Archiv der Kategorie: Umwelt/Environment

Ein paar Gedanken zum Thema Energiewende

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Angesichts, der von Greta Thunberg angestoßenen #FridaysForFuture Bewegung bekommen auch Diskussionen über die Energiewende endlich wieder den Stellenwert, den sie angesichts der Lage, in der sich die Welt befindet auch haben sollten.

Insbesondere auf Twitter kommt dann aber immer schnell die Diskussion auf man möge doch auch Kernkraft als Teil der Lösung in Richtung nachhaltigere, decarbonisierte Gesellschaften begreifen.

Ein komplexes Thema, das man sicher nicht in einem Tweet beantworten kann. Ich halte den weiteren Ausbau von Kernenergie, bzw. im Falle Deutschlands den Wiedereinstieg in deren Nutzung, für einen Irrweg und möchte hier kurz in einer Form, wie es auf Twitter nicht möglich wäre erklären warum ich das so sehe.

Nehmen wir hierzu der Einfachheit halber mal an, dass es sowohl die Probleme mit der Endlagerung radioaktiven Mülls als auch die bei heutiger Reaktorsicherheit und heutigem Ausbau etwa alle 25 Jahre stattfindenden größeren Unfälle[1] nicht gäbe.

Des weiteren möchte ich kurz für diejenigen, die den Begriff nicht kennen erklären was Grundlast bedeutet und wie diese in einem konventionellen System der Erzeugung elektrischer Energie genutzt wurde.

Zunächst zur sogenannten Grundlast.

Aufgrund der Tatsache, dass der Bedarf elektrischer Energie tages- und jahreszeitlicher Schwankungen unterliegt und elektrische Energie bisher nicht in großen Mengen speicherbar ist unterteilt man diesen Bedarf in einem klassischen, zentralistischen Energiesystem in die sogenannte Grundlast, die immer benötigt wird und in die sogenannte Spitzenlast, die nur zu bestimmten Tageszeiten benötigt wird.

Früher gab es beispielsweise in Deutschland immer zur Mittagszeit einen erhöhten Bedarf an elektrischer Energie, weil hierzulande viele elektrische Herde und Backöfen verwendet werden. Heute ist das Dank der vielen bereits installierten Photovoltaikanlagen jedoch kaum noch der Fall.

Klassisch wurden Spitzenlasten durch flexibel zuschaltbare Pumpspeicherkraftwerke und Gaskraftwerke ausgeglichen. Die Grundlast lieferten Kohlekraftwerke, Kernkraftwerke und Laufwasserkraftwerke an Flüssen.

Zur Decarbonisierung dieses Systems könnte man nun natürlich ganz klassisch planwirtschaftlich weitere Atomanlagen bauen und versuchen die Gaskraftwerke vollständig durch Pumpspeicherkraftwerke zu ersetzen. Ziel erreicht. Bleibt lediglich kurz anzumerken, dass man für ein solches System nahezu zwangsläufig in die ebenfalls umstrittene Plutoniumwirtschaft einsteigen müsste, denn auch Kernbrennstoffe sind eine endliche Resource.

Während man den Kfz-Verkehr in einem solchen System durch Umstellung auf Elektrofahrzeuge noch halbwegs stemmen könnte gibt es jedoch ein weiteres Problem, dass dieses System nur schlecht lösen kann: Den Bedarf an Wärmeenergie.

Nun zum anderen, vollständig regenerativem Energiesystem, wie es Experten sich für die künftige Energieversorgung in Deutschland vorstellen.

Der bisher noch nicht erwähnte Strom aus Solar- und Windkraftanlagen hat einen prinzipbedingten Nachteil. Während der gefürchteten sogenannten Dunkelflaute, das sind in unseren Breiten windarme Nächte am Jahresbeginn, liefern diese im schlimmsten Fall keine elektrische Energie. Da jedoch auch in diese Zeiten Energie benötigt wird gibt es also nur zwei realistische Szenarios:

Entweder man verzichtet ganz auf diese Energiequellen oder man man sieht Maßnahmen vor diese Energiequellen (temporär) vollständig zu ersetzen.

