CO2 pro kWh: Welche ist die klimafreundlichste Energiequelle?

Unsere CO2-Emissionen stammen vor allem aus dem Energiesektor. Aber welche Energiequellen sind am klimafreundlichsten?

Es gibt leider keine CO2-neutralen Energiequellen. Aber es gibt große Unterschiede bei der Höhe der CO2-Emissionen.

Gaskraftwerke stoßen 21 mal mehr CO2 aus als Wasserkraftwerke um eine Kilowattstunde Strom zu erzeugen.

Der CO2 Ausstoß pro kWh ist bei einem Braunkohlekraftwerk sogar rund 100 mal so hoch wie bei einem Atomkraftwerk.

Die Kernkraft ist in Deutschland der klimafreundlichste Energieträger. Aber auch Wasserkraft, Geothermie sowie Wind und Solar haben niedrige Emissionen.

Fossile Energieträger mit hohen CO2-Emissionen sind nicht nur klimaschädlich, sondern auch umweltschädlich. Die Luftverschmutzung durch fossile Brennstoffe und Biomasse tötet rund 10.000 Menschen am Tag.

Mehr dazu bei den Todesfällen pro Energiequelle.

Treibhausgase nach Energiequelle - CO2 pro kWh: Welche ist die klimafreundlichste Energiequelle?

CO2 Emissionen nach Energieträgern pro kWh Strom

Dies sind die CO2-Emissionen nach Energieträger in Gramm CO2-Äquivalent pro kWh Strom (GTP100):

  • 12 Kernkraft
  • 24 Wasserkraft
  • 38 Geothermie
  • 86 Wind mit Backup
  • 143 Solar mit Backup
  • 230 Biogas (nur indirekte Emissionen)
  • 447 Gas und Dampf
  • 798 Steinkohle
  • 819 offene Gasturbine
  • 1150 Braunkohle

Die Werte stammen vom Weltklimarat 1. Die genauen Zahlen 2 und weitere Erklärungen 3 helfen beim Nachvollziehen.

Die Zahlen berücksichtigen den kompletten Lebenszyklus inklusive Transport, Bau, Abbau sowie Brennstoff-Beschaffung und -Entsorgung.

Die globalen Zahlen vom IPCC sind, wo sinnvoll, angepasst an deutsche Standortfaktoren, zum Beispiel Sonnenstunden.

Ebenfalls berücksichtigt sind Backup-Emissionen der volatilen Energiequellen Wind und Solar für eine bessere Vergleichbarkeit.

Ist Kernkraft klimafreundlich?

Kernkraft ist laut Weltklimarat zusammen mit Windkraft die klimafreundlichste Energiequelle. Und im Gegensatz zu Wind braucht Kernkraft keine Backup-Kraftwerke für Flauten.

Ein Kernkraftwerk stößt im Betrieb keine Treibhausgase aus. Die Emissionen kommen etwa zur Hälfte durch Bau, Abbau und Entsorgung zustande. Die zweite Hälfte der Emissionen entsteht durch die Gewinnung und Verarbeitung von Uran.

  • 12 Gramm pro kWh Kernkraft in Deutschland

Die CO2-Emissionen beziehen sich auf eine Lebensdauer von 40 Jahren. Das stimmt zwar für deutsche AKWs, aber nur wegen dem vorzeitigen Abschalten durch den geplanten Atomausstieg. Noch ist es nicht zu spät den voreiligen Atomausstieg zu verhindern: #SaveGER6

In anderen Ländern laufen Kernkraftwerke 80 Jahre oder länger. Dort sind die CO2-Emissionen für Bau, Abbau und Entsorgung also nur halb so hoch pro kWh. Damit liegen die gesamten CO2-Emissionen von Kernkraft bei rund 9 Gramm pro kWh. Klimafreundlicher wird es nicht.

Neue Reaktoren der 4. Generation können auch Atommüll und abgereichertes Uran 238 als Brennstoff verwenden. Dadurch lassen sich auch die CO2-Emissionen durch Uran-Abbau und -Verarbeitung deutlich minimieren.

Ist Windkraft klimafreundlich?

Windkraft hat laut Weltklimarat zusammen mit Kernkraft die niedrigsten CO2-Emissionen mit 11 Gramm pro kWh für Windräder an Land und 12 Gramm pro kWh für Windräder im Meer (offshore).

Der Weltklimarat geht von einem Kapazitätsfaktor von 30% an Land aus. In Deutschland haben wir aber nur 19% im 10-jährigen Mittel.4 Dadurch steigen die CO2-Emissionen pro kWh auf 17 Gramm an Land.

Offshore Windräder haben eine bessere Auslastung und kommen auch in Deutschland auf bis zu 40% Kapazitätsfaktor. Die kaum niedrigeren Emissionen liegen daran, dass sie schneller verschleißen, der Ressourcenbedarf höher ist und auch die Anbindung an das Stromnetz aufwendiger.

Die meisten Treibhausgas-Emissionen durch Windkraft entstehen allerdings durch die fossilen Backup-Kraftwerke. Weil oft wenig oder gar kein Wind weht müssen Kohle- und Gaskraftwerke einspringen.

Beim aktuellen Strommix in Deutschland mit viel Kohlekraft liegen diese Backup-Emissionen bei rund 70 Gramm pro kWh.5 Dadurch steigen die Emissionen von Wind auf das Sechsfache:

  • 87 Gramm pro kWh Onshore Windkraft
  • 82 Gramm pro kWh Offshore Windkraft

Diese Zahlen berücksichtigen nur das Backup und keine anderen Systemkosten. Es wird also davon ausgegangen, dass selbst bei Überproduktion die komplette Strommenge genutzt werden kann. Ebenfalls nicht berücksichtigt sind die Netzausbaukosten, insbesondere für Offshore. In der Praxis sind die Werte also höher.

Im deutschen Mix wird rund 20% des Stroms durch Offshore Wind erzeugt. Das ergibt:

  • 86 Gramm pro kWh Windkraft im deutschen Mix Offshore/Onshore

Die CO2-Emissionen für das Gas-Backup können in Zukunft um einige Gramm fallen, wenn der Anteil von nachhaltig erzeugtem Wasserstoff im Gasnetz steigt. Im Moment ist das leider noch Zukunftsmusik.

Ist Wasserkraft klimafreundlich?

Wasserkraft ist klimafreundlich, da sind sich alle einig, oder? Leider nein! Es gibt sogar Stimmen, die behaupten Wasserkraft wäre deutlich klimaschädlicher als Kohle mit bis zu 2.200 Gramm pro kWh.6

Natürlich gibt es wie bei Wind-, Solar- und Kernkraft keine direkten Emissionen. Aber in dem stehenden Wasser der Stauseen entstehen durch Verkeimung offenbar viele Treibhausgase wie CO2, Methan und Distickoxid.

