Bei Münchs und Schönweiß' Beitragskultur leiste ich mir eine ironisierende Formulierung, dir ist aber vermutlich bewusst, dass ich sowas nicht von alleine starte.

Mit gewissen Widersprüchen in uns selbst leben ja die meisten von uns ganz gut. Ändert aber nix dran, dass man da mal vernunftbegabt in die Zukunft hinein debattiert ohne Geifer und Schaum vorm Mund. Ich würde nie jemandem vorwerfen, sich jetzt mal günstig den Öltank vollzumachen, oder auf PV auf dem Dach zu verzichten. Das sind persönliche Lebensentscheidungen. Aber wo wir als Gesellschaft hinsteuern, das kann und soll man gerne ausfechten. Und wenn dann Blödsinn kommt - hält man halt gegen... (muss nicht richtig sein, ist nur das, wofür ich mich entschieden habe).

Ja, diese DIfferenzierung zwischen Einzelnem, Gesellschaft und als Drittes der Welt insgesamt musst Du aber durchdeklinieren: Gehen wir davon aus, zumindest wir im Forum wären uns einig: "Es ist günstiger, den Klimawandel abzumildern als mit den Folgen zu leben". Dann gilt das für "die Welt" als handelnde Einheit. Für mich als fiktiven 70-jährigen ist es natürlich individuell schlauer, zu sagen: "Ist mir schnurz, hau den Öltank voll, jede Sanierung rechnet sich nicht, und was kümmert mich das Klima in 50 Jahren, und was kann ich schon bewirken?". Genauso ist es aber für eine Gesellschaft, nehmen wir mal fiktiv die Briten (weil pragmatisch und rohstoffarm), klug zu sagen: "Lass die anderen mal machen, wir freuen uns noch 2-3 Jahrzehnte über das billige Öl und die billige Kohle, die sonst niemand mehr haben will - und sollte es dann sein müssen, greifen wir auf ausentwickelte und billiger gewordene Technologie zurück".

Nicht jede Entscheidung, die den Regeln des kategorischen Imperativs widerspricht (und der gehört in die Ethik und ist kein Weltgesetz) ist deswegen unvernünftig - ggf. im Gegenteil. Das liegt daran, dass das zugehörige "Welt-Gesetz" fehlt, dass z.B. nicht nur Klima-Ziele aufstellt, sondern auch Sanktionen beinhaltet.

Du solltest außerdem bei Günthers Stil berücksichtigen: "Kobold statt Kobalt" (ZDF-Sommerinterview) oder den "Strom im Netz speichern" (https://www.deutschlandfunk.de/kandidatin-fuer-den-parteivorsitz-der-gruenen-ich-bin.868.de.html?dram:article_id=408793) - diese Verknüpfung aus sachlicher, kompletter Inkompetenz (Es hätte gereicht, Michaels Ausführungen zu lesen) und Überzeugung, wie man die Welt gestalten will, kann einen schon zur Verzweifelung und Wut bringen.

So, und jetzt wieder zum Off-Topic-Thema:

Roundabout beträgt die EEG-Umlage ca. 23 Mrd. je Jahr. Die Tendenz ist einstweilen fallend, weil die sündhaft teuren Solar- und Windkraftanlagen der ersten 10 Jahre jetzt schrittweise aus der Förderung laufen. Man muss noch dagegen rechnen, dass die Erneuerbaren den Börsenstrompreis runterprügeln, also den eigentlichen Strompreis drücken. Eine Prognose 2020-2024 findet sich hier: https://www.netztransparenz.de/EEG/Mittelfristprognosen/Mittelfristprognose-2020-2024

Wenn wir also 20 Mrd. wirkliche Kosten annehmen, sind das 100 Mrd. in 5 Jahren, die allerdings ganz überwiegend im Land "umverteilt" werden. Der deutsche Anteil am Macron-Merkel-Corona-Paket ist ebenfalls gute 100 Mrd., die allerdings "abfließen" als solidarisches Geschenk. Wie kommentierte Gabor Steingart so schön? "'Gemeinsame Kraftanstrengung' sagte Merkel. Nein, Sparen ist eine Kraftanstrengung, Schuldenmachen das Gegenteil".