Vollständig nachhaltig lassen sich erneuerbare Energien durch Generatoren ersetzen, deren Energie (in Zeiten mit viel Wind und Sonneneinstrahlung) aus vorher erzeugten gesammelten Quellen erzeugt wird. Die technisch vielversprechendste Methode für solche Generatoren stellt die Kombination aus Elektrolyse und Gasmotoren dar. Letztere können dezentral betrieben werden, sodass deren Abwärme ebenfalls sinnvollen Zwecken zugeführt werden kann. Logischerweise ergibt sich hier aufgrund physikalischer Eigenschaften ein etwas schlechterer Wirkungsgrad als bei der direkten Nutzung elektrischer Energie, aber auch das oben beschriebene herkömmliche Energiesystem erzeugte jede Menge Abwärme.

Diese Überlegungen führen mich zu meiner Eingangs erwähnten Ablehnung von Kernkraftwerken. Diese sind nämlich prinzipbedingt teuer, zentral und in ihrer Ausgangsleistung schlecht regelbar. Wind und Solarstorm ist hingegen preisgünstig und dezentral.

Deren prinzipbedingten Nachteil, der stark schwankenden Ausgangsleistung muss man zwangsweise mit ebenfalls dezentral aufgestellten Generatoren ausgleichen. Wie das gehen kann habe ich oben beschrieben.

Ein befreundeter Professor aus dem Studiengang Erneuerbare Energien der Hochschule Karlsruhe erklärt mir, dass zur Deckung der Höchstlast in der BRD von 80GW durch Gasmotoren etwa eine Investition von 16 Milliarden Euro notwendig ist[2]. Für den aus seiner und meiner Sicht unnötigen zusätzlichen Netzausbau rechnet man derzeit ca. 80 Milliarden Euro. Zum Vergleich: Das im Bau befindliche Kernkraftwerk Olkiluoto in Finnland wird im besten Fall ca. 9 Milliarden Euro kosten und im Vollastbetrieb ca. 1,6GW an elektrischer Leistung liefern[3].

Damit an dieser Stelle keine Missverständnisse aufkommen: Zum vollständigen Umbau unseres Energiesystems auf dieses System brächte man selbstverständlich nicht nur die Investition in Gasmotoren sondern müsste auch noch die restlichen 50% an elektrischer Energie, die derzeit noch aus Kernenergie und Kohlekraftwerken stammen aus Photovoltaik und Windkraft erzeugen.

Man sollte diese Kraftwerke sogar noch deutlich weiter ausbauen, denn mit dem erzeugten Gas lässt sich dezentral ein Teil der Wärme erzeugen, die immer noch den Großteil des Energiebedarfs hierzulande ausmacht und deren vollständige nachhaltige Erzeugung leider noch immer kein Konzept vollständig löst.

Fazit: Die vollständig nachhaltige Erzeugung aller benötigten elektrischen Energie ist ohne Kernkraftwerke möglich.

Die vollständig nachhaltige Erzeugung aller benötigten Primärenergie ist deutlich schwieriger. In letzterem Fall kann die dezentrale Kombination verschiedener Ansätze helfen. Solche Ansätze reichen von besserer Wärmedämmung an Gebäuden bis zur Nutzung von Erdwärme und Anlagen zur Kraft-Wärme-Kopplung. Die oben erwähnten Gasmotoren können jedoch problemlos Teil einer solchen Infrastruktur zur Erzeugung von Wärme sein.

Ich freue mich über Kommentare und Hinweise auf sachliche Fehler zu diesem Artikel auf Twitter oder auch per Email. Ich selbst war früher ebenfalls kein Kernkraftgegner aber ich sehe wirklich nicht wie uns diese Technologie bei der Aufgabe der Dekarbonisierung unserer Energieerzeugung helfen kann.

[1] Michael Sailer erklärt in Folge 14 des Alternativlos Podcasts, dass hier Theorie und Praxis atomarer Unfälle recht gut zusammen passen.
[2] Laut Aussage eines Ingenieurs von Caterpillar Energy Solutions kostet ein Generatormotor etwa 200 Euro pro Kilowatt elektrisch. Daraus errechnen sich die genannten 16 Milliarden Euro.
[3] Quelle sind die Daten aus der Wikipedia zum derzeit in Bau befindlichen Kraftwerk Olkiluoto

Craft-Bier Freunde als Lobbyisten für Einwegdosen?

