l/km, die Kernaussage ist "Der ICE ist nur bei guter Auslastung klimafreundlicher als das Auto" [102]. Aber im Aufsatz werden dann auch Nebenenergien, wie stationäre Betriebskosten für Bahnhöfe etc. beachtet, auch Energien für nötige Umwege (die Bahn fährt nicht von Tür zu Tür) und Anfahrten zum und vom Bahnhof werden berücksichtigt.
Letztlich kommt man auf ein Benzinäquivalent von 3,9 Liter/100km bei geschönter Auslastung von 44% und auf 5,9 Liter/100km pro Person bei realistischer Fahrgastauslastung von 28% (Schweizer Wert). Allerdings fehlen hier noch die Daten zur Energieeffiziens des Kohlekraftwerks (nach IEA: 38%) und die Übertragungsverluste. Subsummierend verweist man auf "Fortschritte, die nie stattgefunden haben" [102].
Rechnen wir die Verluste an Primärenergie in der Art nach
Anh.4 hinzu, dann haben elektrisch betriebene Züge etwa folgenden Wirkungsgrad bei Speisung mit 100% Kohlestrom:
_______________
Produkt 16,7% (Wirkungsgrad eines elektrisch betriebenen Zugs bei 100% Kohlestrom)
Bei 100% Kohlespeisung erhält man für den ICE3 mit einem Grundverbrauch von 5,9 Litern bei 28% Auslastung [102] und einem Gesamtwirkungsgrad von 16,7% ein Benzinäquivalent von 5,9 l/Pkm / 16,7% = 35,3 Liter pro 100 Personenkilometer. Wir sehen:
Fliegen oder eine Fahrt mit dem PKW würden viel CO2 einsparen!
Von einhundert Prozent eingesetzter Primärenergie aus Kohle kommen bei Kohlespeisung nur etwa 17% beim Passagier der Tram, der U-Bahn, S-Bahn oder des ICE an (sofern S- oder U-Bahnen nicht aus Stadtwerken gespeist werden, dann läge der Wirkungsgrad wesentlich höher). Der Rest zu 100, also rund 83% der verbrannten Kohle heizt unsere Umwelt und erzeugt unnötig viel Kohlendioxid.
E-Mobile werden wie folgt berechnet bei 100% Kohlestrom:
_______________
Produkt 15% (Wirkungsgrad eines E-Mobils bei 100% Kohlestrom).
Nicht einbezogen sind Zusatzverluste von etwa 20% im Pumpspeicherwerk (quantitativ völlig unbekannt), wenn der Strom nicht direkt aus dem Kraftwerk kommt.
Nach Anh.2 werden pro Kilowattstunde typisch folgende Mengen Kohlendioxid erzeugt:
Man kommt auf Werte, die haarsträubend sind, betrachtet man nicht nur den reinen Energieverbrauch von Elektrofahrzeugen, sondern bezieht man diese Stromerzeugungs- und Übertragungsverluste mit ein.
Zum Rechenweg für Tab.2: Ausgehend vom PKW und Diesellok-ICE wird die an den Rädern ankommende Bewegungsenergie berechnet. Diese muß bei Elektro-Fahrzeugen identisch sein. Von da aus wird auf das Dieseläquivalent rückgerechnet und der Kohlendioxid-Ausstoß wird über den Wirkungsgrad bestimmt, siehe den Excel-File [117].
Tab.2: Primärenergieverbrauch und CO2-Emissionen von Fahrzeugflotten in Diesel-Äquivalenten und in Gramm Kohlendioxid pro Personenkilometer (g/Pkm); Rechenweg siehe Excel-Quelle unter [117].
| Flotten- Typ |
Diesel-Äquiv. l/100km |
CO2(4) g/Pkm |
Nutzung |
|---|---|---|---|
| ICE(3) | 27,8 | 727 | 28% besetzt |
| ICE(3) | 17,1 | 447 | 43% besetzt |
| Elektro-PKW(1) | 15,1 | 397 | 1 Person |
| ICE(3) | 7,8 | 204 | voll besetzt |
| PKW(1) Verbr. | 6,3 | 161 | 1 Person |
| Hybrid-PKW(1)(2) | 4,0 | 102 | 1 Person |
| ICE mit Diesellok | 3,6 | 92 | voll besetzt |
| Flugzeug | 3,6 | 91 | 53% besetzt |
| Stadtbus | 3,3 | 84 | voll besetzt |
| Fernbus | 1,4 | 36 | voll besetzt |
(1) Mit einer Person besetzt. Bei mehreren Personen ist der Wert durch die Personenzahl zu teilen.
(2) Bei Ladung über Bordmotor. Nur im Stadtverkehr verringert sich der Verbrauch auf bis zu 4/7 (57%) des Verbrenner-PKW.
(3) ICE elektrisch betrieben. Bei geringerer Auslastung erhöht sich der Wert proportional(!)
(4) Bei 50% Kohlestrom-Anteil (Nachts oder Windstille)
Mit anderen Worten:
Auch wenn die CO2-Werte für E-Mobile und E-Züge schon ein Schock sind, es kommt noch schlimmer. Die Bundesregierung tut vermeintlich alles, um Kohlendioxid zu reduzieren - und dann werden ausgerechnet Technologien gefördert, die viel mehr Kohlendioxid produzieren, als alles bisherige?
Wo soll der Strom in einer windstillen Winterwoche herkommen? Sind Politiker und Journalisten ahnungslos? Und das wird auch noch subventioniert? Greta sollte sich schämen, mit dem Zug zu fahren! E-Mobilität produziert viel mehr Kohlendioxid, als klassische Technik.
Aus Tab.2 können wir ablesen: Sofern sie nicht von lokalen Versorgern gespeist werden und Übertragungsverluste wegfallen, erzeugen voll besetzte, elektrisch betriebene Bahnen, wie ICE, Straßenbahnen, S- und U-Bahn mit Kohlestrom pro Personenkilometer viel mehr Kohlendioxid, als ein voll besetztes Flugzeug oder ein mit einer Person besetzter PKW. Sie erzeugen doppelt soviel Kohlendioxid, wie eine dieselbetriebener Zug. Elektrozüge erzeugen fünf mal mal soviel Kohlendioxid pro Personenkilometer, wie ein voll besetzter Fernbus. Sind sie nicht voll besetzt, wird alles noch viel schlimmer.
Bei Speisung mit Kohlestrom sind akku-betriebene Straßenfahrzeuge mit Abstand die größten "Klimakiller", gefolgt von elektrisch betriebenen Bahnen.
Auch nach 2030 werden die E-Mobile nicht besser. Da ein Strommix von 50% in DE nicht zu unterbieten sein wird, sollten wir uns den elektrischen Umweg besser ersparen. Im Gegensatz zur mangelnden Verifizierbarkeit eines menschengemachten Klimawandels läßt sich eine elektrische Energiewende nachrechnen. Wie wir sehen, produziert sie viel mehr Kohlendioxid wie derzeitige Technologien. Der Appell an die Bundesregierung ist klar: Unterlassen Sie alles, was unnütz noch mehr Kohlendioxid erzeugt!
Rechnet man die Abschreibungen auf die Beschaffungskosten eines ICE hinzu [82] (Stand 1990): Triebwagen 8,7 Mio. DM; Wagen 2,7 Mio. DM pro Stück und überschlägt die Kosten für den permanenten Gleis- und Brückenbau, wird schnell klar, warum Bahnfahrten i.a. extrem viel teurer sein müssen als PKW- oder Busfahrten.
Verschiedene Autoren weisen auf eine problematische Zugauslastung hin. Zitat [107]: "Mit 670 Tonnen Leergewicht ist der ICE4 100 Tonnen leichter als der ICE1." Die Motoren des ICE3 leisten bis zu 10876 PS (1 PS = 0,735 kW), also rund 8000 kW (8 MW), [106]. Der ICE4 bietet 13400 PS = 9850 kW bei 456 bzw. 830 Sitzplätzen [107]. Ein leer fahrender Zug benötigt aufgrund des hohen, eigenen Gewichts nicht viel weniger Energie, als ein voller Zug, da mehr als 670 Tonnen bewegt werden müssen. Im Vergleich dazu wiegen rund 1000 Passagiere eines überfüllten Zugs nur rund 100 Tonnen (gerechnet mit 100 kg pro Passagier incl. Gepäck).
In [102] (2007) wird darauf verwiesen, daß die Auslastung des ICE in den Neunzigern einen mystischen Sprung nach oben tat, der auch im internationalen Vergleich auffällig ist, siehe Tab.3. So hatten ICE bis 1989 eine Auslastung von 33%. Seit 1994 werden von der Bahn 42% bis 43% genannt. Dem gegenüber gibt die SBB der Schweiz eine Auslastung im Fernverkehr von 28% an, obwohl hier anteilig 1,7 mal mehr Bürger mit der Bahn fahren.
Tab.3: CO2-Produktion eines ICE in Gramm Kohlendioxid pro Personenkilometer (g/Pkm) in Abhängigkeit von der Zugauslastung; Excel-Quelle siehe [117].
| Zug- Auslastung |
CO2 bei 50% Kohlestrom in g/Pkm |
Hinweis |
|---|---|---|
| 100% | 204 | voll besetzter Zug |
| 43% | 474 | ICE nach 1994(1) |
| 33% | 617 | ICE vor 1989(1) |
| 28% | 727 | ICE der SBB Schweiz |
(1) Vor 1989 wurde die durchschnittliche Zugauslastung anders berechnet, als nach 1994, siehe [102]
Tab.3 zeigt, warum die Zugauslastung so entscheidend auf den Kohlendioxidausstoß einwirkt. Würde die DB mit dem Schweizer Durchschnittswert rechnen, wäre die Kohlendioxidemission wohl nicht mehr zu übersehen.
Auch bei 25% Kohlestrom (Ziel für 2030) verursacht jeder Passagier eines ICE bei einer Personenauslastung von 28% über sechshundert Gramm Kohlendioxid pro Personen-Kilometer! Das ist fünf mal soviel, wie ein Flugzeug pro Personenkilometer erzeugt, oder sechzehn mal soviel, wie ein Fernbus!
Bemerkenswert ist auch, daß das Flugzeug fast genauso gut oder schlecht wegkommt, wie ein mit 1,3 Personen (Bundesdurchschnitt auf Autobahnen) besetzter PKW, siehe Tab.4. Dividieren wir die 161 Gramm des PKW durch 1,3 so erhalten wir 124 g CO2. Damit liegen das durchschnittlich mit 53% ausgelastete Flugzeug und der durchschnittlich ausgelastete PKW im Fernverkehr nahezu gleich auf.
Tabelle 4: CO2-Ausstoß eines Verbrenner-PKW in Gramm Kohlendioxid pro Personenkilometer (Pkm) in Abhängigkeit von der Auslastung; Excel-Quelle siehe [117]. Im Durchschnitt sitzen 1,3 Personen im PKW.
| PKW-Auslastung mit Personen |
Kohlendioxid in g/Pkm |
|---|---|
|
1 1,3 2 3 4 5 |
161 124 81 54 40 32 |
Fahren Sie also besser mit dem Fernbus oder dem PKW oder fliegen sie, um ihr Ziel zu erreichen: Sie fördern damit die "Pariser Klimaziele" der Bundesregierung mehr, als im voll besetzten, elektrisch betriebenen ICE. Der voll besetzte PKW, wie der voll besetzte Fernbus erzeugen mit Abstand das wenigste Kohlendioxid.