Über welche der 100 Mrd. werden wir uns wohl hier im Forum in den nächsten 5 Jahren wohl mehr streiten?

P.S. Ich möchte das eine Offtopic-Thema definitiv nicht um das andere Offtopic-Thema "bereichern". Wenn aber die Reaktion auf 100 Mrd aus Italien "Ist ein guter Anfang" ist, und vorher gegen "die Deutschen" richtig Stimmung gemacht wurde, ist mir so spontan nicht nach europäischer Solidarität, jedenfalls nicht zum Preis von 5 Jahren EEG-Umlage.

Sinngemäß kann man sich das Stromnetz wie einen großen See vorstellen.

Eher wie einen kleinen Eimer. Denn elektrische Energie kann man nur in kleinen Mengen und mit hohen Kosten und/oder Verlusten speichern.

Die EEG-Umlage hat einen Geburtsfehler: weil sie, wie Michael korrekt ausführt, die Differenz zwischenb garantierter Einspeisevergütung und Spotmarktpreis abdecken muss, der Spotmarktpreis aber gerade zu den sonnigen/windigen Zeiten durch genau die Einspeisungen stark gedrückt wird, führt eine günstige Erzeugung großer Mengen umweltfreundlicher Energie zu hohen Endverbraucherpreisen (wo diese eigentlich runtergehen müssten).

In Summe ist für den Verbraucher Börsenstrompreis plus EEG-Umlage nur ein "Garantiepreis" - zumindest, wenn der Markt funktoniert und der niedrigere Börsenpreis plus höhere EEG-Preis auch komplett an den Verbraucher als eben dieser gleichbleibende Gesamtpreis weitergegeben wird. Zumindest so lange, wie nicht "zuviel" Strom da ist, und dieser nicht einfach nur "vernichtet" werden muss.

Insofern ist "Geburtsfehler" m.E. nicht richtig, es ist höchstens ein Marktfehler. Regulatorisch / gesetzgebungsmäßig ist eher das Problem, dass die gesetzlich vorgeschriebenen Smartmeter und die EEG-Umlage plus die ganzen anderen On-Tops nicht mehr zusammenpassen: Angenommen, wir haben einen negativen Börsenstrompreis von -1 Ct statt 6 Ct / kWh - das kommt regelmäßig vor. Was nützt es, wenn Du sagst: "Schieb zu mir, ich heize mal eben mit Strom statt Gas". Wenn Dein Strompreis 30 Ct/kWh ist, sinkt er eben auf 23 Ct/kWh, weil die anderen Entgelte bleiben. Damit ist Gas für Dich immer noch die bessere Wahl, obwohl gerade die Möglichkeit gesucht wird, Energie zu vernichten. Die ganzen 2-Tarif-Modelle gehen ja jetzt schon nicht mehr auf, weil die relative Differenz zu banal ist, während die Technik dafür (Smartmeter) per Gesetz vorgeschrieben implementiert wird. Das konkret ist m.E. "brain-dead": Per Gesetz werden Smartmeter vorgeschrieben, denen der ökonomische Sachverstand nur sagen kann: "Nö. Ob 23 oder 30 Cent macht jetzt den Kohl nicht fett: Die Toilettenspülung drücke ich auch nach Bedarf und nicht nach momentanem Wasserpreis".

Teuer wird das saisonale Speichern, die Low-Hanging-Fruits sind erst einmal ein billiges Netz.

Die Kiste mit dem "Corona-Marshallplan" ist ja noch nicht durch und bleibt hochspannend. Kapitaltausch für schnelleren Green New Deal auch in den schwankenden Südländern hätte ich jetzt besser gefunden. Denn die Vertrauenserosion bei der Bevölkerung der Geberländer sollte man auf keinen Fall unterschätzen - das Dublin-Abkommen gilt nicht mehr, 3%-Kriterien wurden von F, D und Griechenland gerissen, Vergemeinschaftung von Schulden ist ein ultimativer Sündenfall. Wenn man es denn nicht mit Rente ab 67 sowie Kapitalübernahme bei EVUs im Süden macht, die dann z.B. massiv mit PV nachrüsten, WKAs auf griechische Inseln stellen etc.