Wasserkraft soll sogar ganze 1,5% des globalen Treibhausgases emittieren.7 Das ist halb so viel wie der globale Flugverkehr. Dafür wurden Treibhausgase an gut 250 Staudämmen weltweit gemessen. In Deutschland wurden mehrere Staustufen der Saar gemessen:

  • 9336 gCO2eq/m²/Jahr: Serrig
  • 2485 gCO2eq/m²/Jahr: Lisdorf
  • 1086 gCO2eq/m²/Jahr: Mettlach
  • 733 gCO2eq/m²/Jahr: Rehlingen
  • 70 gCO2eq/m²/Jahr: Saarbrücken

Bei der größten deutschen Fluss-Staustufe Serrig sind das bei 2.548m² Beckengröße 24 Tonnen CO2-Äquivalent pro Jahr. Demgegenüber stehen 12 MW elektrische Leistung. Das sind bei 60% Kapazitätsfaktor rund 0,38 Gramm pro kWh CO2-Äquivalente. Das ist vernachlässigbar.

Eine Staustufe in einem Fluss ist aber kein Stausee. Bei größeren Becken oder höherer Intensität können die Emissionen viel höher liegen. Der Weltklimarat erwartet im Schnitt 46 Gramm CO2-Äquivalente (GTP100) pro kWh an Methanemissionen an.

In den Gesamtemissionen für Wasserkraft fehlen die biogenen Methan-Emissionen aus Stauseen dann aber. Der Weltklimarat zählt nur CO2-Emissionen beim Bau des Staudamms:

  • 24 Gramm pro kWh Wasserkraft in Deutschland

Das scheint zumindest der Realität in Deutschland zu entsprechen, siehe Staustufe Serrig.

Ist Solarenergie klimafreundlich?

Die mittleren CO2-Emissionen für Photovoltaik sind mit 48 Gramm pro kWh für Solarparks und 41 Gramm pro kWh für Dachsolar niedrig. Allerdings sind das die Zahlen für das sonnige Südeuropa mit 1700 kwh/m²/a Sonneneinstrahlung. In Deutschland sind es rund 1000 kwh/m²/a. 8

Die gleiche Photovoltaik-Anlage liefert in Deutschland also nur 58 Prozent des Stroms. Das lässt die CO2-Emissionen über die Lebenszeit auf 170% Prozent steigen. In Deutschland liegen die CO2-Emissionen also bei 82 Gramm pro kWh für Solarparks und 70 Gramm pro kWh für Dachsolar.

Wie bei Windkraft kommen noch die CO2-Emissionen für fossile Backup-Kraftwerke dazu. Bei schlechtem Wetter und Nachts liefern Solaranlagen keinen Strom. Auch an sonnigen Tagen sorgen Wolken für Leistungstäler.

Es scheint keine Studie zu geben, welche die CO2-Emissionen für solares Backup in Mitteleuropa errechnet hat. Nehmen wir also die gleichen Zahlen wie für Wind, obwohl das Backup für Solarstrom doppelt so aufwendig ist. 9

Die gepufferten CO2-Emissionen für Photovoltaik mit deutschen Sonnenstunden sind also:

  • 140 Gramm pro kWh Dachsolar
  • 152 Gramm pro kWh Solarpark

Außer dem Backup werden keine weiteren Systemkosten berücksichtigt, insbesondere nicht die Überproduktion und der Netzausbau. In der Praxis sind die Werte also höher.

Der deutsche Solarmix besteht zu drei Vierteln aus den klimafreundlicheren Dachanlagen. 10 Das bedeutet:

  • 143 Gramm pro kWh für den deutschen Solarmix

Das deutsche Klima ist denkbar schlecht für Solarenergie geeignet. Trotzdem ist Photovoltaik immer noch deutlich klimafreundlicher als konventionelle fossile Energie. Verglichen mit Kernkraft, Wasserkraft und Geothermie sind die Zahlen aber sehr hoch.

Ist Biomasse klimafreundlich?

Es gibt viele Diskussionen darüber wie klimafreundlich Biomasse ist. Die meisten Bedenken gibt es bei der Holznutzung. Ein Baum braucht zwischen 44 und 104 Jahren um wieder nachzuwachsen. 11 Das ist nicht nachhaltig, wenn wir innerhalb der nächsten Jahrzehnte klimaneutral werden wollen.

Deutlich nachhaltiger sind schnell wachsende Energiepflanzen wie Raps zur Gewinnung von Biogas. Der Weltklimarat berücksichtigt deshalb beim Biogas zur Stromerzeugung keine direkten CO2-Emissionen. Die direkten CO2-Emissionen sind zwar so hoch wie bei Erdgas. Aber sie wurden beim Wachsen der Energiepflanzen kurz vorher aus der Atmosphäre gebunden.

Die indirekten CO2-Emissionen entstehen vor allem durch Forst- und Landwirtschaft:

  • 230 Gramm pro kWh für Stromerzeugung aus Biogas

Selbst die indirekten Emissionen sind schon zu hoch um Biogas als klimafreundlich einzustufen. Für Elektrizität haben wir klimafreundlichere Alternativen.

Biogas macht jedoch als Brückentechnologie bei der Prozesswärme deutlich mehr Sinn als bei der Stromerzeugung. Im Wärmesektor ist auch der Wirkungsgrad viel höher.

Ist fossiles Erdgas klimafreundlich?

Fossiles Erdgas soll in Deutschland im Laufe der Energiewende Kohlekraftwerke und Kernkraftwerke ersetzen. 12

Dazu werden gerade ein gutes Duzend Gaskraftwerke neu gebaut und mehrere Duzend weitere müssen bis zum Kohleausstieg folgen.

Aber ist fossiles Erdgas wirklich so klimafreundlich? Bei den CO2-Emissionen spart man mit Gaskraftwerken laut Weltklimarat immerhin fast die Hälfte im Vergleich zu Kohlekraftwerken.

Die Zahlen sind allerdings die für besonders effiziente Gas-und-Dampf-Kraftwerke (GUD). 18% des deutschen Bestandes sind aber wenig effiziente offene Gasturbinen mit fast doppelt so hohen Emissionen: 13

  • 447 Gramm pro kWh für GUD-Kraftwerke mit 55% Wirkungsgrad
  • 819 Gramm pro kWh für offene Gasturbinen mit 30% Wirkungsgrad
  • 14

    GUD-Kraftwerke machen in Deutschland mit 19 GW von 23 GW einen Großteil der installierten Kapazität aus:

    • 515 Gramm pro kWh für den deutschen Mix aus GUD und Gasturbinen

    Das ist zugegeben naiv gerechnet. Offene Gasturbinen laufen wegen der höheren Kosten seltener. Andererseits werden sie immer häufiger als schnelle Regelenergie zum Ausgleichen von Leistungsrampen bei Wind und Solar benötigt.