Der interessanteste Punkt dabei: Auch bei einem Strommix von 50% (der schwer zu unterbieten ist), liegen die Emissionen von E-Mobilität deutlich über denen von Verbrennerfahrzeugen.
Ganz ehrlich: Möchten Sie mit dem Bundes-Verkehrsminister tauschen? Was soll er tun? Den ICE auf Diesel umrüsten? Die E-Mobilität zum faux pas erklären? Er wird das Problem aussitzen müssen. Alles andere wäre rufschädigend.
Wir folgern: E-Mobilität mit 50% Kohlestrom geht nicht ... bis dann eines Tages ganz preiswerte (siehe Anh.12), CO2-freie Elektroenergie in Massen zur Verfügung steht. Woher die allerdings kommen soll, steht in den Sternen (Windkraft und Solarkraft sind mitnichten emissionsfrei und die Atomkraft wurde 2023 abgeschafft).
Wir haben uns zu entscheiden:
Wie sagte schon Einstein:
"Für jedes noch so komplexe Problem
gibt es eine ganz einfache Lösung,
doch die ist meistens falsch."
Wir sahen bislang, daß Elektroantriebe (mit Lithium-Akkus) ungeeignet sind, um LKW-Fernverkehr oder Landwirtschaft zu bedienen. Selbst für PKW sind Batterieantriebe für Fernfahrten ungeeignet. Dazu kommen die irrwitzigen ökologischen Schäden, die durch Lithium und Kobalt-Abbau und Herstellung in Entwicklungsländern stattfinden. So haben wir zu fragen, ob es ökologische Alternativen zum schmutzigen Elekroantrieb gibt. In der Tat gibt es diese. Und wir kennen sie bereits alle.
Nun leben auf der Erde so viele Menschen, wie von der Landwirtschaft ernährt werden können. Fossiles Öl könnte als erstes zu Ende gehen, darauf deutet die Sättigung der Fördermengen [78], [79] hin. Bricht die großindustrielle Landwirtschaft mangels Diesel und Benzin zusammen, kollabiert die Nahrungsmittelproduktion, kollabiert die Weltbevölkerung. Bis dahin bleiben uns noch 30 bis 50 Jahre, in denen sich die Weltbevölkerung wahrscheinlich auf 16 Mrd. Menschen nochmals verdoppeln wird.
Wenn danach Landwirtschaft und Versorgungssysteme (Transportwesen) mangels Diesel zusammenbrechen, werden die meisten Menschen dieser Erde verhungern. Eine Zivilisation wird so, wie wir sie kennen, nicht mehr existieren. Sie wird im größten, menschengemachten Holocaust enden, den es je gab. Und dieser Holocaust wird umso brutaler ausfallen, je mehr Menschen bis dahin die Welt bevölkern.
Auch fossile Kohle könnte eher enden, als anzunehmen, das exponentielle Anwachsen des Verbrauchs Abb.9-1 deutet darauf hin. Mit dem Ende der fossilen Kohle geht auch die Chemie dahin. Dann wird es weder Transportwesen (Kabelisolationen, Autoreifen, Plastteile, Stahl), noch Wasserversorgung (Plastrohre, Ventile etc.) noch Energietechnik (Kupfer, Kabelisolation), noch Elektrik oder Elektronik (Plastmaterialien) geben. Stahl, Beton und Asphalt werden der Vergangenheit angehören. Unser Leben wird im Mangel zerbröseln. Für einen Vorgeschmack erinnere man sich an Havanna. Alle anderen Industrien werden der Chemie ins Grab folgen.
Doch Kohlenstoff allein reicht nicht aus. Zur Herstellung flüssiger und gasförmiger Kohlenwasserstoffe ( Methan, Butan, Propan, Methanol, Ethanol, Treibstoffe aller Art, Öle, Hydrauliköl, Schmierfette) braucht es zusätzlich Wasserstoff, der über Wasser-Elektrolyse auch aus unsteter Wind- und Solarenergie gewonnen werden kann.
Aber Wasserstoff selbst ist nicht technologiekompatibel. Er besitzt eine geringe Energiedichte, ist mit Sauerstoff hochexplosiv (Knallgas), diffundiert fast mühelos durch alle Materialien, läßt sich nur extrem aufwändig und energieintensiv speichern und versprödet Metalle. Als Energieträger ist er kein Ersatz für Diesel oder andere Kohlenwasserstoffe. Eine Wasserstofftenkstelle allein kostet 1,5 Millionen Euro. Wasserstoffwirtschaft kann marktwirtschaftlich nicht im Ansatz gegen Kohlenwasserstoffwirtschaft bestehen. Wie E-Mobilität kann auch sie nur in einer staatlichen Subventionswirtschaft funktionieren.
Bemerkenswert ist, daß synthetische Treibstoffe aus Holzpellets und Wasserstoff wesentlich preiswerter hergestellt werden können, als würde man den Wasserstoff direkt verbrennen.
Schon haben wir vergessen, daß die ökologische "Kohlenstoffwende" bereits begonnen hat. Ich tanke Super-E10 mit 10% Bio-Ethanol. Bio-Ethanol [90] wird aus vergorener Biomasse hergestellt. In kleinen Mengen kann man ihn ab 1,45 €/l kaufen. Versiegt das Erdöl, werden wir Alternativen brauchen. Hier ist das erste Produkt der Kohlenstoffwende auf dem Weg zur Marktreife. Allerdings entsteht ein Markt, der landwirtschaftliche Nutzfläche verschlingt und der damit die Weltbevölkerung dezimiert, weil weniger Nahrungsmittel produziert werden können.
Durch verschiedene Arten von Pyrolyse und Verkohlung [92] können Teer und Holzkohle aus nicht vergärbaren Materialien (Holz) gewonnen werden. Um aber Methan oder Synthesekraftstoffe zu gewinnen, ist zusätzlich zum Kohlenstoff noch Wasserstoff erforderlich.
Aus Kernkraft, Wind- oder Solarenergie erzeugter Elektrolyse-Wasserstoff [61], [93] kann bei der Ablösung fossilen Kohlenstoffs durch biologische (klimaneutrale) Quellen enorm helfen. Synthese-Kerosin wurde bereits im zweiten Weltkrieg in großem Maßstab produziert, damals allerdings nicht aus Biomasse, sondern mit Kohle.
Heute wird Wasserstoff noch immer mittels Dampf-Reformierung hergestellt, dabei entsteht enorm viel Kohlendioxid. In Deutschand werden jährlich 20 Mrd. m³ Wasserstoff [94] produziert, weltweit sind es 500 Mrd. m³. Für die Wasserstoffgewinnung - und nicht für E-Mobilität - hätte Windkraft das größte Potential zur Einsparung von Kohlendioxid.
Von "Experten" wird oft bemängelt, daß der Wirkungsgrad bei der Wasserstoffherstellung gering ist. In der Tat: Bei der Elektrolyse entsteht Wasserstoff und Sauerstoff. Eine Verwertung des nebenbei entstehenden Sauerstoffs ist eher kaum interessant, da die geringen Mengen von industriell benötigtem Sauerstoff relativ einfach mit dem Linde-Verfahren durch Kondensation aus Luft hergestellt werden. Nebenprodukt ist dabei Stickstoff.
Methan aus Elektrolyse-Wasserstoff und trockener Biomasse oder aus Gärung kann Erdgas für Heizung und Verkehr (CNG, LNG) ersetzen, [90], [91].
Im Gegensatz zur E-Mobilität, die mit Ladung durch Kohlestrom noch mehr Kohlendioxid pro Fahreinheit produziert als gegenwärtige Technologien, sind diese Verfahren vollkommen klimaneutral. Sie belasten nicht zusätzlich die Umwelt, sie entlasten sie. Sie erscheinen marktwirtschaftlich relevant und sie sind technologiekompatibel, weil vorhandene Technik weiter genutzt werden kann, und weil resultierende Treibstoffe ein dreißigfach höheres Energiegewicht (Watt pro Kilogramm) haben, als Akkus von Elektromobilen.
Die Produktion synthetischer Kohlenstoffträger ist in Konkurrenz zu fossilen Trägern derzeit oft (noch) unrentabel. Dennoch müssen in wenigen Jahrzehnten Technologien verfügbar sein, die diesen Übergang marktrelevant gestatten. Subventionen werden nötig sein, um den Übergangsprozeß besser zu bewältigen.
Nur durch den Ersatz von Kohlenstoff und Kohlenwasserstoffen aus Erdöl, Kohle oder Erdgas wird unsere Landwirtschaft und Industrie, werden wir überleben können, gehen fossile Quellen in einigen Jahrzehnten zur Neige.
Dichte ρH2 = 1+1 = 2 g/mol = 89,3 mg/l
1 m³ H2 = 89,3 g/m³ (1 bar, 20°C): Brennwert 3,52 kWh/m³
1 kg H2: Brennwert 39,4 kWh/kg
Wird Wasserstoff (H2-Gas) mittels Elektrolyse gewonnen, so sind für die Produktion von einem Kubikmeter etwa 4,3...4,9 kWh erforderlich. Beim Verbrennen entsteht daraus ein Brennwert von 3,52 kWh/m³. Der Wirkungsgrad der Elektrolyse liegt damit etwa zwischen 82% und 72% (3,52/4,3 bzw. 3,52/4,9) (Wikipedia Zitat "Wasserstoff-Elektrolyse arbeitet mit einem Wirkungsgrad zwischen 60 und 85%", [61]).
Problematisch ist der Energieverlust zum Druckaufbau für Druckspeicher von typ. 300 bis 800 Bar, er beträgt um die 12% für 800 Bar (Wirkungsgrad 0,88). Metallhydratspeicher werden aus Kostengründen nicht betrachtet.
Windkraft-Strom kostet subventionsbefreit zwischen 10 und 15 Cent/kWh. Bei einem Wirkungsgrad einer lokalen Elektrolyse (vor Ort) von 80% kostet das Hochdruck-Kilogramm zum Selbstkostenpreis etwa 5,60 €/kg (0,1€ · 39,4 kWh/kg / 0,8 / 0,88).
Der Brennwert 39,4 kWh/kg entspricht etwa 4,4 Liter oder 3,3 kg Benzin oder 4,1 Liter bzw. 3,1 kg Diesel (der Umrechnungsfaktor ist etwa 0,93).
Entfernt man die Besteuerung von Diesel (siehe Anh.12) kommen wir auf 0,769 Euro/Liter Diesel. 3,1 kg Diesel kosten dann 2,38 €.
Im Verhältnis zu Diesel kommt Wasserstoff gar nicht so schlecht weg: Lokal produzierter Wasserstoff ohne Netzverluste ist nur noch etwa einen Faktor 3 vom Dieselpreis entfernt (5,60 €/kg Wasserstoff zu 2,38 €/kg Diesel = 2,35). Je teurer der fossile Treibstoff in den nächsten Jahrzehnten wird, desto eher wird Wasserstoff konkurrenzfähig.
