Buchrezension „Weltuntergang fällt aus“ von Jan Hegenberg

Diese Buchrezension hat mein Mann für Euch geschrieben: der liest nämlich mindestens ebenso interessante Bücher wie ich, aber er bespricht sie (noch) nicht auf Instagram. Deshalb hatte ich ihm vorgeschlagen, sehr wichtige Bücher doch hier auf dem Blog vorzustellen: und dazu zählt „Weltuntergang fällt aus“ von Jan Hegenberg, erschienen im Verlag KOMPLETT-MEDIA (ISBN: 978-3-8312-0604-9) auf jeden Fall! Jan Hegenberg, vielen besser bekannt als „Der Graslutscher“, beschreibt in seinem Buch faktenbasiert, wie wir die Energiewende konkret angehen und wie gut wir 2040 klimaneutral leben könnten, wenn wir uns ab jetzt richtig anstrengen würden. Deshalb wünsche ich diesem Buch von Herzen viele Leser:innen – vor allem an den Stellen in Politik und Wirtschaft, an denen die Weichen für eine klimaneutrale Zukunft gestellt werden. Jetzt aber zur Zusammenfassung meines Mannes:

Wenn wir über Klimaerwärmung reden, dann reden wir vor allem darüber, dass die Menschheit Energie benötigt und dabei CO2 entsteht. Energieemmisionen machen 73% aus, die restlichen Emissionen stammen aus der Landwirtschaft mit 18%, sowie aus Industrie & Abfall mit 8% (z.B. Zementproduktion, CO2 löst sich aus Kalkstein). Um Energie zu messen, brauchen wir eine Einheit, die Wattstunde (abgekürzt Wh). Wenn zum Beispiel eine 5 Watt LED 10 Stunden lang leuchtet, dann brauchen wir dafür 5 Watt  * 10 Stunden = 50 Wattstunden Energie. Die Abkürzung für Watt ist W, für Stunde h, darum wird die Wattstunde als Wh abgekürzt.

Der Gesamtenergiebedarf im Jahr 2022 in Deutschland beträgt ca. 3.500.000.000.000.000 Wh. Weil das eine etwas unhandlich große Zahl ist, verwenden wir die Einheit Terrawattstunden (TWh), wovon Deutschland 3.500 benötigt.

• 1/7 davon ist Strom (500 TWh), der Rest (3.000 TWh) sonstige Energie (z.B. Verkehr, Industrie, meist Gas & Öl)
• aktuell stammen bereits 450 TWh aus erneuerbarer Energie (250 TWh bei Strom, 200 TWh bei sonstiger Energie)

Wenn wir alles auf Strom umstellen würden, dann bräuchten wir „nur“ 800 bis 1.500 TWh statt 3.500TWh, weil beim Gesamtenergiebedarf noch Umwandlungsverluste der sogenannten Primärenergie zu berücksichtigen sind, z.B. Wärmeverluste bei der Stromerzeugung oder im Verkehr. Wir rechnen mit dem „Worst Case“, also 1.500 TWh Energiebedarf in Form von Strom in Deutschland. Zunächst schauen wir uns an, woher wir die Energie bekommen können, bevor wir uns überlegen, wie wir sie speichern und verteilen.

Es fehlen uns also 1.050 TWh Energie in Form von Strom. Die einzigen skalierbaren erneuerbaren Energiequellen sind Wind- und Solarenergie. Beispielsweise haben wir keine ausreichenden Möglichkeiten für Wasserkraft (aktuell stammen nur 20 TWh aus Wasserkraft), Biomasse erzeugt 0,2 TWh, Gezeitenkraftwerke haben schwierige Bedingungen … bleibt also Solar- und Windenergie.

Windenergie: Wir haben heute bereits 30.000 Windräder installiert. Mit zusätzlichen 7.500 Stück und die 30.000 bestehenden modernisiert (nennt man Repowering) kommen wir auf fantastische zusätzliche 525 TWh, also die Hälfte des fehlenden Bedarfs! Neueste Anlagen liefern 3,5 bis 5-mal so viel Strom wie ältere: ein heutiges 6-Megawatt-Windrad erzeugt übers Jahr genauso viel Strom wie 37 typische Anlagen aus dem Jahr 1990 oder wie 150 Anlagen aus dem Jahr 1985!

Solarenergie: wir brauchen „nur“ 2.625 Quadratkilometer Fläche für zusätzliche 525 TWh pro Jahr (Windkraft benötigt übrigens 250 Quadratkilometer insgesamt). Es gibt diverse bereits vorhandene Flächen, die wir nutzen können, vor allem Dächer, aber auch über Agrarflächen sind Photovoltaikanlagen (PV) möglich, wobei diese Flächen sogar weiterhin bewirtschaftet werden können, nennt sich Agri-PV. Alleine die Fläche, die wir für Agri-PV nutzen könnten, würde für 1.700 TWh reichen! D.h. wir können davon ausgehen, dass wir die 525 TWh locker unterbekommen werden, was die Fläche angeht.