    Sowieso gelten die CO2-Emissionen vom Weltklimarat nur für den Dauerbetrieb bei Volllast. Bei Teillast sowie beim Hoch- und Runterfahren sind die Emissionen deutlich höher. Weil Gaskraftwerke oft in Lastfolge eingesetzt werden dürften die realen Emissionen höher liegen. Es scheint dazu aber keine belastbaren Zahlen zur Situation in Deutschland zu geben.

    Ein weiteres Problem sind Methanlecks. Fossiles Erdgas besteht zum größten Teil aus Methan. Bei Förderung und Transport von Erdgas kommt es zu Lecks. Das Methan gelangt in die Atmosphäre. Der Weltklimarat bezieht eine Methan-Leckage von rund 2% mit ein. Es gibt allerdings Studien mit deutlich größeren Methan-Leckagen.

    Ist Kohle klimafreundlich?

    Kohle ist die mit Abstand klimaschädlichste Energiequelle, da sind sich alle einig.

    Die Werte vom Weltklimarat beziehen sich allerdings auf Steinkohle. In Deutschland wird überwiegend Braunkohle eingesetzt, mit rund 140% der Emissionen von Steinkohle: 15 16

    • 798 Gramm pro kWh für Steinkohle
    • 1150 Gramm pro kWh für Braunkohle

    13,0% der deutschen Bruttostromerzeugung stammt aktuell aus Steinkohle und 22,8% aus Braunkohle. 17 Die deutschen Kohle-Emissionen liegen also bei rund:

    • 925 Gramm pro kWh für den deutschen Mix Braunkohle/Steinkohle

    Zukünftig fallende Emissionen durch Dekarbonisierung

    Direkte Emissionen durch das Verbrennen von Kohle, Öl, Gas und Biomasse sinken durch bessere Effizienz. Dabei kratzen wir schon an den Grenzen des Machbaren..

    Indirekte Emissionen durch Ressourcen, Transport, Bau und Rückbau sinken automatisch, je weiter die Energiewirtschaft bereits dekarbonisiert ist.

    Je mehr klimafreundliche Energiequellen wir also zubauen, desto klimafreundlicher werden diese Energiequellen.

    Wenn wir den 2°C-Pfad des Weltklimarates einhalten, werden im Jahr 2050 die CO2-Emissionen von klimafreundlichen Energiequellen auf diese Werte sinken: 18

    • 109 Gramm pro kWh für Steinkohle mit CCS
    • 98 Gramm pro kWh für Biomasse
    • 97 Gramm pro kWh für Wasserkraft
    • 78 Gramm pro kWh für GUD mit CCS
    • 6 Gramm pro kWh für Solar (ohne Backup)
    • 4,4 Gramm pro kWh für Wind (ohne Backup)
    • 3,5 Gramm pro kWh für Kernkraft

    109 g/kWh für Kohle und 78 g/kWh dank Carbon Capture and Storage (CCS) klingen klimafreundlich. Im Jahr 2050 sind aber selbst diese CO2-Emissionen viel zu hoch.

    In Zukunft sollten wir unsere Energie hauptsächlich aus Kernkraft, Windkraft und Photovoltaik gewinnen.

    Mehr dazu in diesem Carbonbrief.

    Quellen

    1. Fünfter Sachstandsbericht AR5 IPCC (2014)
    2. AR5 Annex III IPCC (2014)
    3. AR5 Annex II IPCC (2014)
    4. Windmonitor Fraunhofer (2018)
    5. Consequential environmental system analysis of expected offshore wind electricity production in Germany Pehnt et al (2008)
    6. Addressing Biogenic Greenhouse Gas Emissions from Hydropower in LCA Hertwich (2013)
    7. Greenhouse Gas Emissions from Reservoir Water Surfaces: A New Global Synthesis Deemer et al (2016)
    8. Life Cycle Greenhouse Gas Emissions of Crystalline Silicon Photovoltaic Electricity Generation Hsu et al (2012)
    9. System Effects in Low-carbon Electricity Systems Cometto et al (2012)
    10. Anteil Freiflächenenlagen an der installierten Solarleistung Agentur für Erneuerbare Energien (2017)
    11. Does replacing coal with wood lower CO2 emissions? Dynamic lifecycle analysis of wood bioenergy Sterman et al (2018)
    12. Wege zu einem klimaneutralen Energiesystem Fraunhofer (2020)
    13. Kraftwerke in Deutschland Umweltbundesamt (2020)
    14. eigene Berechnung anhand des Wirkungsgrades
    15. Carbon dioxide (CO₂) emissions from lignite power plants in Germany Energy Charts (2018)
    16. Annual net electricity generation in Germany Energy Charts (2018)
    17. Bruttostromerzeugung AG Energiebilanzen (2019)
    18. Understanding future emissions from low-carbon power systems by integration of life-cycle assessment and integrated energy modelling Pehl et al (2017)

    Dieser Beitrag hat 67 Kommentare

    1. Thomas Weyrich

      Hallo, warum spielen die Themen Wasserstoff und Brennstoffzellen keine Rolle bei Ihren Zukunftsüberlegungen?

      1. Wasserstoff-Erzeugung und -Wiederverstromung spielen für mich eine große Rolle, siehe neuesten Artikel über Energieeffizienz. H2 und Folgeprodukte sind der einzige technisch machbare Weg um saisonal zu speichern.

        Wasserstoff ist aber ein Speichermedium und keine Energiequelle. Die Wasserstoff-Elektrolyse ist immer so sauber, wie der verwendete Strom.

    2. Beisswenger

      Liest man den Beitrag, dann bedeutet “klimafreundlich” nur “wenig CO2”.
      Die Kernkraft kommt dabei nicht vor.
      Neben anderen weit schädlicheren Klimagasen wird auch das von der Menge bedeutendste Klimagas Wasserdampf
      nicht angesprochen, ist aber sicher ein Hauptgrund für Starkregen.
      Kernkraft nutzt nur etwa 30 % der erzeugten Wärmeenergie und gibt 70 % an die Umwelt ab,
      was zur Umwandlung von Wasser in Wasserdampf führt.
      zu CO2: Pflanzenwachstum erfolgt die Fotoaxthese: Wasser+Sonne+CO2 ergibt Biomasse.
      Was wäre, wenn es KEIN CO2 mehr gäbe ? Es wird ja eine CO2-Emission von NULL gefordert !