Aber Vorsicht: Wasserstoff ist in Verbindung mit Luft hochexplosiv, Knallgas hat die höchste Brisanz aller Sprengstoffe. Die Idee, Wasserstoff pur in Fahrzeugen einzusetzen, erscheint deshalb fatal. Kommt es zu einem unbemerkten Gasleck bei Windstille, gäbe es Tote. Der Ruf des Wasserstoffantriebs wäre mit der ersten Katastrophe unwiderbringlich ruiniert.
Holzdiesel
Gehen wir von einem Preis der Biomasse Holzpellets von 220 €/Tonne aus (22 Cent/kg), dann brauchen wir mit einem Öläquivalent von 2,16 kg/l bzw. 3,33 l/l für einen Liter Diesel 2,16 kg Holzpellets. Für 4,1 Liter Diesel (siehe oben) benötigen wir rund 8,8 kg Pellets (2,16 kg/l · 4,1 l) plus etwa 24/144 = 0,166 Teile Wasserstoff entsprechend 0,166 kg.
(NR: Näherung Diesel C12H24 ~ (12·12 + 24·1) ~ (144+24) g/mol)
Kosten die 166 Gramm Wasserstoff (bei 5,60 €/kg) etwa 0,92 € (5,60 €/kg · 0,166 kg) und die 2,16 kg Pellets mit 0,22 €/kg [89] rund 0,475 €, so kostet unser Kilogramm "Holzdiesel" rund 0,92€ + 0,475 € = 1,40 €. Nicht eingerechnet sind Betriebskosten der Syntheseanlage und Wirkungsgradverluste (derzeit unbekannt). Der Liter Holzdiesel kostet dann zum Selbstkostenpreis etwa 0,91 € (= 1,40 € / 1,54. Umrechnungsfaktor 3,33 l / 2,16 kg = 1,54 l/kg).
Im Verhältnis zum steuerbefreiten Diesel (0,739 €/l) liegen wir bei einem Faktor 0,91 € / 0,739 € = 1,15. Das überrascht! Holzdiesel wäre demnach als Antriebsenergie deutlich billiger, als reiner Wasserstoff. Und er ist um eine Größenordnung billiger, als Windkraft. Die Selbstkosten liegen nahezu in Reichweite fossilen Diesels. Verdoppelt sich der Dieselpreis in den nächsten Jahrzehnten, wird Holzdiesel die Marktführung übernehmen.
Alle Technologien in der Landwirtschaft, wie im Verkehr können weiter bedient werden, denn Holzdiesel ist im Gegensatz zur E-Mobilität technologiekompatibel. Selbst die Tankstellen sind dieselben wie bisher.
Wir sehen also: Im Gegensatz zu Wasserstoffantrieben oder E-Mobilität sind Bioethanol, Methanol, Holzdiesel, Holzbenzin oder Holzgas eine funktionierende Alternative zu bisherigen Energieträgern. Ethanol entsteht vorrangig bei Vergärung, Methanol entsteht im zumeist bei Hochtemperaturverfahren.
Noch ein Wort zu Verbrennungsmotoren. Es ist nicht unbedingt erforderlich, Diesel oder Benzin synthetisch zu produzieren, Methanol oder Ethanol reichen aus, wenn die Motoren angepaßt werden. Bei Modellmotoren und im Rennsport verwendet man z.B. lieber Methanol oder Ethanol. Verbrennungsmotoren können relativ leicht von einem auf einen anderen Kraftstoff umgerüstet werden. Hier entstehen für die Automobilindustrie realistische Visionen und Märkte für Verbrennungsmotoren der Zukunft.
So wäre es an der Zeit, Verbrennungsmotoren anzubieten, die auch mit blankem Methanol/Ethanol funktionieren. Käme dazu noch die Zapfsäule für Ethanol/Methanol an jeder Tankstelle, wäre ein gewaltiger Schritt in Richtung einer zukunftsweisenden Energiesicherheit getan.
Allerdings gibt es eine Schwachstelle beim Bio-Ethanol, die erwähnt werden muß. Wir haben in Deutschland bereits eine viel zu hohe Bevölkerungsdichte (oder viel zu wenig Fläche für den Anbau geeigneter Biomasse), siehe Anh.11. Wir müssten wohl oder übel sehr viel Holz aus Skandinavien oder Rußland importieren. Der fehlende Kohlenstoff kann ansonsten nur (extrem teuer und aufwendig) aus dem Kohlendioxid der Luft gewonnen werden.
Schmutzige Lithium-Akkus von Elektroautos sind also weder rentabel, noch notwendig.
Eine Förderung von E-Mobilität ist damit nicht sinnvoll.
Wie sagte schon Arthur Schopenhauer:
"Der eigentliche Fehler der Deutschen ist,
daß sie, was vor ihren Füßen liegt,
in den Wolken suchen."
Immer wieder hört man, daß Käufer enttäuscht sind, die sich mit viel Aufwand eine teure Wärmepumpe installieren lassen haben. Einerseits sind die Installationskosten extrem hoch, andererseits steigt die Stromrechnung gewaltig.
Könnte es vielleicht ein Problem damit geben, daß der Pumpenfaktor von Anbietern oft unzulässig geschönt wird? So sagt die Jahresarbeitszahl (JAZ) nicht viel darüber aus, ob eine Wärmepumpe auch im tiefsten Winter, also dann, wenn besonders viel Energie gebraucht wird, noch effizient arbeitet. Wir wollen nachrechnen.
Werden Gesetze für staatliche Subventionen erlassen, hier für die Förderung von Wärmepumpen nach EnEV (Energieeinsparverordnung) [115], dann können diese eigentlich nur einem Ziel dienen: den Kohlenstoffverbrauch zu verringern. Deshalb wollen wir die Kohlenstoffbilanz einer Erdgasheizung mit der einer Wärmepumpe vergleichen. Die Frage ist: Welche Heizung ist umweltfreundlicher?
Nach EnEV dürfen Neubauten nur noch zugelassen werden, wenn sie mit einer Wärmepumpe beheizt werden. Gasheizungen allein sind unzulässig. Mangels Alternative, aber auch aus Kostengründen entscheiden sich Häuslibauer meist für Luftwärmepumpen.
Luftwärmepumpen haben nicht nur ein gewaltiges Problem. Eine Wärmepumpe funktioniert wie ein Kühlschrank, nur daß innen und außen vertauscht sind. Innen im Haus wird es warm, die dabei entstehende Kälte wird nach draußen geschafft und über einen Wärmetauscher an die Umgebung abgegeben. Das nach draußen geschaffte Kühlmittel ist dann rund 7°C kälter, als die Außenluft.
Liegt der Taupunkt der Außenluft (Kondensationspunkt des Wassers: Temperatur, bei der die relative Luftfeuchte 100% ist) über der Temperatur des nach außen strömenden (kalten) Kühlmittels, so vereist der Wärmetauscher. Das ist bei naß-kalter Witterung (im Herbst und Winter) häufig der Fall. Der Wärmetauscher muß dann elektrisch abgetaut werden, die Wärmepumpe arbeitet fast nur noch als elektrische Heizung. (Zur Messung des Taupunktes gibt es hier zwei Arduino-Projekte).
Genau also dann, wenn wir die Wärmepumpe besonders nötig brauchen, im naßkalten Winter, versagt sie bei hoher Luftfeuchtigkeit komplett. Geheizt wird dann rein elektrisch. Bei Millionen Haushalten wird das eine undurchführbare Mission, die nur mit dutzenden zusätzlicher Kraftwerksblöcke zu bewerkstelligen wäre.
In Anh.4 wurde berechnet, daß auch bei einem für 2030 avisierten, 50%-igen Strommix mit aktuellen Netzdaten nur 52% der eingesetzten Kohleenergie beim Verbraucher ankommen werden. In Anh.12 und [67] konnten wir nachlesen, daß Energieverluste über eine zentrale Elektroenergieversorgung nicht vernachlässigbar sind.
Im Vergleich zu einer modernen Erdgasheizung mit einem Wirkungsgrad von bis zu 110% werfen wir also schon mal über die Hälfte der Kohle weg, heizen wir elektrisch. Betreiben wir eine Luftwärmepumpe im tiefsten Winter, also dann, wenn wir die Heizung am nötigsten brauchen, erreicht diese praktisch maximal einen Pumpenfaktor (auch Heizzahl, Leistungszahl oder neudeutsch auch "Coefficient of Performance" (COP) genannt) von 2 bis 3.
Das heißt: Bei einem Pumpenfaktor von drei benötigen wir, um 18 Kilowatt Heizleistung zu erzeugen, schon 6 Kilowatt Elektroenergie. 6 Kilowatt mal 30 Millionen Haushalte macht 180 Gigawatt oder 180 Großkraftwerksbläcke a 1000 Megawatt.
Zunächst wirkte Material zu Wärmepumpen auf mich sehr unübersichtlich. Allerdings fiel mir auf, daß COP-Werte von Luftwärmepumpen von Herstellern nie für Minusgrade angegeben werden. Auch tauchen kaum größere Temperaturunterschiede (außen gegen innen) auf.
Um den roten Faden zu finden, besinnen wir uns auf den Carnot-Wirkungsgrad n von Wärme-Kraftmaschinen (damals Dampfmaschinen, später auch Verbrennungsmotoren). Carnot hatte erkannt, daß deren Wirkungsgrad abhängt vom Temperaturverhältnis zwischen komprimiertem Heißgas, und dekomprimiertem, ausströmendem Kaltgas.
Im Umkehrschluß können wir den inversen Carnot-Wirkungsgrad (COP = 1/n) nutzen, um einen Trend in der Effiziens von Wärmepumpen herzuleiten. Dabei kommt erstaunliches ans Licht. Tab.5 verdeutlich grob die Theorie dazu, dargestellt in Abb.A15-1. Zu beachten ist, daß Erdwärmepumpen eine erhebliche, zusätzliche Pumpleistung benötigen, um das Wasser in die Tiefe und zurück zu pumpen. Das blieb in Tab.5 unberücksichtigt.
Im Detail siehe auch eine Untersuchung in [146].
Abb.A15-1: Carnot-Wirkungsgrad von Wärmepumpen nach Tabelle 5. Aufgetragen ist die Leistungszahl COP über der Außentemperatur bzw. Bodentemperatur. Beispiel 1: Luftwärmepumpe mit Wandheizkörpern; Beispiel 2: Luftwärmepumpe mit Fußbodenheizung; Beispiel 3: Erdwärmepumpe mit Wandheizkörpern; Beispiel 4: Erdwärmepumpe mit Fußbodenheizung.
Tabelle 5: Beispiele zum Carnot-Wirkungsgrad von Wärmepumpen, Scilab-Quellcode siehe [145].