Es bleibt spannend - aber wir machen ja nicht mal bei uns vernünftig unsere Hausaufgaben bei der Energiewende.

...in kleinen Mengen und mit hohen Kosten und/oder Verlusten speichern.

Das sind echt banale Allgemeinaussagen, die sinnfrei sind!

Mal ein paar Details: allgemein berechnet man Speicherkosten in LCOS (levelized costs of storage), was sämtliche Investitions-und Betriebskosten beinhaltet, geteilt durch die ausspeicherbaren Mengen über die Laufzeit/Lebensdauer, somit EUR/kWh. Dazu kommen noch die Produktionskosten, die LCOE (e = electricity), denn ein Speicher produziert eben keinen Strom.

Dann sind die Anwendungsfälle zu unterscheiden, für die ein netzdienlicher Speicher benötigt wird - von kurzfristig nach langfristig im regulierten Bereich: Primärregelleistung - Sekundärregelleistung - Minutenreserve; und danach die tatsächlichen Energiespeicher mit unterschiedlichen Anwendungen: Lastverschiebung, Tag/Nacht-Shift, saisonale Speicher, etc.

Je nach benötigter Häufigkeit der Ein-/Ausspeicherung und andererseits Dauer der Energiespeicherung machen unterschiedliche Technologien Sinn: vom Flywheel über Li-ion, Redox-Flow, Druckluftspeicher bis zum Wasserstoff. Und das ist nur der heutige Stand der Technik!

Bis 2050 werden sich - basierend auf dem Technologie-Stand - wohl der Li-ion Akku und die Wasserstoff-Speicherung durchsetzen. Das liegt beim Li-ion Akku an den Preissenkungen (LCOS von unter 10 Cent/kWh bereits heute) und an einer zunehmenden Verfügbarkeit (Autobatterien in Autos oder als "second life" Anwendungen).

Beim Wasserstoff sind heute bereits Erzeugungskosten unter 10 Cent pro kWh möglich (Chile mit PV/Wind-Strom). Es wird von weiter stark sinkenden Investitionskosten bei der Elektrolyse ausgegangen. Der Wasserstoff wird entweder vor Ort "veredelt" zu Methan oder roh importiert. Das ist eine spannende Frage! (Anmerkung in eigener Sache: wer hierzu einen Austausch sucht, gerne PN)

Summiert man somit die LCOE (PV/Wind; 5 Cent/kWh - aktuelle Auktionen in Deutschland) und LCOS landen wir bei unter 15 Cent/kWh, da nicht sämtlicher Strom durch die Speicher laufen muss, ist der Durchschnittspreis eher unter 10 Cent. (Exkurs: Hinkley Point; neues AKW in UK bekommt einen garantierten Preis von 92,50 GBP/MWh).

Zu den Verlusten: einfach mal well-to-wheel Effizienz googeln - ist alles deutlich weniger verlustreich als heutige Fuel-to-Noise-Converter hinter dem Prop.

ich: ...in kleinen Mengen und mit hohen Kosten und/oder Verlusten speichern.

Carsten G.: Das sind echt banale Allgemeinaussagen, die sinnfrei sind!

@Carsten G.:

Ich weiß nicht, warum du gegen eine Aussage gegenhältst, obwohl du selbst sie offenbar kennst und anerkennst. Denn du selbst beschreibst in deiner Antwort die Kaskade von "Primärregelleistung - Sekundärregelleistung - Minutenreserve" und beweist damit, dass du ganz gut Bescheid weißt.

Diese Kaskade gibt es nur wegen der mangelnden Speicherbarkeit von elektrischer Energie. Und die mangelnde Speicherbarkeit ist der Grund dafür, dass an der Strombörse die Strompreise stundenweise auktioniert werden und es den Preisswing über den Tag und das Jahr gibt.

Den "großen See" gibt es nicht. Man kann da nicht zu guten Zeiten mal reinfüllen und zu anderen rausnehmen. Schon gar nicht auf der einen Seite rein und auf der anderen raus, denn es gibt auch Transmissionsverluste.