      1. Hier geht es um alle Treibhausgase, insbesondere auch Methan, welches als CO2-Äquivalent ausgedrückt wird.

        Es geht auch nicht darum CO2 komplett aus der Atmosphäre zu entfernen, das wäre ja mit unserer Technologie unmöglich. Wir wollen den Treibhauseffekt eindämmen. Auch nicht verhindern, sonst wäre es ja 20°C kälter. Wir wollen eine weitere Erderwärmung verhindern.

    3. Beisswenger

      Wasserdampf ist ein Klimagas,
      Kühlung von Kraftwerken erzeugt Wasserdampf, insbesondere Kernkraft

      1. Wasserdampf ist ein Treibhausgas, aber für den menschengemachten Treibhauseffekt absolut unbedeutend. Wasser verbleibt nicht in der Atmosphäre, sondern regnet ab.

    4. Moritz

      Sehr geehrter Herr Blümm,

      ich schreibe gerade eine Seminararbeit über das Thema Wasserstoff im Straßenverkehr. Für die Emissionsbilanz von Fahrzeugen mit elektrischem Antrieb sind Emissionsfaktoren von entscheidender Bedeutung. Das Umweltbundesamt

      (https://www.umweltbundesamt.de/themen/luft/emissionen-von-luftschadstoffen/spezifische-emissionsfaktoren-fuer-den-deutschen)

      schreibt über 408g CO2 / kWh und vernachlässigt dabei ausdrücklich Vorkettenemissionen (!)
      Wenn man mit Ihren Daten über die Anteile des deutschen Strommixes 2019

      (https://www.destatis.de/DE/Themen/Branchen-Unternehmen/Energie/Erzeugung/Tabellen/bruttostromerzeugung.html)

      den spezifischen Emissionsfaktor berechnet kommt man auf genau diese 408g!
      Das Problem: Sie haben bei Ihrer Berechnung ausdrücklich CO2-ÄQUIVALENTE berechnet und die VORKETTENEMISSIONEN miteinbezogen.
      Wie kommt diese Unstimmigkeit zustande?

      Ich freue mich auf Ihre Antwort
      Mit freundlichen Grüßen
      Moritz

      1. Hi Moritz,

        ich bin bei Elektromobilität leider nicht so fest im Sattel, deshalb sagen mir die Zahlen auf den ersten Blick nichts, ohne tiefere Lektüre.

        Generell folgt das UBA leider nicht immer dem wissenschaftlichen Konsens des Weltklimarates und anderen internationalen Gremien. Ich habe zum Beispiel schon einmal vom UBA gelesen die Kernkraft würde um die 100 gCO2äq/kWh emittieren, obwohl die Metastudie des IPCC auf 12 gCO2äq/kWh kommt. Diese enorme Diskrepanz kann ich mir nur durch Cherrypicking erklären.

        Ich würde statt den Zahlen des UBA besser neutralere Zahlen von internationalen Gremien verwenden. Die Debatte in Deutschland ist manchmal arg ideologisch gefärbt.

        Für den Transportsektor finde ich persönlich die Veröffentlichungen von Transport & Environment sehr hilfreich. Mir persönlich hat besonders die Veröffentlichung Electrofuels yes we can geholfen, aber die ganze Seite scheint eine Goldgrube zu sein.

        Grüssle,
        Florian

    5. Joe Schmidt

      Hallo Hr. Blümm,
      Sie sind wohl nicht nur bei der E-Mobilität nicht so fest im Sattel.
      Quellen aus 2013 /2014 für Ihre Pro-Kernkraft-Argumentation in 2021 ?!?
      Eigene “Anpassungen” – damit ihr Wunschergebnis erreicht wird?
      Gibt es bspw. einen sachlichen Grund, warum Sie bei Windkraft nur onShore betrachten – wo doch der Hauptteil der zukünftigen Winstromerzeugung offshore erfolgen soll?

      Echt witzig auch, dass Sie die selbst gestellte Frage “Wie viele Todesopfer durch radioaktive Strahlung?” für Fukushima dann mit der Einschränkung “in der Bevölkerung” versehen – die Frage also nicht wirklich beantworten.
      Aber schon in Tschernobyl wurden die Todesfälle unter den “Liquidatoren” kleingeredet oder negiert.
      In Japan bediente man sich namenloser Tagelöhner für Aufräumarbeiten.
      An Rauchen ist ja auch noch nie jemand direkt verstorben …

      Man kann durchaus diskutieren, ob die vorzeitige Abschaltung dt. AKW sinnvoll war.
      Aber die Realität der Risiken der Kernenergie so zu verbiegen – das ist bedenklich.
      Nicht einmal mit “Cherrypicking” kann ich mir Ihre Argumentation erklären.

      Zu Wasserstoff /eFuels kann ich Ihnen die aktuellen Veröffentlichungen von Liebreich empfehlen.
      Wie die überwiegende Mehrheit der Wissenschftler ist er der Auffassung, dass Wasserstoff /eFuels zumindest in PKW keinerlei Bedeutung erlangen werden.

      1. Also erstmal, es handelt sich hier nicht um eine Pro-Kernkraft-Argumentation, sondern eine Pro-Wissenschaft-Argumentation. Ich weiß das ist schwer zu glauben, wenn man es sonst nur mit Ideologien zu tun hat 😉

        Die Metastudie des Weltklimarats ist aus dem AR5 von 2014. Es gibt aktuell keine bessere Quelle. Der AR6 der Working Group 3 kommt im März 2022 heraus. aber es würde mich überraschen wenn die eine neue Metastudie zu CO2-Emissionen von Energiequellen machen. Es gab ja auf dem Gebiet keine neuen Erkenntnisse, oder weißt du da was anderes?

        Natürlich muss man deutsche Standortfaktoren berücksichtigen. Wieso denn auch nicht? Was interessiert uns wieviel Sonne in der Sahara scheint und wieviel Wind am Nordpol weht?

        Wasserstoff und Synthfuels sind die einzige Möglichkeit Saisonspeicher zu realisieren. Auch Schiffe und Flugzeuge lassen sich nur so dekarbonisieren. Ebenfalls nötig werden solche Brennstoffe sein bei LKWs, Prozesswärme und nicht-energetischer Anwendung (Dünger, Stahlerzeugung, Industrie …). Die Wasserstoffwirtschaft wird unseren Energieverbrauch ordentlich ansteigen lassen.