Tk: Außentemperatur in °C
// (kaltes Medium)
Tw: Temperatur der Heizkörper
// in °C (warm)
COP: Verhältnis von abgegebener
// Wärme zu aufgenommener
// elektr. Leistung
Formeln:
n = 1 - (Tk/Tw);
// Carnot-Wirkungsgrad;
// Tk und Tw in Kelvin
COP = 1/n;
// theoretisch erreichbare
// Leistungszahl COP
COPp = COP/2;
// etwa die Hälfte wird erreicht
Beispiel 1) Luftwärmepumpe mit
Wandheizkörper, Heiztemperatur 70°C
Außentemp. Carnot Theorie Praxis
Tk[°C] n [%] COP COPp
-20 °C 0.262 3.8 1.9
-15 °C 0.248 4.0 2.0
-10 °C 0.233 4.3 2.1
-5 °C 0.219 4.6 2.3
0 °C 0.204 4.9 2.5
5 °C 0.189 5.3 2.6
10 °C 0.175 5.7 2.9
15 °C 0.160 6.2 3.1
20 °C 0.146 6.9 3.4
Beispiel 2) Luftwärmepumpe mit
Fußbodenheizung, Heiztemperatur 50°C
Außentemp. Carnot Theorie Praxis
Tk[°C] n [%] COP COPp
-20 °C 0.217 4.6 2.3
-15 °C 0.201 5.0 2.5
-10 °C 0.186 5.4 2.7
-5 °C 0.170 5.9 2.9
0 °C 0.155 6.5 3.2
5 °C 0.139 7.2 3.6
10 °C 0.124 8.1 4.0
15 °C 0.108 9.2 4.6
20 °C 0.093 10.8 5.4
Beispiel 3) Erdwärmepumpe mit
Wandheizkörper, Heiztemperatur 70°C
Erdtemp. Carnot Theorie Praxis
Tk[°C] n COP COPp
5 °C 0.189 5.3 2.6
6 °C 0.187 5.4 2.7
7 °C 0.184 5.4 2.7
8 °C 0.181 5.5 2.8
9 °C 0.178 5.6 2.8
10 °C 0.175 5.7 2.9
Beispiel 4) Erdwärmepumpe mit
Fußbodenheizung, Heiztemperatur 50°C
Erdtemp. Carnot Theorie Praxis
Tk[°C] n COP COPp
5 °C 0.139 7.2 3.6
6 °C 0.136 7.3 3.7
7 °C 0.133 7.5 3.8
8 °C 0.130 7.7 3.8
9 °C 0.127 7.9 3.9
10 °C 0.124 8.1 4.0
Man erkennt, daß der Pumpenfaktor tatsächlich stark von der zu bewältigenden Temperaturdifferenz zwischen warm (Tw) und kalt (Tk) abhängt: Je höher die Temperaturdifferenz, desto kleiner der erreichbare Pumpenfaktor oder COP (als Verhältnis von abgegebener Wärme zu aufgenommener Elektroenergie).
Zum Beispiel 1): Bei einer Außentemperatur von -15°C wird man mit klassischen Wandheizkörpern praktisch einen Pumpenfaktor (COPp) von etwa 2,0 erreichen (Tw = 70°C, Tab.5). Werden also 10 Kilowatt Elektroenergie eingesetzt, so erhält man 20 Kilowatt Heizleistung - wir heizen zur Hälfte elektrisch. Denken wir über den hohen Anteil an Kohlestrom nach, so wird eine solche Heizung im tiefsten Winter viel mehr fossile Energie verbrauchen, als eine Gas- oder Ölheizung. Fußbodenheizung erscheint folglich bei Wärmepumpen unumgänglich, um wenigstens einen Pumpenfaktor von 3 zu erreichen, siehe Beispiel 2).
Beispiel 3) und Beispiel 4) zeigen den COP einer Boden-Wärmepumpe. Tief im Boden ist die Temperatur ganzjährig etwa konstant, wir nehmen an, sie liegt zwischen 5°C und 10°C. Hier wird auch im tiefsten Winter ein realer COP von fast 3 erreicht. Wird dabei 100% Braunkohlenstrom genutzt, erreichen wir beim Verbrauch an fossilen Energien und beim CO2-Ausstoß nahezu die sparsamen Gas- oder Ölheizungen.
Mit den 52% Restenergie vom Kraftwerk kommen wir bei einem Pumpenfaktor von 3 auf eine Wärmeleistung von 3 · 52% = 156%. Aus 100% eingesetztem Kohlenstrom werden dann 156% Wärmeenergie, die unser Heim heizen. Das hört sich noch relativ gut an.
Heizwerte: Unter [85] finden wir für Braunkohle einen durchschnittlichen Heizwert von 2,2 kWh/kg, dabei pro Kilogramm werden rund 1,19 kg Kohlendioxid produziert. Für Erdgas finden wir in [87] 37 MJ/kg = 37 MWs/kg = 37/3600 MWh/kg = 0,0103 MWh/kg = 10,3 kWh/kg, dabei wird rund 2,75 kg Kohlendioxid pro Kilogramm produziert. Siehe dazu Anh.2.
Kohlendioxidausstoß: Um eine Kilowattstunde Wärme in die Stube zu bringen, benötigen wir:
Bei Braunkohle: 1 kWh / 156% = 0,64 kWh Primärenergie; mit 2,2 kWh/kg benötigen wir dafür 0,64 kWh / 2,2 kWh/kg = 0,291 kg Braunkohle. Diese erzeugt 0,291 kg · 1,19 kg/kg CO2 = 0,346 kg Kohlendioxid.
Bei Erdgas: 1kWh / 110% = 0,909 kWh primär; mit 10,3 kWh/kg benötigen wir dafür 0,909 kWh / 10,3 kWh/kg = 88,3 g Erdgas. Es erzeugt 88,3 g · 2,75 kg/kg = 0,243 kg Kohlendioxid.
Im Vergleich liegen die über 50% Strommix gespeiste Wärmepumpe und die moderne Erdgasheizung damit recht eng beieinader. Leider aber produziert die Luftwärmepumpe auch mit dem erst für 2030 avisierten Strommix von 50% mehr Kohlendioxid, als würden wir gleich mit Erdgas heizen. Im Verhältnis entsteht bei der Erdgasheizung im Vergleich zur Wärmepumpe nur 0,243 kg / 0,346 kg = 70,2% soviel Kohlendioxid (beim Kohle-Mix-Ziel für 2030).
Mit anderen Worten: Auch bei dem maximal in DE erreichbaren Strommix von 50% wird im Jahre 2030 eine (durchschnittliche) Erdgasheizung im kalten Winter weniger Kohlendioxid produzieren, als eine (durchschnittliche) Luftwärmepumpe mit einem Pumpenfaktor von unter drei. Wir verbrennen also den letzten Kohlenstoff des Planeten für ein ideologisches Großexperiment.
Betrachten wir 2017 den Strommix von 63% [67], so produziert die Wärmepumpe durchschnittlich noch mehr Kohlendioxid. Zu dem Verhältnis für 2030, nämlich 70,2% sind 50% / 63% = 79,3% zu multiplizieren, wir erhalten 55,6% (70,2% · 79,3% = 55,6%).
Eine Erdgasheizung produzierte im Winter 2017 etwa nur die Hälfte Kohlendioxid, wie eine Luftwärmepumpe mit einem COP von 3.
Nun kann man einwenden, daß die Jahresarbeitszahl (JAZ) und nicht die COP einer Wärmepumpe letztlich über die fossile Effiziens entscheidet. Im Prinzip richtig. Wäre da nicht die Unmöglichkeit, eine JAZ einer Anlage überhaupt fundiert überprüfen zu können.
Wie hoch müßte nun der Pumpenfaktor sein, um das niedrige Emissionsniveau von Gasheizungen zu erreichen? Dazu haben wir den Pumpenfaktor 3 durch die 55,6% zu dividieren: 3 / 55,6% = 5,4.
Erst ab diesem Pumpenfaktor von 5,4 gab die Wärmepumpe 2017 bei gleicher Leistung weniger CO2 ab, als eine moderne Gastherme. Dieser Pumpenfaktor wird (wenn überhaupt) erst im Sommer erreicht, wenn sich die Umgebung deutlich erwärmt hat. Und auch nur, wenn eine Fußbodenheizung oder Erdwärme zur Verfügung steht, siehe Tab.5.
Diese Bedingungen treffen nur auf Haushalte Neureicher zu, die sich auf einem großen Grundstück (1000 m² aufwärts) ein neues Haus bauen können. Für Altbauten, für Mehrfamilienhäuser oder in Innenstädten, also für etwa 99% der Bevölkerung sind diese Bedingungen nicht gegeben. Bleibt die Frage, warum die besser verdienende Einkommensschicht auch noch gefördert wird.
Dann, wenn wir kaum Wärme brauchen, d.h. über den Sommer bis zum Herbst, läuft unsere Wärmepumpe effizienter, als eine Gasheizung. Das ist gut so. Im Winter aber, wenn wir sehr viel Wärme brauchen, erzeugen Wärmepumpen mehr Kohlendioxid, als Gasheizungen, wenn der Strom dafür zum größten Teil aus Gas- und Kohlekraftwerken kommt.
Gerade läßt ein Bekannter ein Eigenheim bauen. Für eine Erdgasheizung oder einen Kamin bekam er keine Genehmigung. Aus Kostengründen kommt für ihn nur eine Luftwärmepumpe in Frage, eine Bodenwärmepumpe kann er sich nicht leisten.
Subsummiert man die vielen Häuslibauer in DE, die künftig nur noch elektrisch heizen dürfen und können, dann fragt man sich, woher die Elektroenergie in einer windstillen, eiskalten Winternacht kommen soll, wenn gleichzeitig Atomkraft-, Kohle- und Erdgaskraftwerke Stück für Stück abgeschaltet werden.
Darauf gibt es nur eine Antwort. Der elektrische Strom zu Wärmepumpen wird vom Energieversorger zugeteilt. Offenbar hofft man darauf, daß Eigenheime künftig nur an den Tagen im Winter beheizt werden können, wenn der Wind weht oder die Sonne scheint. Ob diese Rechnung aufgeht, mag bezweifelt werden.
Bleibt die Frage offen, warum Luft-Wärmepumpen staatlich gefordert und gefördert werden: Offenbar hat hier Glauben über Wissen und Wissenschaft triumphiert.
Betrachten wir die vielfach höheren Produktions-, Installations- und Wartungskosten von Wärmepumpen im Vergleich zur Gasheizung, entsteht die Frage, inwiefern diese Förderung überhaupt geschaffen wurde.
Der Gesetzgeber täte gut daran, statt Verordnungen Empfehlungen auszugeben, die technisch verständlich sind und die für die Gesellschaft, wie für den Einzelnen Sinn ergeben. Subventionen ergeben keinerlein Sinn, wenn sie dazu führen, daß mehr Kohle, Gas oder Öl als nötig verbraucht wird und demzufolge viel mehr CO2 erzeugt wird, als mit konventionellen Techniken.
Nicht Verordnungen, sondern Verbreitung von Wissen täte Not! Offenbar hat unser Bildungssystem komplett versagt. Politiker sollten verstehen, daß man Naturgesetze, seien sie im sozialen Bereich (Mietpreisbremse, Mindestlohn) oder im technischen Bereich (EnEV...) nicht durch Verordnungen und bürokratische Monster aushebeln kann!
Nach neuesten Diskussionen der Bundesregierung soll der Neubau von Heizungen auf Basis von Heizöl ab 2026 verboten werden. Rechnen wir auch die Bilanz von Heizöl kurz nach.
Heizöl enthält geringe Mengen von Schwefel. Das würde in der Abgasanlage zu Korrosion führen, wenn der Kondensationspunkt von Wasserdampf (Taupunkt) unterschritten ist. Im Gegensatz zu Erdgasheizungen arbeiten Ölheizungen deshalb meist nur mit einem begrenzten Wirkungsgrad von 70% bis 90%, der eine Kondensation im Schornstein ausschließt. Wir nehmen einmal 80% an.