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Als eines der wenigen Länder in Europa hat Deutschland ein bis heute immer noch relativ gut funktionierendes Mehrwegsystem für Getränkeflaschen.

Dessen Totengräber waren bisher ja eher nicht die kleinen Brauereien, die üblicherweise in Standardflaschen abfüllen, sondern jene, die auf Spezialflaschen umgestellt haben um ihr Markenprofil zu schärfen.

Nun ist das traditionelle Feindbild bei Bier-Nerds ja eigentlich recht klar. Kleine Brauereien gelten als Cool, Ableger der Großkonzerne eher nicht 🙂

Daher finde ich es umso erstaunlicher, dass derzeit gerade in diesem Umfeld ein bemerkenswerter Lobbyismus zu Lasten der einheitlichen Mehrwegflasche entsteht.

Dieser Artikel entsteht, weil ich mir am Wochenende in einer örtlichen Craftbeer-Bar entsprechende “Argumente” anhören musste.

Außerdem hat die Fachzeitschrift “Meiningers CRAFT” kürzlich einen ähnlich einseitigen Artikel (leider nicht online) veröffentlicht, den man ebenfalls nicht unwidersprochen stehen lassen sollte.

Auch die Karlsruher Bierblogger von Hoptimizer blasen ins selbe Horn.

Einer der Gründe für dieses “Dosenfreundliche” Umfeld ist vermutlich die Tatsache, dass die USA beim Thema als Vorbild gelten. Was dort richtig ist kann ja bei uns nicht falsch sein!

Die objektive Antwort fällt aber trotzdem ziemlich eindeutig aus. Die Getränkedose ergibt aus umweltpolitischer Sicht keinen Sinn für den (räumlich relativ kleinen) deutschen Markt.

Im Export sieht das sicher anders aus, denn dort gibt es kein Mehrwegsystem und man kann schon froh sein, wenn das jeweilige Verpackungsmaterial der stofflichen Wiederverwendung zugeführt wird.

Nun noch ein paar Widerworte zu den vermeintlich guten Argumenten, die die Befürworter von Dosen für sich verbuchen.

Ich werde im folgenden die 0,33l Longneck Flasche als Vergleichsobjekt verwenden, da sich diese im deutschen “Craft-Bier” Umfeld als Defakto-Standard durchgesetzt hat.

Nehmen wir an ich würde Bier in solchen Flaschen bei einer Brauerei in Hamburg bestellen und mir diese nach Südwestdeutschland liefern lassen. Die Flaschen müssen also rund 600km zurücklegen, bis sie hier in Karlsruhe ankommen. Das stellt innerhalb Deutschlands in etwa den worst-case dar. Im Vergleich zu den USA, wo diese Entfernung schon mal das achtfache betragen kann, nicht ganz unerheblich. Mal ganz abgesehen davon, dass es in den USA kein herstellerunabhängiges Mehrwegsystem gibt.

Fakt ist zudem, dass die Flasche aus meinem Beispiel zur erneuten Befüllung normalerweise eben gerade nicht zurück nach Hamburg muss! Viel wahrscheinlicher ist stattdessen, dass die Flasche hier in Karlsruhe z.B. mit Hoepfner Pilsener, welches die selben Flaschen verwendet, neu befüllt wird.

Mission accomplished! So sieht ein funktionierendes Mehrwegsystem aus.

Bei Bier, das hier aus dem Südwesten stammt, wie z.B. das vom Hopfenstopfer aus Bad Rappenau, ist die Ökobilanz selbstredend noch erheblich besser.

Der vermeintliche Vorteil der Getränkedose greift also nur im Vergleich zu Einwegflaschen, die schwerer sind als Dosen und dadurch bei weiten Transportwegen im Nachteil.

Für Mehrwegflaschen ist die Ökobilanz durch die Widerbefüllung selbst bei diesen Entfernungen günstiger. Details hierzu kann der geneigte Leser bei der deutschen Umwelthilfe nachlesen.

Auch das zweite Argument für die Dose, dass diese die Qualität vermeintlich länger hält kann man so nur bedingt stehen lassen.

Klar ist UV-Strahlung den Geschmack abträglich, aber davor schützt die braue Farbe der Mehrwegflaschen ebenfalls hinreichend.