        Es gab in Fukushima keine Todesopfer durch Strahlenfolgen, egal ob in der Bevölkerung oder beim Betriebspersonal. Es spielt aber natürlich eine größere Rolle, ob die Bevölkerung einer gesundheitlichen Gefahr ausgesetzt wird, oder ob es ein reines Berufsrisiko ist. Und natürlich sind Millionen Menschen direkt an den Folgen des Rauchens gestorben.

        Was haben eigentlich eventuelle Todesopfer mit CO2-Emissionen zu tun?

    6. Joe Schmidt

      Also “Pro-Wissenschaft” – da gehe ich gerne mit.
      Dann leuchtet mir Ihre Vorgehensweise allerdings nicht ein, wenn Sie für die Treibhausgasemissionen der regenerativen Energien alte Zahlen verwenden, ohne zumindest die offensichtlichen Senkungen als Trend zu berücksichtigen.
      Oder sinkt der CO2-Ausstoß nicht, wenn sich bei geringerem Materialeinsatz die Ausbaute erhöht?
      Bei PV durch höhere Wirkungsgrade und verbesserte Herstellungstechnologien, bei Windkraftanlagen vor allem durch Vergrößerung der Anlagen /größere Rotordurchmesser.
      Auch die nicht näher erklärten BackUp-Aufschläge sehe ich eher als willkürlich angesetzt.
      Natürlich gibt es diese, wenn man 100%EE realisieren will.
      Aber auch ein Kernkraftwerk braucht ein BackUp. So selten sind selbst ungeplante Abschaltungen ja nicht.
      Der Ausfall eines großen KKW ist schwieriger zu kompensieren als der einer kleinen, dezentralen Anlage.
      Wo wurden diese BackUp-Aufwendungen berücksichtigt?
      Eine sichere Stromversorgung bedingte immer schon das Zusammenspiel verschiedener Stromerzeuger und Pufferspeicher.
      Ich bezweifele, dass Ihre BackUp-Betrachtungen neue Entwicklungen wie bspw. HGÜ-Übertragungen in Kombination mit Speicher-Wasserkraftwerken einbeziehen, wie die 2020 realisierte NordLink-Verbindung zu Norwegen.
      Hier wird sowohl “Überschussstrom” gepuffert, als auch das Netz stabilisiert. Der Aufwand ist recht überschaubar.
      Zum Einsatz von Wasserstoff und eFuels stimmen wir ziemlich überein.

      1. Nochmal, die Zahlen stammen aus einer Metastudie im aktuellen Sachstandsbericht des Weltklimarats. Bitte erklär mal, was daran veraltet ist und welche neuen Erkenntnisse es seitdem gab. Ich kenne noch die Prognose von Pehl et al, die bei Our World in Data verwendet wird. Dafür müssten wir aber erstmal unsere Energiewirtschaft zum größten Teil dekarbonisieren.

        Die Backup-Aufschläge sind erklärt und mit Quelle versehen. Zahlen stammen aus dieser Studie mit Erdgas als Energieträger. Das ist natürlich sehr optimistisch: in Deutschland ist ein Großteil des Backups Kohle. Welche Zahl würdest du ansetzen und aus welcher Quelle stammt die?

        Auch ein Kernkraftwerk braucht ein Backup. Wenn du 9 Kernkraftwerke hast, baust du ein 10. als Backup. So kann zu jedem Zeitpunkt eins in Revision gehen, ohne dass es Leistungseinbußen gibt. Das ist aber schon durch den Kapazitätsfaktor berücksichtigt (~90%). Bei Wind und Solar funktioniert kein Wind und Solar Backup, weil die wetterbedingt alle gleichzeitig ausfallen.

        Bei Backup geht es um planmäßige Leistungsreduktionen, z.B. eine Revision bei nem AKW oder ne vorhergesagte Flaute bei Wind. Ein unplanmäßiger Ausfall ist was anderes. Für plötzliche Ausfälle brauchst du kein Backup, sondern eine Reserve. Anders als alle anderen Kraftwerke stellen Wind und Solar keine Momentanreserve (Regelenergie). Aber das ist Teil der Systemkosten und ein anderes Thema.

    7. Joe Schmidt

      Ja – “aktuell” aus einer MetaStudie von 2014 mit Datenbeständen in den originalen Quellen, die noch älter sind …
      Das Sie nicht ganz auf dem neuesten Stand sind, zeigt auch Ihre Behauptung zur Momentanreserve.
      Denn diese kann durchaus durch die Rotoren der WKA erbracht werden.
      Brauchte man bisher allerdings nicht.
      Auch rotierende Phasenschieber können diese Aufgabe übernehmen.
      Aber wie Sie schon schreiben – anderes Thema.

      Ausfallreserve hat jedenfalls ab und an gefehlt, wenn ein KKW unplanmäßig vom Netz gegangen ist. Scheinbar baut niemand wirklich einfach so das 10. KKW als BackUp oder hält Ausfallreserve für ein Groß-KW bereit.
      Das sehe ich durchaus als Vorteil der dezentralen, kleinmaschigen Energieerzeugung.
      Natürlich ist der (automatisierte) Regelaufwand heute höher als früher, als der Netzbetreiber per Telefon im Großkraftwerk anrief. Auch sind viele der Netz- /Regeleingriffe fragwürdigen Regulierungsgesetzen geschuldet.
      So wurde das Mischpreisverfahren für Regelenergie per Gericht als rechtswidrig eingestuft. Mit ein Grund für das Urteil waren sicherlich die Ungleichgewichte, die im Juni 2019 im Stromnetz aufgetreten sind…

      1. Nochmal die Frage: Gab es seit dem AR5 neue Erkenntnisse und wenn ja welche? 2 Sätze reichen.

        Die allerersten WKAs vor Jahrzehnten waren noch direkt gekoppelt und konnten zur Momentanreserve beitragen. Heute sind alle WKAs asynchron gekoppelt ohne Bereitstellung von Regelenergie. Es macht keinen guten Eindruck den aktuellen Sachstandsbericht des Weltklimarats zu bashen und selbst Argumente aus dem letzten Jahrhundert zu bringen.

        Dezentral und kleinmaschig heißt du brauchst deutlich mehr Netze als wenn die Kraftwerke bedarfsgerecht nah am Verbraucher platziert werden wie heute. Das ist auch ein Kostentreiber bei den Systemkosten.

    8. Joe Schmidt

      Also wenn gestiegene Ertragswerte bei geringerem Materialeinsatz keine “neuen Erkenntnisse” sind, die sich auf die Ökobilanz auswirken …
      Habe ich oben schon erläutert zu PV und WKA.