Bei einem durchschnittlichen Heizwert von 11,7 kWh/kg [87] und einem gemittelten Wirkungsgrad von 80% benötigen wir pro Kilowattstunde:
1kWh / 80% = 1,25 kWh Primärenergie; mit 11,7 kWh/kg benötigen wir dafür 1,25 kWh / 11,7 kWh/kg = 107 g Heizöl. Dieses erzeugt nach Anh.2 rund 0,107 kg · 3,14 kg/kg = 0,335 kg Kohlendioxid.
Im Vergleich zu 0,346 kg/kWh der Wärmepumpe im 50%-Strommix (2030) produziert sogar die klassische, alte Ölheizung gegenüber der Wärmepumpe geringfügig weniger Kohlendioxid. Sie liefert auch 2030 nur 0,335 kg / 0,346 kg = 97% soviel Kohlendioxid wie eine Wärmepumpe! Das überrascht.
Beim heutigen Strommix von 63% (2017) [67] hätten wir das Ergebnis mit 79,3% zu multiplizieren (siehe oben). Im Ergebnis (Stand 2019) 97% · 79,3% = 77% produziert die Ölheizung heute ein viertel weniger Kohlendioxid, als eine Wärmepumpe vergleichbarer Leistung.
Im Klartext: Mit der EnEV werden Technologien staatlich verordnet und staatlich subventioniert, die mindestens noch zwei Jahrzehnte lang mehr Kohlenstoff verbrauchen (oder mehr CO2 produzieren), als herkömmliche Technologien (Gas- und Ölheizungen).
In 20 Jahren aber sind diese Luft-Wärmepumpen längst verschlissen und müssen erneuert werden. Es muß die Frage erlaubt sein, wofür wir sie dann heute schon brauchen? Nur dafür, um unnötig viel mehr CO2 zu produzieren?
Werfen wir abschließend noch einen Blick auf auf die Herkunft des winterlichen Stroms in Deutschland, Abb.A15-2.
Abb.A15-2: Stromerzeugung und Stromverbrauch vom 29.11. bis 16.12.2022 in Deutschland. Die Temperaturen lagen in dieser Zeit typisch im Bereich zwischen -2°C und -10°C. Quelle: Agora Energiewende (Agorameter) [147].
Wir erkennen, daß Solar- und Windkraft (gelb, hellblau und dunkelblau) je nach Tageszeit und Wetter mal stärker und mal schwächer vorhanden sind. Die Grundlast von etwa 80% der verbrauchten Elektroenergie hingegen stammt aus konventionellen Kohle-, Erdgas- und Atomkraftwerken (graublau).
Die violette Kurve (CO2-Emissionsfaktor) zeigt an, wie stark Kohle und Erdgaskraftwerke die Variation der "Erneuerbaren" auszugleichen hatten. Immer wenn Sonne scheint, oder wenn der Wind weht, konnten diese gedrosselt werden. Deren Wert pendelt um die 600g CO2 pro Kilowattstunde (600 g/kWh).
Wenn ein Kilogramm Kohlenstoff 3,666 kg CO2 erzeugt, siehe Anh.2, dann sind in 600 Gramm Kohlendioxid 163,6 Gramm Kohlenstoff enthalten (x / 1 kg = 0,6 kg / 3,666 kg).
Verbrennen wir 163,6 Gramm Steinkohle, so erhalten wir bei 8,1 kWh/kg rund 1,1 kWh, würden wir die Kohle im Ofen verbrennen.
Leider aber machen wir Elektrizität daraus mit einem durchschnittlichen Wirkungsgrad eines Kohle-Kraftwerks von 38%. Damit sind daraus nur 0,42 kWh erzeugbar (0,38 mal 1,1 kWh).
Es entsteht die Frage, woher die restlichen 0,48 kWh zu einer Kilowattstunde stammen sollen. Sonne und Wind liegen im Bild unter 15%, drei verbliebene Atommeiler tragen im Durchschnitt nochmal 5% bei - es fehlen noch 20% - wo kommt dieser Rest her? Er kann wohl nur aus importiertem Atomstrom stammen?
Stellt sich die Frage, wie es ohne Grundlastkraftwerke gehen soll. Die Antwort ist einfach: In Verbindung mit Wind und Sonne geht dies theoretisch nur durch viele, riesige Pumpspeicherbecken, siehe "Beispiel zu Energie" in Anh.0. Wer sich allerdings mit deutscher Bürokratie auskennt, der weiß, daß es sich dabei um unlösbare Mammutaufgaben handelt.
Die einzig realistische Variante also wäre, aus den diskontinuierlichen Energien Wasserstoff zu erzeugen, um in Verbindung mit Kohlenstoff daraus Synthesekraftstoffe zu erzeugen. Weil aber der Wirkungsgrad der Gesamtkette erbärmlich ist, ist synthetischer Kraftstoff viel zu teuer. Er wird erst marktrelevant, wenn fossiles Öl in 50 Jahren zur Neige gehen sollte.
Nun werden sie sich fragen, wo eine Alternative zur klassischen Energiewirtschaft bleibt. In der Tat, beim Nachrechnen ist keine zu entdecken.
Wie sagte schon Eugen Roth:
"Ein Mensch sieht ein -
und das ist wichtig:
Nichts ist ganz falsch
und nichts ganz richtig!"
Ein unbekannter Elektrotechniker postete 2019 zur Gefahr eines Blackouts:
Kaum jemand macht sich klar, was ein Blackout bedeutet.
Stromausfall, ein, zwei Stunden, den kennen wir alle, wenn mal wieder ein Bagger eine Leitung durchgehackt hat. Im Sommer merken wir's nur daran, dass der Elektrowecker nervös 00:00 blinkt; im Winter wird's ein bisschen kühler, aber die im Schein der Taschenlampe hervorgekramten Teelichte machen die Lage gemütlich, gar ein bisschen abenteuerlich. Und dann kommt der Saft wieder und alles ist gut.
Davon reden wir nicht. Blackout heißt kollabiertes Netz. Ein Strang wird überlastet, schaltet ab; andere Zweige übernehmen automatisch, laufen ihrerseits in die Überlast, werfen ab, reichen weiter, klack, klack, klack - eine Kettenreaktion. Das geht in Sekunden. Es kann Wochen dauern, nicht schwarzstartfähige Anlagen wieder in Betrieb zu nehmen. Auf die Wochen kommen wir gleich.
Warum das bisher nicht passiert ist? Thermische Kraftwerke, wie Kohle und Kernenergie sind robuste Technologien. Beide werfen wir in den kommenden Jahren weg, um von Wind und Sonne zu leben, wie von Luft und Liebe. Dass letzteres funktioniert, glauben Teenager; dass ersteres funktioniert, glauben Grüne. Beide liegen falsch.
Ach ja, wir werden natürlich die nächsten Jahre mit NordStream2 und Gaskraftwerken überbrücken, bis Speichertechnologie verfügbar wird, von der niemand weiß, ob und wann sie erreichbar ist, und unser Schicksal in Herrn Putins Hände legen. Das wird funktionieren, was soll schon schiefgehen? Hausaufgabe für den Leser.
Kommen wir auf den Blackout zurück, den echten, nicht die triviale Baggersituation. Das Netz zerfällt in einer blitzschnellen Kaskade in Zellen, und die Zellen erlöschen eine nach der anderen, binnen Minuten, landesweit. Die Polen (Kohle) und die Franzosen (Kernenergie) brauchen ihren Strom selbst, denn es ist Winter; sie klemmen Deutschland ab.
Nach zwölf Stunden wird es empfindlich kalt. Die Heizung läuft zwar mit Gas oder Öl, aber nicht ohne Strom, also gar nicht. Na gut, man zieht sich den Pullover an.
Nach einem Tag brechen Internet, Telefon und Wasserversorgung zusammen. Im Supermarkt drängen sich die Kunden, an der Kasse wird mit Bleistift und Papier operiert, die Schlangen reichen auf die Straße. Solange es noch etwas gibt, denn auch Tankstellen und die Bahn brauchen Strom. Nach drei Tagen bricht Chaos aus, die Läden werden geplündert, die Stärksten und Rücksichtslosesten raffen Konserven an sich, watend durch Zucker und Mehl zwischen umgestürzten Regalen.
Bald gibt es nichts mehr. Wer klug war, hat Vorräte. Auch an Trinkwasser. Wer ländlich wohnt, hat sofort das Klo nicht mehr benutzt und einen Donnerbalken im Garten installiert, von dem der Stadthipster nicht einmal weiß, was das ist.
Nach sieben Tagen tauchen marodierende Banden auf, errichten Straßensperren, fordern Wegezoll, in Naturalien. Dem weiblichen Leser (ungegendert) sei überlassen, was das Wort „Naturalien“ bedeutet; es geht nicht um Kartoffeln.
Wer klug war und Vorräte hatte, ist nun gut beraten, auch an ihre Verteidigung gedacht zu haben, denn die Banden werden die Wohnviertel in den Städten und Speckgürteln abklappern, ein Quartier, ein Haus nach dem anderen.
Menschen, die in Krankenhäusern und Fahrstühlen zehn Tage zuvor ihr Leben ausgehaucht hatten, hinterließen Leichname, und das mit den Outhouse-Donnerbalken, notwendig zu Millionen, hat nicht geklappt, wegen Bildungsdefizit und zu dichtem Aufeinanderhocken nach drei Generationen Wohlleben. Die Kulturbürger haben tatsächlich, pardon my friend, optimistisch ihre Badezimmer vollgeschissen. Fliegen schwirren, Ratten werden sichtbar am hellen Tage, Seuchen flackern auf, ohne Ärzte und Apotheken und Antibiotika.
Möglicherweise weht bald wieder der Wind, und die Sonne scheint, und die Anlagen sind noch da. Aber die Techniker, die alles wieder zum Laufen bringen könnten, haben inzwischen andere Sorgen, sie verteidigen Haus und Hof und haben Hunger und gehen nicht zur Arbeit, weil Geld nichts mehr wert ist. So funktionieren Rückkopplungen.
Hier sollte jetzt, so wie apokalyptische Texte gestrickt sind, eine Wendung erfolgen. Sorry, Kinders; sie kommt nicht. Nur ein Appell an das Einschalten des Hirns, solange noch nicht die Hütte brennt.
Ach so, ganz vergessen. Menschen ticken ja seltsam, was schlüssige Argumente betrifft, also sei es gesagt. Ich bin Elektroingenieur. Vielleicht hilft diese Auskunft.
Bliebe noch zu erwähnen, daß sämtliche Kühlhäuser für Lebensmittel aller Art spätestens dann ausfallen, wenn der Treibstoff für das Notstrom-Aggregat erschöpft ist. Millionen Tonnen Lebensmittel stinken dann zum Himmel. Bleibt der Strom aus, versagen auch die Benzin- und Diesel-Pumpen der Tankstellen. Das Transportwesen kollabiert komplett. Die Türen und Kassen der Supermärkte bleiben zu, die Regale bleiben leer - heißt: wir verhungern. Interessant dazu ist die Studie [143], die im Auftrag des Bundestages von 2011 entstand und die 2021 ins Netz gestellt wurde.