Falls das so ein wichtiges Argument wäre müssten die Brauereien, die in Dosen füllen noch viel dringender über eine geschlossene Kühlkette bis zum Verbraucher nachdenken.

Ein Konzept im übrigen, welches Braufaktum AFAIK als einizger Hersteller konsequent durchzieht.

Positiv erwähnen möchte ich an dieser Stelle noch die Brooklyn Brewery, die ihr Bier in Deutschland über ihren Vertriebspartner in 0,33l Longneck Mehrwegflaschen abfüllen lässt.

Das wartungsarme Fahrrad

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Von Fahrrädern, die zwar technisch möglich sind, die man sich aber nicht kaufen kann

Vor nun fast mehr als 9 Jahren habe ich mein damaliges Fahrrad mit Shimano 21 Gang Kettenschaltung (einer Bauart, die es heute gar nicht mehr gibt) aufgrund schlechter Ganzjahrestauglichkeit ersetzt.

Der Nachfolger war ein Fahrrad mit einer vergleichsweise teuren Rohloff 14-Gang Nabenschaltung in der Hoffnung nun endlich mal ein wartungsarmes Fahrrad zu erwerben.

Letzteres war und ist für mich überaus wichtig, weil ich kein Auto besitze und das Fahrrad daher 24 Stunden am Tag, 7 Tage die Woche und 365 Tage im Jahr einfach funktionieren muss.

Die Entwicklung bei Kettenschaltungen hin zu immer mehr Gängen und noch weniger robusten Ritzeln mit mehr als 7 Kettenblättern hat meine Entscheidung für die Nabenschaltung ja eigentlich bestätigt, wären da nicht ein paar völlig blödsinnige Tatsachen, die die Rohloff Schaltung in letzter Konsequenz dann doch für wartungsarme Fahrräder untauglich erscheinen lassen.

Worum geht es?

Verbleibender Schwachpunkt bei meinem Rad ist die Kette und da gäbe es aus meiner Sicht zwei Lösungen:

  • Ersatz der Schaltungskette durch einen ungekapselten Riemenantrieb
  • Ersatz der Schaltungskette durch eine breite Kette und eine brauchbare Kapselung

Beides wären gangbare Wege aber beide scheitern an unterschiedlichen Gründen. Technische Gründe sind das nicht und das beweist in meinen Augen, dass das Fahrrad selbst von den Fahrradherstellern immer noch nicht als alltagstaugliches Verkehrsmittel angesehen wird.

Die erste Lösung scheitert am Preis. Fahrräder mit Riemenantrieb aka Gates Carbon Drive erfordern leider Spezialrahmen und sind in Verbindung mit der ebenfalls sehr teuren Rohloff Nabenschaltung dann preislich aus meiner Sicht oberhalb der Schmerzgrenze.

Eine Nachrüstung an meinem Rad würde die Anschaffung eines neuen Rahmens bedeuten.

Die zweite Lösung ist das ärgerlichere Problem! Das wäre nämlich technisch preisgünstig ohne Spezialrahmen machbar, wird aber von den Teileherstellern nicht unterstützt. Vollverkleidungen für die Kette wie den Hebie Chainglider gibt es nämlich nur für Schaltungsketten und schlimmer noch, weder die Firma Rohloff noch die Hersteller der Kurbeln liefern breitere Ritzel, wie sie bei Verwendung einer breiteren Kette notwendig bzw. zumindest wünschenswert wären.

So habe ich mich also gerade eben wieder einmal darüber geärgert, dass ich am hinteren Ende der Spannmöglichkeit meiner Kette angelangt bin und nun eine neue wenig haltbare Schaltungskette kaufen muss, die ich eigentlich gar nicht mehr haben möchte.

Ich hoffe ich werde die Verfügbarkeit wartungsarmer Alltagsräder mit aktzeptablem Preis- Leistungsverhältnis noch erleben. An der Technik liegt das nämlich nicht. Vielleicht findet sich ja in den Weiten des Internets jemand mit einem ähnlichen Problem und einer genialen Lösung.

Am Schluß auch noch etwas positives! Mein Fahrrad verfügt über hydraulische Bremsen der Firma Magura. Diese haben meine Erwartungen bzgl. Wartungsarmut vollumfänglich erfüllt und sind aus meiner Sicht ihren vergleichsweise teuren Preis wert.