    9. Joe Schmidt

      Sie brauchen eine Quelle, dass PV Module leistungsstärker und größer werden, die Rahmenstärken abnehmen, die Zellverbinder immer weniger mit Silber u.a. teuren /aufwendigen Materialen realisiert werden und dadurch Materialaufwand und Herstellungskosten /CO2-Ausstoß sinken?
      Sie brauchen eine Quelle, dass WKA immer größer werden und dadurch sowohl Leistung als auch Nutzungsgrad /Betriebsstunden zunehmen?
      Sie brauchen eine Quelle, dass durch die Effizienz- und Herstellungsverbesserungen die Gestehungskosten für EE-Strom in den letzten Jahren immer weiter gesunken sind?

      Tut mir leid. Trivialitäten belege ich für Sie nicht.
      Sie sind sich doch sonst nicht zu schade, fehlende Quellen mit eigenen Annahmen und “Berechnungen” zu ergänzen.

      1. Ja klar brauche ich eine Quelle mit genauen Zahlen. Man kann doch nicht einfach irgendwelche Behauptungen aufstellen.

        1. Chri

          Na gut, hier ist eine Quelle:
          https://www.ise.fraunhofer.de/de/presse-und-medien/presseinformationen/2021/europaeische-glas-glas-pv-module-sind-besonders-klimafreundlich.html

          Das spannende: Die CO2-Emissionen der PV sind vor allem damit begründet, dass man annimmt, sie nutzen einen Strommix (inklusive Kohle). Wenn wir aber 100% PV/Wind hätten, wäre der CO2-Ausstoß viel niedriger.

          D.h. mehr auf erneuerbare Energien zu setzten reduziert automatisch die CO2/kWh-Menge, da eben mit einem anderen Strommix bei der Produktion gerechnet werden kann.

          Darüber hinaus muss man auch andere Technologien wie CO2-armem Beton weiter denken:
          https://www.hanf-magazin.com/nutzhanf/baustoffe-aus-hanf/hanfbeton-die-zukunft-auf-dem-bau/ (nicht die wissenschaftlichste Quelle, aber mal ein Start)

          1. Also wenn der Strommix entscheidend ist, dann ist das ja ein ziemlich vernichtendes Urteil für Photovoltaik, die zu mehr als 90% im Kohleland China produziert wird.

            Es gibt übrigens seit wenigen Wochen eine aktuellere Metastudie als die vom Weltklimarat, nämlich von der UN: Life Cycle Assessment of Electricity Generation Options (2021)

            Die Zahlen für PV sind tatsächlich deutlich besser geworden, für Dachsolar von 70 auf 40 gCO2 pro kWh (jeweils mit deutschem 10% Kapazitätsfaktor). Mit Erdgas-Backup sind das aber immer noch 140 gCO2 pro kWh und damit deutlich mehr als bei Wasserkraft und Kernkraft, die kein fossiles Backup brauchen.

            Apropos, Wasserkraft ist von 24 auf 11 gCO2 pro kWh gefallen und Kernkraft von 12 auf 5 gCO2 pro kWh. Windkraft ist gleichgeblieben.

            Ich bin mir aber nicht sicher, ob es eine gute Idee ist, die Zahlen der UNECE zu verwenden. Weltklimarat ist halt deutlich namhafter. Leider wird der Bericht der Working Group 3 des AR6 erst im März 2022 veröffentlicht. Dort wird es vermutlich neue Zahlen vom Weltklimarat geben.

            1. Chri

              Natürlich ist der Strommix entscheidend, da ja die Energie, die man für die Produktion braucht, zum Großteil aus dem Strommix kommt (zumindest rechnerisch, PV-Anlagenhersteller haben normalerweise die gesamte Halle voll PV und praktisch kommt ein gewisser Anteil direkt aus den eigenen Modulen) und daher dessen CO2-Bilanz dann einfließen.

              Und die Backup-Zahlen müssen in den nächsten Jahren massiv korrigiert werden, denn sobald wir Strom langfristig in Wasserstoff speichern können, brauchen wir quasi keinen fossilen Backup mehr. D.h. jetzt mit diesen Zahlen zu rechnen ist für “Stand heute” sicherlich sinnvoll, für langfristige Lösungen nicht, weil dann die Situation anders aussehen muss.
              Dann wird es eher so sein, dass wir an sonnigen Tagen massiv Überschuss haben (der dann für die E-Fuels-Produktion genutzt werden kann), während an schattigen Tagen (bzw. bei Windkraft an windstillen Tagen), erst Mal solche Verbraucher gedrosselt und heruntergefahren werden müssen, bzw. dann bei noch mehr Mangel die “Speicher” angezapft werden müssen.
              Das schöne ist: Die Produktion der erneuerbaren lässt sich ziemlich zuverlässig einige Tage im vorraus vorhersagen, d.h. da muss man dann selten die ganz heftigen Aktionen innerhalb von Minuten starten (so wie wenn ein AKW ausfällt), sondern kann da gewisse Sachen geordnet rauf- bzw. runterfahren.
              Das es auch einiges kostet, wenn man nicht alle Anlagen im Dauerbetrieb laufen lassen kann ist auch klar … aber aus Klima-Sicht wird das wohl notwendig sein.

            2. Florian Blümm

              Wegen Wasserstoff brauchen wir in den nächsten Jahren sicher nichts korrigieren. Es sind in Mitteleuropa aktuell nur einige Pilotprojekte für Elektrolyseure geplant. Gaskraftwerke, die 100% Wasserstoff verbrennen können, sind noch nicht einmal entwickelt worden.

              Wir sind bei Wasserstoff da, wo wir bei PV in den Achtzigern und Neunzigern waren.

              Wenn du mich fragst, sollten wir vorhandene Technologien einsetzen und bewerten. Neue Technologien sind willkommen, aber alles darauf zu setzen ist sehr riskant.

            3. Chri

              Ja klar, deswegen Sonne, Wind, etwas Wasser, Speichertechnologien, Akkus, und Wasserstoff. Die sind alle einsatzbereit, auch Wasserstoff hat in den letzten Jahren massive Sprünge gemacht, z.B. Hydrogenious hat da super Technologie entwickelt. Im Gegensatz dazu sind AKWs der 4. Generation eben noch lange NICHT Einsatzbereit und die der 3. Generation produzieren Müll, der uns über die nächsten tausende Jahre eben noch extrem viel Kosten wird.

            4. Florian Blümm

              Ich bin da nicht so uneingeschränkt fortschrittsgläubig wie du. Für eine Wasserstoffwirtschaft müssen noch mehrere essentielle Technologien marktreif gemacht werden, von denen manche noch nicht einmal entwickelt sind.