Drei von vier Pipelines von Nord-Stream 1 und 2 wurden am 26.9.2022 durch zwei gewaltige Terroranschläge gesprengt. Zwei Bombenexplosionen zerstörten die Pipelines [142]. Man spricht von geschätzt je 500 kg TNT je Explosion. Die Explosionen wurden mit Stärken zwischen 2,1 und 2,3 auf der Richter-Skala als leichte Erdbeben registriert. Es ist davon auszugehen, daß hier Profis am Werk waren. Da die unmittelbar durch dieses Seegebiet laufende Pipeline zwischen Norwegen und Polen nicht beschädigt wurde, sind mögliche Motive und Profiteure zu erahnen.
Die letzte, verbliebene Röhre (von vier) wurde daraufhin auch noch außer Betrieb genommen. Die Inbetriebnahme von Nord-Stream 2 war allerdings im Februar 2022 noch nicht abgeschlossen, sie wurde mit dem Kriegseintritt Rußlands gegen die Ukraine von Bundeskanzler Scholz gestoppt.
Insgesamt hätten die vier Röhren pro Jahr bis zu 110 Milliarden Kubikmeter Erdgas transportiert (110·109 m³). Bei einer durchschnittlichen Ausbeute von etwa 10 kWh/m³ (zehn Kilowattstunden pro Kubikmeter Erdgas) fehlt damit pro Jahr eine Energiemenge von rund 1,1·1012 kWh (1,1 mal zehn hoch zwölf Kilowattstunden) gleich 1,1 PWh (Petawattstunden) in Deutschland bzw. Europa (1,1·1015 Wh).
Wir wollen nachrechnen, wieviele Großkraftwerksblöcke man etwa bräuchte, um die fehlende Energie zu kompensieren.
Ein Block eines durchschnittlichen Kohle- oder Kernkraftwerks möge etwa eine Leistung von 1000 MW (1000 Megawatt) gleich 1 GW (ein Gigawatt) liefern. Pro Jahr liefert er damit eine Energie von 8,76 TWh (Terawattstunden).
Dividieren wir die Energie von Nord-Stream 1 und 2 (1,1 PWh) durch die Energie jedes Blocks (8,76 TWh), so erhalten wir einen Faktor von rund 126. Mit anderen Worten:
Es werden rund 126 Blöcke von Großkraftwerken a 1000 MW gebraucht, um die von Nord-Stream 1 und 2 lieferbare Energiemenge erzeugen zu können.
In Anbetracht dessen, daß Nord-Stream 2 noch kein Erdgas lieferte, ist allein die Energiemenge von Nord-Stream 1 zu betrachten. Dafür bräuchten wir nur die Hälfte der Blöcke, also 63.
Wir bräuchten also im Winter 2022/2023 rund 63 Blöcke a 1000 MW von Gas-, Öl-, Kohle- oder Kernkraftwerken zusätzlich, um die fehlenden Erdgaslieferungen durch Nord-Stream 1 auszugleichen. Da Gas zu zwei Dritteln, Öl und Kohle ebenfalls zu rund einem Drittel aus Rußland kommen, sind dies keine Optionen für energetische Unabhängigkeit von Rußland.
Bleibt allein die Kernkraft zur stabilen Energieerzeugung übrig.
Mit dem Jahresende 2022 aber ist der Betrieb von Kernkraftanlagen unter Kanzler Scholz per Gesetz endgültig komplett verboten worden. Und das hatte nichts mit dem Krieg in der Ukraine zu tun.
Nun will der Bundeskanzler Scholz die letzten drei Atomkraftwerke erst im April 2023 endgültig abschalten lassen (18.10.2022). Gehen die Regierungsparteien (SPD, Grüne, FDP) davon aus, daß Putin im April plötzlich und unerwartet wieder Erdgas liefert? Oder hat man einen Plan, wie man folgende Winter vermeiden kann? Vielleicht will man ja mit dem Abgas von Kühen das fehlende Erdgas ersetzen? Fragen über Fragen...
Übrigens ist die Bilanz deutscher KKWs traumatisierend. In der Wikipedia [141] finden wir eine Liste der Kernkraftwerke, die zur Stromerzeugung genutzt wurden: Es waren 37 (siebenunddreißig). Auch finden wir eine Liste der "Kernkraftwerke ohne Betriebsaufnahme". Es waren 24 (vierundzwanzig). Insgesamt hätte Deutschland über 37 + 24 = 61 (einundsechzig) Kernkraftwerke verfügen können.
Siehe dazu im Detail die Rechnungen unter Anh.19.4. Insgesamt wären 34 Kubikkilometer Braunkohle nötig gewesen, um alle deutschen AKW zu ersetzen - eine Menge, die es in DE nie gab! Ein deutsches Wirtschaftswunder wäre aufgrund von fehlender Elektroenergie ausgefallen! Zusätzlich wären mit der Kohlenasche rund 10.000 Tonnen radioaktives Material auf Müllhalden gelandet.
Die deutschen AKW hätten ausgereicht, um das durch Nord-Stream entstandene Defizit ausgleichen zu können. Windkraft und Solarzellen sind nicht grundlastfähig, sie sind allenfalls ergänzend wirksam. So aber bleiben uns nur 61 AKW-Ruinen erhalten, deren Reaktoren noch Jahrzehnte lang abklingen müssen.
Damit wird aus dem Exportweltmeiter von 1986, 1987, 1988 und 1990 ein Agrarland, daß seine viel zu große Bevölkerung demnächst nicht mehr ernähren kann, dessen Industrie das Land verlassen wird und dessen Steuereinnahmen versiegen werden. Es steht zu befürchten, daß das Land in Gewalt und Terror versinken wird. Staatsinsolvenz und Hyperinflation werden zwangsläufig folgen. Ein Albtraum für die EU, aber auch für die NATO.
In diesem Zusammenhang ist eine Analyse von M. Enders in der Deutschen Wirtschaftswoche vom 6.11.2022 lesenswert: "Nordstream - Ein Anschlag in der Ostsee und seine geopolitischen Folgen" [144]. Zitat:
"Mit der Sprengung von Nordstream 1 und Nordstream 2 und der Weigerung der deutschen Regierung, deren letzte verbleibende intakte Röhre in Betrieb zu nehmen, ist eine De-Industrialisierung Deutschlands unausweichlich geworden. Die geopolitischen Folgen dieses Prozesses werden weitreichend sein. Während sich die USA als der große Profiteur dieser Entwicklung sehen, stehen der Euro und die EU in ihrer jetzigen Form nun vor dem Scheitern. Selbst Kriege innerhalb des Gebietes der heutigen EU können dann nicht mehr ausgeschlossen werden."
Wie sagte doch schon der Volksmund:
Niemand soll frieren,
ohne zu hungern!
Seit Heinz Hug wissen wir (Kap.13.1, [34]), daß Kohlendioxid kein Klimaproblem darstellt. Dennoch ist es ein wichtiger Indikator für den Energieverbrauch. Denken wir daran, daß Erdöl in 50 Jahren zur Neige gehen könnte und Erdgas vielleicht in 200 Jahren, dann ist die persönliche CO2-Bilanz ein Maß dafür, wie stark ich dazu beitrage, die letzten, noch vorhandenen Ressourcen an fossilem Kohlenstoff zu verbrauchen.
Nun hat Tab.2 gezeigt, daß Fliegen durchaus CO2 sparender sein kann, als die Benutzung eines ICE. Allerdings fliegen wir im Durchschnitt viel weitere Strecken. Auch ist die Auslastung der Flieger verschieden und trägt zur persönlichen CO2-Bilanz bei.
Fliegt zum Beispiel ein Regierungsvertreter mit wenigen Begleitern im Regierungsflieger um die halbe Welt, dann belasten zig Tonnen Kerosin seine Bilanz.
Allein das Sitzen in der ersten Klasse einer Linienmaschine verdoppelt den Durchschnittsverbrauch eines Passagiers pro hundert Kilometer, wenn wir davon ausgehen, daß ein erster Klasse-Sitz etwa zwei Sitze der zweiten Klasse verdrängt.
Am Beispiel zweier, moderner Verkehrsflugzeuge wollen wir uns die Proportionen ansehen.
Eines der modernsten Flugzeuge, der Airbus A350-1000 (max. 480 Passagiere) besitzt ein Tankvolumen von 159 m³ (159 Kubikmeter). Damit kommt er 16112 km weit. Er kann maximal 480 Passagiere transportieren. Damit verbraucht er etwa 9,87 Liter Kerosin pro Kilometer (159.000 Liter / 16.112 km). Voll besetzt mit Passagieren verbraucht ein Passagier gerade noch 2,06 Liter pro 100 km (100 km · 9,87 l/km / 480).
Bei Verbrennung entstehen 25,6 kg Kohlendioxid pro Kilometer (9,87 l · 2,59 kg/l, Anh.2). Er entläßt geschätzt etwa 0,148 kg Abgase pro Kilometer (9,87 l · 15 g/l) in die Atmosphäre, siehe Kap.13.1.
Für einen Learjet 45 (max. 7 Passagiere) ist im Netz ein Verbrauch von 705 Liter pro Stunde zu erfahren bei einer Reisegeschwindigkeit von 800 km/h. Damit verbraucht er rund 0,881 Liter Kerosin pro km (705 Liter / 800 km/h). Er hat eine Reichweite von 4.075 km. Damit besitzt er wahrscheinlich ein Tankvolumen von 3600 Litern (4075 km · 0,881 Liter). Bei 7 Passagieren verbraucht ein Passagier 12,6 Liter pro 100 km (100 km · 0,881 l/km / 7).
Bei Verbrennung entstehen 2,28 kg Kohlendioxid pro Kilometer (0,881 l · 2,59 kg/l, Anh.2). Er entläßt geschätzt etwa 13 g Abgase pro Kilometer (0,881 l · 15 g/l) in die Atmosphäre, siehe Kap.13.1.
1) Läßt sich Frau Baerbock allein im Regierungsflieger A350 nach Paris fliegen (hin und zurück), so verbraucht dieser Flieger bei einer Flugstrecke von rund 2 mal 900 Kilometern etwa 17800 Liter, oder 17,8 Tonnen Kerosin (2 · 900 km · 9,87 Liter/km) nahezu unabhängig davon, wie voll er besetzt ist. Mit 2,59 kg CO2 pro Liter Diesel oder Kerosin (Anh.2) werden 46102 kg oder 46,1 Tonnen Kohlendioxid (2,59 kg/l · 17800 Liter) erzeugt.
2) Wäre sie mit einem Learjet geflogen, so hätte sie nur 1586 Liter oder 1,59 Tonnen Kerosin verbraucht, (1800 km · 0,881 l/km). Mit 2,59 kg CO2 pro Liter Diesel oder Kerosin (Anh.2) wären 4108 kg oder 4,1 Tonnen Kohlendioxid entstanden (2,59 kg/l · 1586 Liter).
3) Hätte sie einen halbvoll besetzten, elektrisch betriebenen Zug (ICE o.ä.) benutzt, so wären es nur 408 Gramm Dieseläquivalent pro Kilometer gewesen (Tab.2), hin und zurück hätte sie 734 kg CO2 erzeugt (1800 km · 0,408 kg/km).
4) Wäre sie in einem halbvoll besetzten Linienflieger mitgeflogen, so wären es nur 91 Gramm pro Kilometer gewesen (Tab.2), hin und zurück hätte sie nur 164 kg CO2 erzeugt (1800 km · 0,091 kg/km).