Wozu Kraftwerke, bei uns kommt der Strom aus der Steckdose

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Gerade habe ich einen Bericht im Fernsehen über eine Bürgerinitiative gegen ein Pumspeicherkraftwerk gesehen und nun auch deren Webseite besucht!
Über solche Aktionen kann ich ehrlich gesagt nur den Kopf schütteln. Da scheint man offensichtlich den Ernst der Lage noch nicht erkannt zu haben! Keine Energiequelle ist ohne Nachteile, aber hier wir gegen etwas mobil gemacht, das wir schon in naher Zukunft dringend brauchen werden und das einen vergleichsweise geringen Umweltschaden erzeugt, ja sogar gegen etwas der wenigen Dinge die die großen Energiemonopolisten derzeit richtig machen.

Vorweg: Ich bin gegen die Laufzeitverlängerung von Atomkraftwerken und beziehe meine elektrische Energie von einem Ökostromanbieter. Ich bin mir des weiteren sicher, dass wir zumindest unseren derzeitigen Bedarf an elektrischer Energie in Zukunft vollständig regenerativ decken können.

Was den Bedarf an Energie für die Heizung von Gebäuden betrifft sind wir jedoch leider noch weit davon entfernt das in absehbarer Zeit hinzukriegen. Kraft-Wärme-Kopplung kann hier zwar als Brückentechnologie mittelfristig helfen ist aber eben nicht als langfristige Lösung brauchbar. Langfristig wird die Welt wohl sogar eher mehr als weniger Energie aus elektrischen Strom decken müssen, weil eben fast alle alternativen Energieträger Strom erzeugen und leider keine dezentral einsetzbare Wärme.

Angesichts des globalen Ölfördermaximums(Peak Oil) und mittelfristig auch dem globalen Gasfördermaximum können wir es uns schlichtweg nicht leisten neben den Atomkraftwerken auch den Aufbau von Ausgleichsmechanismen wie Pumspeicherkraftwerken zu verhindern. Wenn zukünftig ein höherer Anteil des Strombedarfs regenerativ sein soll und dazu gibt es meines Erachtens wohl kaum eine vernünftige Alternative, dann brauchen wir Mechanismen zum Lastausgleich, denn elektrische Energie kann man noch immer nicht effizient speichern. Alternative Ideen zur Speicherung von Energie wie Druckluftspeicher oder Batterien parkender Elektroautos sind zwar spannend aber eben keine heute schon realisierbare Technologie.

Die Bürgerinitiative gegen das Hornbergbecken 2 argumentiert nun Publikumswirksam, dass das Becken derzeit nur dazu dienen würde Atomstrom grün zu waschen.

Dies mag ja sogar der Fall sein solange es noch einen nennenswerten Anteil von Grundlastkraftwerken gibt, aber nehmen wir doch mal an wir würden es schaffen die eher umweltschädliche Nutzung von Kohle- und Kernkraft für unsere Stromversorgung komplett abzuschaffen. Dann wäre die Folge doch gerade eine erheblich höhere Dynamik in den Quellen unseres Stromes die es dann auszugleichen gilt. Der Wind tut uns nunmal nicht den Gefallen genau nur dann Energie zu liedern, wenn diese auch benötigt wird.

Schade, dass hier einmal mehr meine Skepsis gegen Basisdemokratie bestätigt wird. Mit dem Sankt-Florian-Prinzip wird man jedenfalls keine vernünftige Energiepolitik machen können.

Ölpest und subjektive Wahrnehmung

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Grade lese ich in der TAZ einen Artikel zum Thema Ölpest im Golf von Mexiko. Soweit, so wenig außergewöhnlich!

Interessant sind indessen die letzten zwei Abschnitte. Zunächst wird über einen Zwischenfall, der (die subjektive Wahrnehmung lässt grüßen… ) in anderen Zeiten sicherlich keiner Erwähnung Wert gewesen wäre, berichtet und dann des Weiteren festgestellt, dass bei diesem bessere technische Geräte im Einsatz waren.

Was lernen wir nun also objektiv daraus?

Schlamperei und Korruption sind in der Regel die Ursache für Unfälle in technischen Anlagen. Das wiederum ist eine Binsenweisheit.