              Die Dekarbonisierung auf Nullemissionen ist eine enorme Herausforderung, selbst wenn wir jetzt und sofort zubauen so schnell wir können. Wir können es uns schlichtweg nicht erlauben erst noch Jahre oder Jahrzehnte auf Technologien zu warten, an denen alles scheitern könnte.

              Kernkraftwerke der 3. Generation erzeugen um Größenordnungen weniger Müll als alle anderen Energiequellen und preisen die vergleichsweise geringen Kosten der Müllentsorgung vollständig ein, siehe Vollkosten von Energiequellen.

    10. Joe Schmidt

      Zitat:
      “Mit Erdgas-Backup sind das aber immer noch 140 gCO2 pro kWh und damit deutlich mehr als bei Wasserkraft und Kernkraft, die kein fossiles Backup brauchen.”
      So kann man mit seinen Annahmen auch das Ergebnis beeinflussen.

      Wenn überhaupt, dann braucht man das Erdgas-BackUp in einer Übergangsphase – aber eben nicht bei (nahe) 100% EE-Versorgung. Kernkraft braucht kein BackUp?!? Komisch, dass etliche größere Stromausfälle der Vergangenheit mit unerwarteten Abschaltungen von KKW im Zusammenhang standen. Niemand baut zu 10 neuen KKW ein elftes als BackUp zu – ist so schon unbezahlbar.
      Abgesehen davon, dass KKW allein auch keine Stromversorgung sicherstellen können. Für Spitzenlasten brauchte es zumindest bisher immer schnell regelbare (Gas?-)KWs …

      Zitat:
      “… , sollten wir vorhandene Technologien einsetzen und bewerten. Neue Technologien sind willkommen, aber alles darauf zu setzen ist sehr riskant.”
      Gut, dass Du wohl zumindest einsiehst, dass die “KKW der vierten Generation”, die Small Reactors, Transmutationsreaktoren oder auch Kernfusion vor allem in den Medien eine Rolle spielen – in der Praxis der Energieversorgung nächsten Jahrzehnte dagegen keine.
      Der Ausbau der Nutzung der erneuerbaren Energien ist dagegen ein vorhandener, gut skalierarer Weg, der weltweit gegangen wird.

      1. “Wenn überhaupt, dann braucht man das Erdgas-BackUp in einer Übergangsphase – aber eben nicht bei (nahe) 100% EE-Versorgung.”

        Mal ein Fact Check: Sind wir gerade in einer “Übergangsphase” oder bei 100%-EE?

        “Kernkraft braucht kein BackUp?!?”

        Kernkraft braucht als Backup keinen zweiten Kraftwerkspark, der die volle Spitzenlast decken kann. Wenn du 10 Kernkraftwerke hast, brauchst du als Backup ein 11. Kernkraftwerk für jährliche Revisionen. Das ist über den Kapazitätsfaktor schon eingepreist.

        “Komisch, dass etliche größere Stromausfälle der Vergangenheit mit unerwarteten Abschaltungen von KKW im Zusammenhang standen. ”

        Du meinst so wie der Blackout in Texas, als fast alle Erzeuger außer den Kernkraftwerken ausgefallen sind?
        Ein ungeplanter Ausfall hat übrigens nichts, aber auch gar nichts mit Backup zu tun. Das ist Reserveleistung. Bei Backup geht es ausschließlich um geplante Ausfälle.

        “Der Ausbau der Nutzung der erneuerbaren Energien ist dagegen ein vorhandener, gut skalierarer Weg, der weltweit gegangen wird.”

        In einem von fossilen Erzeugern dominierten System sind Erneuerbare sinnvoll. Anders als du behauptest ist das aber nicht skalierbar. Mit dem Ausbau von Erneuerbaren kommst du nicht auf Nullemissionen und die CO2-Vermeidungskosten steigen immer mehr mit weiterem Zubau.

        1. Chri

          Natürlich sind wir in der Übergangsphase, aber wir müssen eben so schnell wie möglich auf 100% EE kommen. Eher auf 100%+X

          Und ja, EE haben Schwankungen, einerseits deswegen 100%+X, so dass auch in Zeiten wo nur 70% der Leistung zur Verfügung stehen, es immer noch reicht und dass man die meist anfallenden Überschüsse in Speicher umleiten kann, so dass man dann auch in Zeiten von Mangel durch Auflösung der Speicher noch auf EE setzen kann.
          Und natürlich ist die Speicherung teuer. Aber Stand heute ist die Endlagerung von Atommüll auch teuer, selbst die 4. Generation hat das Müllproblem soweit ich weiß nicht gelöst, sondern nur verringert. Der einzige Vorteil der Atomkraft ist daher, dass man mit “Augen zu und durch” es geschickt den nachfolgenden Generationen aufbürden kann und selber nicht so viel machen muss. Aber wollen wir das?

          Die CO2-Vermeidungskosten steigen nicht immer mehr. Ein Atomkraftwerk kann auch nicht zur Mittagsspitze hoch und ab 18:00 Uhr weitestgehend abgeschalten werden, sondern braucht für die Schwankungen andere, flexiblere Kraftwerke oder Speicher, während die erneuerbaren dies eben auch Sommer-Winter brauchen, was zugegebenermaßen eine Herausforderung ist, aber gut lösbar.

          Was ich hier aber am spannendsten finde.
          Du stellst dich hier als Technik-Begeisternden Menschen dar, der für pragmatische Lösungen kämpft. Aber irgendwie fühlt sich das nicht so an, weil du scheinst die ganzen Chancen der erneuerbaren nicht nur selber nicht erkannt zu haben, sondern probierst sie leider auch mit allen Mitteln zu ignorieren.
          Du hast dir sicherlich gute Zahlen rausgesucht, die den Stand der 2010er-Jahre beschreiben. Aber das ist ja nicht das, wo wir hin wollen. Wir wollen doch dahin, dass wir davon weg kommen.

          Da frage ich mich schon, ob du nicht irgendwo für ein AKW-Anbieter arbeitetst, da Geld bekommst, …. oder woher diese ziemlich radikale Verteidigung. Bei erneuerbaren pochst du auf den Stand 2014, bei AKWs feierst du Spekulationen, wie ein Kraftwerk der Zukunft aussehen könnte. Das sieht ziemlich “biased” aus.

          1. Die Endlagerung von Atommüll kostet rund 0,1 Cents pro kWh. Die Systemkosten von Wind und Solar betragen beim aktuellen Strommix in Deutschland mit niedrigem Systemanteil sowie fossilen Gaskraftwerken als Backup bereits um die 5 Cents pro kWh.