5) Und wäre sie in der zweiten Klasse in einem voll besetzten Linienflieger mitgeflogen, so wären es nur 45 Gramm pro Kilometer gewesen (Tab.2), hin und zurück hätte sie nur 82 kg CO2 erzeugt (1800 km · 0,045 kg/km).
Zum Vergleich: Pro Bundesbürger entstehen über alles pro Jahr etwa 8 Tonnen CO2, Frau B. erzeugt mit einem einzigen Kurzstreckenflug im A350 das Fünffache. Man fragt sich, ob sich ihre Partei "grün" nennen darf.
Beim World Economic Forum (WEF) 2022 in Davos, bei dem es auch um die Reduktion von Kohlendioxid ging, wurden am Flughafen etwa 500 Flüge mit Privatjets registriert, die dem Forum zuzurechnen wurden. Fliegt jeder Teilnehmer fiktiv im Durchschnitt 4000 km (hin und zurück), dann ergeben sich rund 500 · 4000 = 2.000.000 km. Mit einem Kraftstoffverbrauch von 0,9 Liter/km multipliziert, wurden dafür etwa 1.800.000 Liter Kerosin verbrannt, diese erzeugten rund 4.600.000 kg CO2, also rund 4600 Tonnen CO2 (2 Mio km · 2,3 kg/km). Leben wir in einer Zwei-Klassen Gesellschaft?
Es ging sogar durch die Medien. Die "Klimakleber" Luisa und Yannick konnten vor Gericht in Bad Cannstatt nicht erscheinen, weil sie in Bali Urlaub machten (Hamburger Morgenpost Mopo, Februar 2023).
Wir wissen nicht, ob sie mit einem A350 flogen, da dieser aber sehr spritsparend ist, nehmen wir das mal an. Auch wissen wir nicht, ob es ein A350-900 mit 325 Sitzplätzen war. Aber als Anhaltspunkt möge das reichen.
Die kürzeste Entfernung nach Bali beträgt 11866 Kilometer, hin und zurück also 23732 Kilometer. Wir berechnen den A350 fiktiv mit 9,87 Liter/km), mit 25,6 kg CO2 und wir nehmen an, die Maschine war vollbesetzt.
Dann verbrauchte der A350 auf dieser Tour rund 234 Kubikmeter Kerosin (12 Swimming-Pools voll), er erzeugte daraus 608 Tonnen CO2 und er entließ rund 3,5 Tonnen klimarelevante Abgase (234 m³ · 15 kg/m³) in 10 Kilometer Höhe.
Pro mitfliegender Person sind das 721 Liter Kerosin und 1870 kg CO2, die jetzt Luisas und Yannicks Gewissen belasten könnten.
Wie dem auch sei: Die bösen Klimasünder sind immer die anderen. Mit meinem Verhalten hat das nichts zu tun! Die Maschine wäre auch ohne mich geflogen. Scheinmoral wohin man blickt - mit Gewissen oder Moral kann man dieses Verhalten nicht begründen.
Hätten die beiden ein gemeinsames Auto, das 5 Liter/100 km verbraucht, so hätten sie mit dem verbrauchten Sprit rund 288.000 Kilometer weit fahren können. Als Wenigfahrer (unter 10.000 km pro Jahr) hätten sie damit 28 Jahre lang Auto fahren können.
Nun stört mich als Wissenschaftler das CO2 nicht unbedingt. Denken wir an Heinz Hug's [34] Untersuchung in Kap.2.1, so spielt Kohlendioxid nur in Treibhausdimensionen, nicht aber in der viel höheren Atmosphäre eine Rolle, weil schon lange vorher eine Sättigung der Absorptionswirkung eintritt.
Was mich am hohen Kerosinverbrauch stört, ist die begrenzte Menge an Erdöl, die der Menschheit noch zur Verfügung stehen könnte (Anh.11). Diese sollte nicht sinnlos für die Karriere, den Urlaub oder die Bequemlichkeit Einzelner vergeudet werden.
Auch die dabei freiwerdende Menge an Abgasen über den Wolken, die zu mehr Sonnenschein beiträgt (Kap.13.1), stört mich. Bei den Privatflügen nach Davos wurden immerhin etwa 4600 Tonnen CO2 über den Wolken abgeladen. Das ist zuviel für einen Gipfel mit allenfalls blumigen Ergebnissen. Man hätte das Meeting auch per Videokonferenz durchführen können.
Wie sagte schon Heinrich Heine in "Deutschland. Ein Wintermärchen":
"... ich weiß, sie tranken heimlich Wein
und predigten öffentlich Wasser."
Zum 15. April 2023 sind die letzten drei Atomkraftwerke in Deutschland abgeschaltet worden: Isar 2, Emsland und Neckarwestheim 2, nachdem im Dezember 2021 die Atomkraftwerke Grohnde, Gundremmingen C und Brokdorf abgeschaltet worden waren, [160].
Im Jahre 2022 produzierten die letzten drei AKW 35 Terawattstunden Strom. Das entsprach nach Daten des Statistischen Bundesamts (Destatis) einem Anteil von sechs Prozent an der Bruttostromerzeugung in Deutschland.
In deren Laufzeit haben die drei AKW je zwischen 350 und 400 Terawattstunden Strom erzeugt [160]. Zusammen leisteten die drei Kraftwerke etwa 1,13 PWh (Petawattstunden). Da wir in Deutschland etwa 30 produzierende AKW hatten, interessiert auch die Frage, wieviel Strom insgesamt von AKW produziert wurde.
In Deutschland gab es 61 Forschungsreaktoren und Kernkraftwerke, von denen etwa 30 nennenswerte Energiemengen lieferten [160]. Zählt man die in der Wikipedia- Liste aufgeführten Energiemengen aller Kraftwerke zusammen, so kommt man auf 10,69·1015 Wattstunden oder 10,69 Billiarden Wattstunden oder 10,69 PWh (Petawattstunden), die diese in ihrer Betriebszeit geleistet haben. Diese Zahl kann man sich merken.
Mir fällt es schwer, mir unter Tera- oder Petawattstunden etwas vorzustellen. Um unserem Vorstellungsvermögen auf die Sprünge zu helfen, wollen wir uns die der Energiemenge adäquaten Braunkohlehügel vorstellen.
Da seit 2022 auf russische Gaslieferungen im Rahmen eines Embargos freiwillig verzichtet wird und man sogar die Sprengung der Nordstream-Pipelines zuließ, bleibt nur Braunkohle, um die fehlende Energiemenge bereitzustellen.
Solar- und Windkraft stellen keine Alternative dar, sie versagen dann, wenn Elektroenergie am nötigsten gebraucht wird: In eiskalten, windstillen Winternächten oder an windstillen Wintertagen mit verschneiten Solarzellen und eingefrorenen Windrädern.
Abb.A19-1: Stromerzeugung und Stromverbrauch vom 29.11. - 1.12.2023 in Deutschland. Die Temperaturen lagen in dieser Zeit typisch im Bereich zwischen -2°C und -10°C. Auf Solarzellen lag mehr als 5 cm Schnee, trübes Wetter, windstill. Windkraft: hellblau und dunkelblau, Solarkraft: gelb. Wichtigste Energielieferanten am 1.12.2023: Erdgas (graublau), Steinkohle (schwarz), Braunkohle (braun). Die rote Linie zeigt den Verbrauch, die Differenz ist der Energieimport: bis zu 15 GW (15 Blöcke a 1000 MW) mußten importiert werden und ließen die Preise explodieren. Quelle: Agora Energiewende (Agorameter) [147].
Wir erkennen, daß die meiste Energie bei Dunkelflaute aus Erdgas, Steinkohle und Braunkohle gewonnen wird.
Auch werden die riesigen Turbinen der Grundlastkraftwerke benötigt, um plötzliche Lastschwankungen auszugleichen und um die Netzfrequenz vorzugeben bzw. zu halten.
Ich will es offen sagen: Auch ich bin kein Freund von Atomkraftwerken. Tschernobyl und Fukushima haben deren Gefahren überdeutlich gezeigt. Aber hier wird aus ideologischem Kalkül oder aus Unwissen technischer Fortschritt ersetzt durch höchste CO2-Emissionen und unheimliche Mengen freigesetzter Radioaktivität aus der Kohlenasche.
So setzte die Kohleverbrennung vergangener Jahrzehnte in Deutschland viel mehr radioaktives Material frei, wie Fukushima und Tschernobyl zusammen genommen.
Da wir uns unter Petawattstunden nichts vorstellen können, wollen wir ausrechnen, wieviel Braunkohle man hätte verbrennen müssen, um die von allen deutschen Atomkraftwerken gelieferte Energie zu ersetzen.
Wir nehmen für Braunkohle einen durchschnittlichen Heizwert von 2,2 kWh/kg an. Von 2,2 kWh pro Kilogramm bleibt nicht viel übrig, wenn wir den durchschnittlichen Wirkungsgrad eines Braunkohlekraftwerks nach IEA von 38% beachten. Um es einfach zu machen, rechnen wir diesen gleich in die Energiedichte der Kohle mit ein: 2,2 kWh/kg · 0,38 = 0,836 kWh/kg. Etwa 836 Wattstunden oder 0,836 können letztlich durchschnittlich pro Kilo Braunkohle ins Netz eingespeist werden. Anders ausgedrückt, werden pro Kilowattstunde rund 1,2 kg Braunkohle verbrannt (1 kg / 0,836 kWh = 1,196 kg/kWh).
Um ein E-Mobil mit einem äquivalenten Verbrauch von 5 Litern Diesel (das entspricht etwa 25 kWh pro 100 km (Anhang 10.1) eine Strecke von 100 km fahren zu lassen, werden also 25 kWh mal 1,2 kg/kWh Braunkohle verbrannt, das sind rund 30 kg (29,9 kg) Braunkohle pro 100 km, wenn das Elektromobil bei Dunkelflaute mit Braunkohlestrom geladen wird. Pro Kilogramm entstehen dabei rund 1,2 kg Kohlendioxid (Anhang 2.5).
Pro 100 Kilometer erzeugt ein Elektromobil bei Dunkelflaute rund 35,6 kg Kohlendioxid (29,9 kg · 1,19 kg/kg = 35,58 kg). Nur daß dieses dort entsteht, wo es nicht bemerkt wird: Im Braunkohlekraftwerk. Ein mit Benzin oder Diesel fahrendes Auto ist dagegen ein Waisenknabe.
Braunkohle (Anhang 2.5) hat eine Dichte von etwa 1,2 Tonnen (1200 Kilogramm) pro Kubikmeter. Eine Tonne (1000 Kilogramm) hat dann ein Volumen V von 0,833 m³ (1/(1200 kg/m³)).
Einer Megawattstunde würde Braunkohle mit einem Gewicht von 1200 kg oder mit einem Volumen von rund 1 m³ (1196kg/MWh / 1200kg/m³ = 0,996MWh/m³) entsprechen.
Zurück zum Atomstrom.
Insgesamt erzeugten die drei verbliebenen AKW 1,13 PWh, das sind 1,130 km³ oder ein Quader von 1 km mal 1 km mal 1,13 km.
Aber das waren nur die letzten drei AKW. Daneben gab es zwei Dutzend weitere AKW, die insgesamt rund 10,7 PWh (10,69 PWh - Petawattstunden) lieferten.