Das ist weder sinnfrei noch banal.

(Sinnfrei ist eher deine Aufgeregtheit. Aber vielleicht interpretiere ich die nur hinein.)

Zu den Verlusten: einfach mal well-to-wheel Effizienz googeln - ist alles deutlich weniger verlustreich als heutige Fuel-to-Noise-Converter hinter dem Prop.

Was ist gemeint? Eben noch sprechen wir über Energieerzeugung in Kraftwerken - du vergleichst das mit einem Flugzeugmotor? Verstehe ich nicht. Das sind doch vollkommen andere Anforderungen. Oder verstehe ich was falsch?

Übrigens: ich glaube langfristig an die Vorteile von Wind und PV, halte Kernkraft für ein (leider noch) unverzichtbares aber Auslaufmodell und verstehe die Probleme im Prinzip, ohne beruflich im Energiesektor tätig zu sein. Ich heize mein Haus mit Gas "von Putin", hätte ja gerne eine (Sole-)Wärmepumpe gehabt aber war nicht bereit, alleine für Bodengutachten und Bohrung rund 10-15k mehr auszugeben. Ich glaube durchaus an Li-Ionen als Übergangs- oder Nischentechnologie für Autos und LKWs auf der Kurzstrecke, für die Langstrecke glaube ich an die Brennstoffzelle, und fürs Flugzeug halte ich Benzin und langfristig Kerosin für die sinnvollste Lösung und glaube, wäre der Ottomotor noch nicht erfunden, dann würde er heute speziell für die Fliegerei erfunden.

Die EEG-Umlage finde ich allerdings fehlkonstruiert, denn sie führt zu umso teurerem Strom (für den captive end customer), je grüner und billiger der Strom erzeugt wird.

Ich glaube bei der Fliegerei werden wir irgendwann sehen müssen ob Brennstoffzellen im Megawattbereich mit brauchbarem Gewicht gebaut werden können. Damit dann ein 60MW Elektrofan angetrieben... aber ich bin kein Ingenieur und habe nicht gerechnet ob das geht (und wie man den Wasserstoff dafür mitnimmt).

Vermutlich wird man erst mal bei synthetischen Kerosin bleiben. Der Wirkungsgrad ist natürlich desaströs. Aus 100MWh Wind macht man dann vielleicht 50MWh Kerosin (das ist jetzt sehr optimistisch gerechnet und einfach mal völlig unüberlegt angenommen - vermutlich realistisch wären wohl eher 20 MWh).

Die 50MWh Kerosin werden dann mit einem Wirkungsgrad von 50 Prozent verbrannt (auch das ist einfach mal angenommen).

Wenn wir irgendwann mal nicht mehr wissen wohin mit dem erneuerbaren Strom kann man sowas ja machen. Effizient ist es nicht.

Unmöglich aber auch nicht!

Es gab dazu (innerhalb der letzten 18 Monate) einen fundierten Artikel im PuF-Heft. Nach meiner Erinnerung so gut, dass ich mir vornahm, ihn noch mal in Ruhe zu lesen. Über die Online-Suche finde ich ihn nicht binnen 5 Minuten. Weiß jemand noch Heft & Titel? Insbesondere ging es um Wasserstoff-Antriebe.

Ich habe versucht nachzuweisen, dass in einem komplett CO2-freien Szenario der Strom nicht teurer werden muss; selbst Photovoltaik/Wind kann gespeichert werden und über intelligente Lastverschiebung oder Speicherung eben KEINE MEHRKOSTEN erzeugen. Du meinst, ich hätte nachgewiesen, dass Strom teurer werden muss - muss er eben nicht. Er ist günstiger als Atom-Strom, vergleicht man gleiches mit gleichem - also ein heute errichtetes Kraftwerk.

Trotzdem reichen PV/Wind nicht für die Autarkie des Landes - daher braucht es Importe - so wie heute auch, nur deutlich weniger prozentual und absolut. In 2050 werden wir 45% weniger Primärenergie als zum 2015er Niveau benötigen. Die daraus resultierenden Importe können künftig CO2-frei als H2 oder eben weiterverarbeitet importiert werden.