Nun wissen wir also, woher wir erneuerbare Energie in Form von Strom bekommen können, die nächste Frage ist die Verteilung der Energie, d.h. Zeit und Ort. Wind und Sonne ist erfreulicherweise über das Jahr insgesamt so verteilt, dass wir einigermaßen gleichmäßig Strom daraus erzeugen können pro Monat: im Winter mehr Wind, im Sommer mehr Sonne, als Summe jeweils 12-14 TWh pro Monat im Jahr 2022 in Deutschland. Im Winter brauchen wir mehr Strom, wir müssen also auch über längere Zeiträume speichern können. Außerdem brauchen wir Speicher für extrem ungünstige Bedingungen: für eine sogenannte „Dunkelflaute“ (weder Sonne noch Wind) von 2 Wochen bräuchten wir 25 TWh Speicher. Strom sollten wir erzeugen und im Idealfall direkt verbrauchen, erst dann speichern. Ab ca. 85% Anteil erneuerbare Energie brauchen wir sehr viel Speicher. Aktuell haben wir „nur“ 0,04 TWh Speicher in Deutschland! Folgende Speicherarten gibt es:

• Mechanisch
  • Pumpspeicher haben z.B. einen Wirkungsgrad von 70%
• Elektrochemische (Batterien)
  • Lithium-Ionen, Natrium Batterie, Redow-Flow-Batterie, …
  • Batterien => Recycling Kreislauf (bereits vorhanden oder in Planung)
• Chemische (Erzeugung von Wasserstoff und Methan)
  • Chemische Speicherung = Erzeugung von Wasserstoff und Methan (das heute von uns genutzte Erdgas besteht zu 99% aus Methan) als Langzeitspeicher, wir können die vorhandenen Speicher nutzen. Ist übrigens CO2 neutral weil bei der Herstellung so viel CO2 entzogen wird, wie später freigesetzt wird bei der Stromerzeugung. Wirkungsgrad 30%.
  • Außerdem: E-Fuels für Bereiche, die man nicht oder nicht so einfach / schnell elektrifizieren kann
• Wärmespeicher
  • Lastmanagement bedeutet zum Beispiel Kühlschränke dann kühlen, wenn viel Strom da ist „bis zum Limit“, Industrieöfen dann heizen, wenn viel Strom da ist „bis zum Limit“
  • Lastmanagement außerdem auch bei Biomasse: nur dann Biomasse verwenden, wenn kein anderer Strom da ist oder auch beim Laden von E-Autos

Kann Deutschland alleine die Welt retten? Deutschland ist die 4. größte Volkswirtschaft und liegt auf Platz 9 im Energieverbrauch, wir sind also ganz vorne in den Top 10 mit dabei! Außerdem sind wir nicht alleine: 99,5% des Zubaus an erneuerbarer Energie fand 2021 außerhalb von Deutschland statt (z.B. in China, das 2019 so viel Photovoltaik zubaute, wie die EU und USA zusammen).

Was nun konkret tun?

1. Erneuerbare Energien zubauen, zubauen, zubauen! Aktuelle Zubauziele für Deutschland sind 0,012 TW Leistung laut (ZEIT Online), womit wir ca. 18 TWh zusätzliche Energie pro Jahr erhalten
2. Währenddessen die Grundlage für Speicher und neue Technologien schaffen
   • wir brauchen Speicher sobald wir wegen 1. viele Überschüsse haben
   • spürbarer Preis für CO2 für adäquate Kosten einführen und Förderung von Technologien
3. Verkehrswende: öffentlicher Nahverkehr und E-Autos. Der  „CO2 Rucksack“ für E-Autos (Anzahl Fahrkilometer ab der man CO2 einspart) schrumpfte von 60.000 km 2017 auf 14.000 km im Jahr 2022!
4. (Mehr) Pflanzen essen: 23% der Agrarflächen der Welt mit Pflanzen erzeugen 82% der Kalorien und 63% der Proteine

Notizen:

• 1 kWp PV Anlage erzeugt ca. 1.000 kWh Strom pro Jahr (Faktor 1.000 auf Leistung)
• 6 MW Windrad erzeugt ca. 15.000 MWh Strom pro Jahr (Faktor 2.500 auf Leistung)
• Einheiten
  • 1 Kilowatt (kW) = 1.000 W
  • 1 Megawatt (MW) = 1.000.000 W
  • 1 Gigawatt (GW) = 1.000.000.000 W
  • 1 Terawatt (TW) = 1.000.000.000.000 W

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