Das Braunkohlenäquivalent dazu wäre 10,7 km³ - zehn Kubikkilometer(!).
Alle deutschen AKW zusammen ersparten die Verbrennung von 10,7 km³ (10,7 Kubikkilometer) Braunkohle. Das ist ein Quader von 1 km mal 1 km mal 10,7 km! Der Fichtelberg läßt grüßen!
Da nicht anzunehmen ist, daß in Deutschland je soviel Braunkohle zu finden gewesen wäre, hätte Deutschland mit Braunkohle wohl auch nie und nimmer Exportweltmeister werden können.
(Vorausgeschickt werden muß, daß die chemische Energie bei Verbrennung nichts mit radioaktiver Energie zu tun hat. Wird Kohle mit dem Uran darin verbrannt, so bleibt die radioaktive Energie des Uran und Thorium unangetastet, gleich ob es als Uran oder als Uranverbindung, wie Uranoxid in die Asche gelangt.)
Wird die Energie der nun fehlenden AKW aus Braunkohle gewonnen, so wird extrem viel Radioaktivität mit der Kohlenasche freigesetzt.
Die Asche von europäischer Kohle enthält etwa 80 bis 135 ppm Uran und Thorium (238U und 232Th) [162], [3]. Eine Tonne Braunkohle enthält etwa 1,75 Gramm radioaktives Material, siehe Anh.2.5. In einem Kubikkilometer Braunkohle sind dann 1460 Tonnen Uran und Thorium enthalten.
Haben uns die letzten drei AKW die Verbrennung von 1,13 km³ Braunkohle erspart, so sind dadurch 1650 Tonnen Uran und Thorium nicht in die Umwelt gelangt!
(1,13 km³ · 1460 Tonnen/km³ = 1650 Tonnen)
Erinnern wir uns an Tschernobyl, dann wurden dort nur rund hundert Tonnen Uran, allerdings stark strahlendes, freigesetzt.
Alle deutschen AKW zusammen ersparten uns die Verbrennung von 10,7 km³ (10,7 Kubikkilometer) Braunkohle. Dadurch sind 15622 Tonnen Uran und Thorium nicht in die Umwelt gelangt.
(10,7 km³ · 1460 Tonnen/km³ = 15622 Tonnen)
Es gibt Zahlen, die mit dem normalen Menschenverstand nicht zu erfassen sind. Diese fünfzehntausend Tonnen Uran in der Asche von Kohlekraftwerken über Deutschland verteilt ist eine davon. Derart viel radioaktives Material ist in allen Kernreaktoren der Erde nicht vorhanden. Und es gibt menschliche Entscheidungen, die erst recht nicht zu fassen sind: Die AKW durch Braunkohlekraftwerke zu ersetzen. Allerdings wäre diese Menge an Braunkohle in Deutschland wohl sowieso nicht vorhanden gewesen.
Wenn wir ein ehrliches Fazit ziehen, dann sind es wohl nicht die Kernkraftwerke, die unsere Umwelt radioaktiv verseuchen. Es sind Kohlekraftwerke, die Unmengen an Radioaktivität mit ihrer Asche freisetzen.
Recherchiert man übrigens die Historie der "grünen" Anti-Atomkraft-Bewegung der 1970-er Jahre, so stößt man darauf, daß deren Organisationen nach der Ölkrise von 1973 von Ölkonzernen mit zig Millionen Dollar verdeckt aufgebaut und finanziert wurden, um die Konkurrenz durch die Atomkraft zu beseitigen. Siehe das Zitat aus [177]. Unwissende Menschen wurden und werden offenbar immer wieder Opfer von Korruption, Propaganda, Spekulation, Ideologie und Verblendung.
Zu Gesundheitschäden durch radioaktive Kohleasche siehe Kap.20.
Nur die Naturwissenschaften sind in der Lage,
Realität von Mythos zu unterscheiden.
GH
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[141] Wikipedia: Liste der Kernreaktoren in Deutschland (Link)
[142] Wikipedia: Explosionen an den Nord-Stream-Pipelines (Link)
[143] Petermann, Th.; Bradke, H.; Lüllmann, A.; Poetzsch, M.; Riehm, U.: Was bei einem Blackout geschieht: Folgen eines langandauernden und großräumigen Stromausfalls. Institut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse (ITAS), Studien des Büros für Technikfolgen-Abschätzung beim Deutschen Bundestag; 33 (2011), veröffentlicht am 8.7.2021. sigma-edition, ISBN: 978-3-8360-8133-7, 259 S. (Link auf PDF)
[144] Enders, M.: Nordstream - Ein Anschlag in der Ostsee und seine geopolitischen Folgen. Deutsche Wirtschaftswoche vom 6.11.2022: (Link) (hinter Bezahlschranke)
[145] Heinz, G.: Carnot-Wirkungsgrad einer Wärmepumpe. Scilab 3.11-File. (Quelltext)
[146] Westkämper,Hubert: Bund der Energieverbraucher: Wärmepumpen nachgemessen. Seiten-ID: 298 (Link)
[147] Agorameter: Agora Energiewende (Link) Stromerzeugung und Stromverbrauch vom 29.11.2022 bis 16.12.2022 (Abb.A15-2) und vom 29.11.-1.12.2023 (Abb.A19-1)
[148] Can we see a change in the CO2 record because of COVID-19? (Link) Global Monitoring Laboratory (gml.noaa.gov) Ohne Autor, Stand bis 2020(!)
[149] Trends in Atmospheric Carbon Dioxide. Monthly average Mauna Loa CO2. Recent trend / Full Record (2018-2023) (Link) Global Monitoring Laboratory (gml.noaa.gov), Stand 1/2023
[150] Wikipedia: Balancer (für Lithium-Akkus) (Link)
[151] Wangenheim, Thomas: Hockeystick und menschengemachter Klimawandel - Temperaturrekonstruktionen der letzten 1300 Jahre. 8.6.2019. (Link).
[152] Bildungsserver-Wiki Kasang, Dieter: Sonneneinstrahlung und Temperatur in den letzten 1000 Jahren. Bild nach IPCC: Climate Change 2007, Working Group I: The Science of Climate Change, Figure 6.10 [153] und 6.13 [154]; (Link), zugehöriger Aufsatz: "Der Einfluss der Sonnenaktivität" (Link)
[153] IPCC Fourth Assessment Report: Climate Change 2007. Climate Change 2007: Working Group I: The Physical Science Basis. Figure 6.10. Records of NH temperature variation during the last 1300 years. (Link)
[154] IPCC Fourth Assessment Report: Climate Change 2007. Climate Change 2007: Working Group I: The Physical Science Basis. Figure 6.13. Radiative forcings and simulated temperatures during the last 1100 years. (Link)
[155] Wangenheim, Thomas: Menschengemachte Erderwärmung? Goethe und die Mönche von Kremsmünster. 25.5.2019. (Link)
[156] Jachertz, Norbert: Krebsregister: Ostdeutscher Sonderweg. Deutsches Ärzteblatt 2012; 109(15): A-750/B-651/C-647. (Link)
[157] Kharecha, P.A.; Hansen, J.E.: Prevented Mortality and Greenhouse Gas Emissions from Historical and Projected Nuclear Power. Environ. Sci. Technol. 2013, 47, 9, 4889-4895. Publication Date (Web): March 15, 2013 (Verhinderte Sterblichkeit und Treibhausgasemissionen aus historischer und prognostizierter Kernkraft. Umwelt, Wissensch. Technologie vom 15.3.2013, 47, 9, pp. 4889-4895) (Link)
[158] Danisch, H.: Warum die Kernkraftwerke weg mussten. Blog vom 16.4.2023. (Link)
[159] Sächsische Zeitung: Wo die meisten Krebskranken leben: Hoyerswerda ist trauriger Spitzenreiter. 6.10.2008 (Link)
[160] Wikipedia: Liste der Kernreaktoren in Deutschland (Link)
[161] Wikipedia: Atomausstieg (Link)
[162] Wikipedia: Uran (Link)
[163] Naturally-Occurring Radioactive Materials (NORM). World Nuclear Association, registered in England and Wales, number 01215741. Registered office: Tower House, 10 Southampton Street, London, WC2E 7HA, United Kingdom. Updated April 2020 (Link)
[164] Scotese, Christopher: Paleomar Project. Climate history (Link)
[165] Petersen, Sigrid in der Leserdiskussion zum Aufsatz von Paul Schreyer "Darüber wird nicht geredet" über den Physiker und Bürgerrechtler Sebastian Pflugbeil zu Gefahren der Atomenergie. 29. November 2023, 17:20 Uhr (Link)
[166] Bojanowski, Axel: GPS-Messungen Deutschland kippt. "Der Spiegel" vom 07.05.2015. (Link)
[167] Wikipedia: Postglaziale Landhebung. (Link)
[168] Gold, Thomas: The Deep Hot Biosphere - The Myth of Fossil Fuels. Springer-US, first edition 1999. 243 S. Deutsche Ausgabe: Die Biospäre der heißen Tiefe und der Mythos der fossilen Energieträger. TvR Medienverlag, ISBN-13: 9783940431455, 299 S.
[169] Wikipedia: Meganeura. Abdruck der größten Libellenart in Steinkohle (Karbon). (Link)
[170] Dieter Schildknecht: Saturation of the Infrared Absorption by Carbon Dioxide in the Atmosphere. October 2020, International Journal of Modern Physics B 34(30):2050293, DOI:10.1142/S0217979220502938; World Scientific Publishing Company, arxiv: 2004.00708v2, Published 27 March 2020, (Link)
[171] David Coe; Walter Fabinski; Gerhard Wiegleb: The Impact of CO2, H2O and Other "Greenhouse Gases" on Equilibrium Earth Temperatures. Int. J. Atmos. Oceanic Sci. 2021, 5(2), Aug.23, 2021, 29-40. doi: 10.11648/j.ijaos.20210502.12 (Link)
[172] CO2 hat keinen Einfluss auf die Klimaerwärmung. Vortrag von Klimaforscher Dr. Bernhard Strehl auf Youtube (Link)
[173] 600 Milliarden Euro für die Energiewende - Kostenspirale dreht sich immer schneller. Fritz Fahrenholt vom 13.9.2024 bei tichyseinblick.de (Link)
[174] Schuster, R.: Stromdaten August 2024 (Link)
[175] Bubenzer, O.; Radtke, U: Natürliche Klimaänderungen im Laufe der Erdgeschichte. HU Berlin, 2007 (PDF)
[176] Weinmann, D.: Energiewende ad absurdum geführt: Dunkelflaute gefährdet Stromversorgung. Noch-Kanzler Scholz sieht trotzdem "große Fortschritte". Auf Reitschuster vom 10.Nov.2024 (Link)
[177] Engdahl, F. William: Mit der Ölwaffe zur Weltmacht: Der Weg zur neuen Weltordnung. Kopp-Verlag, erste Auflage 2006, ISBN 3938516194. Siehe Kapitel Weltwirtschaft im Rückwärtsgang; Das "Projekt Öko-Bewegung" S.221 ff. Zitat siehe (PDF)
[178] Undine Elbe Pegel Dresden (Link)
[179] Wikipedia zur Halbwertszeit von Uram (Link)
"The trouble with the world is,
that the stupid are sure
and the intelligent are full of doubt."
Bertrand Russell
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