Zur Frage der Effizienzen, da ja angeblich so viel Energie verloren geht: Well-to-wheel Effizienz bedeutet eben die Effizenz von der Quelle der Energie bis zur Verwertung (wieviel der aufgewendeten Energie wird zur Fortbewegung genutzt):

1. Diesel PKW über Erdöl: 22% (heutige Situation)

2. Otto-Motor PKW über Grünstrom, Elektrolyse und E-Fuel: 13%

3. Elektroauto mit grünem Strom: 77%

4. LKW mit Brennstoffzelle: 51%

Genau diese Effizienz meinte ich, als ich über die Verbrenner sprach und sicherlich liegen die Lycosaurier noch mal wesentlich unterhalb eines modernen Diesel-PKWs. Daher macht es wohl überhaupt keinen Sinn, aus Effizenzgesichtspunkten den Verbrenner nach vorne zu stellen.

Zurück zur Kraftwerksgrößen und Effizienzen: die Verluste durch Ein- und Ausspeichern liegen bei Großspeichern (Tesla Australien, M5BAT Aachen, etc.) im niedigen einstelligen Prozentbereich; also fast zu vernachlässigen. Kannst aber gerne weiter behaupten, dass es massive Effizienzverluste gibt - stimmt nur eben nicht!

Zum Wasserstoff-Flugzeug hier die Infos zu dem aus meiner Sicht sehr fortgeschrittenen Projekt:

https://www.zeroavia.com/

https://robbreport.com/motors/aviation/hydrogen-engine-future-aviation-2922721/

Carsten: du scheinst ja ganz gut die aktuelle Situation inkl. Zahlen zu kennen.

Wie hoch wäre denn der benötigte Invest in GWh und EUR (sagen wir Li-Ionen-Akkus als Technologie), um auf Regelenergie komplett verzichten zu können? Nur mal so ne Größenordnung?

Man kann auf Regelenergie nicht "verzichten"...

Irena spricht von 100 bil. EUR für die weltweite THG-Reduktion um 70% bis 2050 und weitere 20 bil. für nahe 100% Reduktion. Das ist allerdings kein "Lost Capital" oder Kosten, sondern beziffert die erforderlichen Investitionen - quasi Umverteilung zu Technologie Anbietern. Es freuen sich: Siemens Gamesa, NEL Hydro, Nikola Trucks, Ballard, Powercell, etc.

Man kann auf Regelenergie nicht "verzichten"...

Warum? Wo Speicherung doch kein Problem sein soll?

Dann müsste man doch alles mit Basislast- und PV/Wind/Wasser - also jedenfalls dem günstigsten Erzeuger - abdecken können. Warum gibt's denn noch Gaskraftwerke für Regelenergie und Dieselgeneratoren für Blackstarts? Warum nicht einfach den "großen See" mit Li-Ionen, immer billig reinpumpen und rausholen was gerade gebraucht wird?

Ich dachte immer: weil elektrische Energie eben nur "mit dem Teelöffel", also in geringen Mengen, wirtschaftlich speicherbar ist.

Deutschland hat etwa 12 GW Regelleistung, ich weiß nicht für welchen Zeitraum man die braucht, aber nehmen wir mal einen halben Tag, dann würden grob 150 GWh Li-Ionen ausreichen, und wir wären den kompletten Swing im Strompreis los, es wäre egal, wann man einspeist oder verbraucht. Richtig? Was kosten 150 GWh in Li-Ionen? So etwa 150 Milliarden EUR? Das ist ja billiger als eine Bankenrettung :-)

Disclaimer: ich bin kein Experte und dankbar für Korrekturen/Hinweise.

...und was die Diskussion über Flugzeugmotoren betrifft: da ist die Leistungsdichte von Kolbenmotoren und Turbinen, die Energiedichte von Benzin und Kerosin, kombiniert mit dem einfachen Handling und der Tatsache, dass man das Oxidationsmittel nicht mitschleppen muss, so zimelich unschlagbar. JEDE andere Technologie hat signifikante Hürden, bevor sie in diesem Punkt konkurrenzfähig wird. Aber es ist auch gar nicht nötig, primär aufs Flugzeug zu schauen. Man kann ja auch erstmal andere Probleme lösen, wo die Anforderungen nicht ganz so komplex sind.

> Was kosten 150 GWh in Li-Ionen? So etwa 150 Milliarden EUR? Das ist ja billiger als eine Bankenrettung :-)

Ich würde in der Antwort hinter Carsten zurücktreten. Aber überschlage doch mal: Sagen wir, bei einem E-Auto mit 50 kWh kostet der Akku 15.000 Euro. Passt etwa. Dann kostet die kWh 300 Euro. Der 0,5-kWh-Ebike-Akku müsste etwa 150 Euro "nackt" kosten. Wir sind in der richtigen Dimension.

Also kosten die von Dir angefragten 150 GWh etwa 45 Milliarden Euro. Ja, billiger als Bankenrettung oder deutscher Beitrag zu "Corona-Party für Europa i.H.v. 500 Mrd". Carsten bezog sich nicht auf die Anschaffungskosten des Speichers, sondern auf die Kosten je gelieferter kWh, bis das Ding kaputt ist - also wesentlich ökonomisch zielführender.

Deine 150 Mrd. sind also in der Größenordnung nicht ganz falsch. Wo ich nicht ganz mit meinen Küchenzahlen bei Carsten bin: Wenn die kWh Kapazität 300 Euro kostet, und 1000 Zyklen "gehen", dann sind das 30 Ct / kWh. Da fehlt noch Faktor 3 zu den von Carsten genannten 10 Cent. Erklärungsmöglichkeiten:

• Meine 15.000 für 50 kWh sind falsch
• Die Dinger schaffen - außerhalb der Extreme betrieben - mehr Zyklen

Moin Georg,

die 300-500 EUR stimmen für aktuelle Daten, die 1000 Zyklen sind maximal pessimistisch. Die Investitionskosten bei neuen Akkus werden sich in den kommenden Jahren Richtung 150 EUR/kWh entwickeln.

Die Zyklenzahl in der Primärregelleistung liegen jenseits der 10.000 bei Autobatterien, die für die BEV mit 80% Kapazität nicht mehr ausreichen - eben "second-life"-Batterien. Es wird vermutet, dass diese Batterien, die nur minimal pro Zyklus belastet werden, über Jahrzehnte funktionieren können - Tests laufen derzeit. Wohlgemerkt - diese Akkus sind eigentlich schon aus Sicht des BEV "Schrott", das Auto (oder das Fahrrad) braucht die 80%, damit sinken die Investitionskosten gegen Null.

In der Sekundärregelleistung geht die Zyklenzahl etwas zurück, da die Batterie pro Zyklus mehr in Anspruch genommen wird.

Auch das ist keine allumfassende Lösung für die Energiewende, aber eben ein wichtiger Baustein. Solche Bausteine braucht es eben viele, Strom wird eben nicht mehr aus dem einen grossen Kohlemeiler kommen, sondern aus einer Vielzahl unterschiedlicher Erzeugungs- und Speicheroptionen: Digialisierung - Dezentralisierung - Decarbonisierung - das sind die Stichworte.

... Demokratisierung der Energieproduktion kommt noch dazu!

Interessanter Exkurs: in Kalifornien ist die Kombination Photovoltaik + Speicher wirtschaftlich so interessant, dass sich viele, die es sich leisten können, fast gänzlich aus dem allgemeinen Versorgungs-System verabschieden können. Damit muss das öffentliche Netz immer mehr durch diejenigen "bezahlt" werden, die am unteren Ende der Vermögensskala liegen und dieser Trend hält an. Der Versorger PG&E wurde per Dekret verpflichtet, ca. 1 Mrd. US$ für Projekte zur Verfügung zu stellen, die eher der Unterschicht zugute kommen; Photovoltaik-Anlagen auf Schulen in einfachen Gegenden, Zuschüsse für Speicher, etc. Damit soll dem Trend entgegengewirkt werden.