            Dazwischen sind eineinhalb Größenordnungen Unterschied und da hast du die enormen Kosten für saisonale Speicher noch gar nicht berücksichtigt.

            Aber das ist hier offtopic, bitte im Artikel zu Vollkosten von Energiequellen austoben.

            “Ein Atomkraftwerk kann auch nicht zur Mittagsspitze hoch und ab 18:00 Uhr weitestgehend abgeschalten werden, sondern braucht für die Schwankungen andere, flexiblere Kraftwerke oder Speicher”

            Stimmt, deshalb kommen in kostenoptimierten technologieneutralen Modellierungen auch maximal 50-70% Kernkraft im Strommix heraus. Es lohnt sich nicht Kernkraft über Grund- oder Mittellast hinaus auszubauen. Für die Spitzenlast sind Erneuerbare besser geeignet.

            “Du stellst dich hier als Technik-Begeisternden Menschen dar, der für pragmatische Lösungen kämpft. Aber irgendwie fühlt sich das nicht so an, weil du scheinst die ganzen Chancen der erneuerbaren nicht nur selber nicht erkannt zu haben, sondern probierst sie leider auch mit allen Mitteln zu ignorieren.”

            Quatsch, ich bin persönlich natürlich für den Ausbau aller klimafreundlichen Technologien. Nur mit Wind, Solar, Kernkraft und CCS wird das was mit einer schnellen und kostengünstigen Dekarbonisierung.

            Ich sehe es hingegen kritisch, unsere Zukunft auf die Entwicklung von Zukunftstechnologien zu setzen. Das ist nicht pragmatisch, sondern äußerst riskant.

            Man muss auch die globale Perspektive sehen. Selbst wenn es Deutschland in Rekordzeit bis 2030 schaffen sollte marktreife Saisonspeicher zu entwickeln, wäre das viel zu spät für einen weltweiten Rollout.

            “bei erneuerbaren pochst du auf den Stand 2014, bei AKWs feierst du Spekulationen, wie ein Kraftwerk der Zukunft aussehen könnte. Das sieht ziemlich “biased” aus.”

            Was meinst du genau mit Stand 2014? Welche Spekulationen und welches Kraftwerk der Zukunft?

            Nochmal, wir sollten aktuelle Technologien ausbauen und nicht auf technische Durchbrüche hoffen, ohne die alles scheitert.

            “Da frage ich mich schon, ob du nicht irgendwo für ein AKW-Anbieter arbeitetst, da Geld bekommst”

            Ist das allen Ernstes dein Argument? Was würdest du denken, wenn ich dir vorhalte von der Erneuerbaren-Lobby bezahlt zu sein?

            Kindergarten, oder?

            1. Joe Schmidt

              In einem von fossilen Erzeugern dominierten System sind Erneuerbare sinnvoll. Anders als du behauptest ist das aber nicht skalierbar

              .
              Ist das Dein Ernst?!?
              Es gibt genug Szenarien, in denen auf 100%-EE-Versorgung skaliert wurde. Bis ca. 80% EE-Strom sogar ohne neue, zusätzliche Speicher. Im Gegensatz dazu findest Du kein Szenario, dass mit 100% Kernkraft realisiert wird. Nicht einmal Deine:

              in kostenoptimierten technologieneutralen Modellierungen auch maximal 50-70% Kernkraft

              haben einen Hauch von Realismus. Denn im Gegensatz zum EE-Ausbau gibt es bei Kernkraft keinen weltweiten Rollout.
              Selbst wenn die Befürworter der Kernenergie es in Rekordzeit bis 2030 schaffen sollten marktreife Technologien für die “neue Kernkraft” zu entwickeln, wäre das viel zu spät für einen weltweiten Rollout.
              😉

              Nochmal, wir sollten aktuelle Technologien ausbauen und nicht auf technische Durchbrüche hoffen, ohne die alles scheitert.

              Dann fallen alle “neuen Kernkrafttechnologien” ja schon einmal aus. Denn von diesen existieren i.d.R. nicht mehr als Ideen /Modelle und die ersten Erprobungen scheiterten regelmäßig an technologischen Problemen – oder an der fehlenden Wirtschaftlichkeit.
              Die von Dir selbst errechneten oder von “kernkraftnahen” Quellen stammenden Endlagerungskosten für Atommüll bzw. “System-Kosten” stelle ich in Frage bzw. ins Verhältnis zu den Gesamtkosten.
              Es ist bspw. umstritten, ob kleine Reaktoren /SMR (trotz angenommener Serienfertigung) überhaupt wie von den Befürwortern behauptet die Chance hätten, die Gesamtkosten der Stromerzeugung aus Kernenergie zu senken. Logisch ist es nicht.
              Und nein, EE sind nicht (nur) für Spitzenlast geeignet – im Gegenteil.

            2. Florian Blümm

              “Es gibt genug Szenarien, in denen auf 100%-EE-Versorgung skaliert wurde. Bis ca. 80% EE-Strom sogar ohne neue, zusätzliche Speicher.”

              Du hast dir den Widerspruch selbst gegeben. Und stell dir mal vor wieviel Verklappung du bei 80% EE ohne Speicher hast. Pi mal Daumen müsste man bei 25% Solar und 50% Wind jeweils mehr als die Hälfte des erzeugten Stroms abregeln.

              “Selbst wenn die Befürworter der Kernenergie es in Rekordzeit bis 2030 schaffen sollten marktreife Technologien für die “neue Kernkraft” zu entwickeln, wäre das viel zu spät für einen weltweiten Rollout.”

              Nochmal, wir sollten heute marktreife Technologien nehmen und nicht auf “neue Kernkraft” oder “Superspeicher” warten.

    11. Joe Schmidt

      Pi mal Daumen müsste man bei 25% Solar und 50% Wind jeweils mehr als die Hälfte des erzeugten Stroms abregeln.

      Dein “Pi mal Daumen” ist schlicht falsch und lediglich eine Annahme, um Deine Argumentation zu stützen.
      25% Solarstrom, der regelmäßig zu Spitzenbedarfszeiten anfällt abregeln – wieso denn das ?!?
      Allenfalls zu den wenigen Feiertagen mit zusätzlich hohem Windstromaufkommen könnte ich mir eine Abregelung bei PV vorstellen.
      Das sind dann aber eher wenige Prozente der Gesamtproduktion.
      50% Windstrom abregeln?!? Warum sollte man dies bei <80% EE-Stromanteil tun, wenn heute bei ca. 50% EE-Stromanteil die Abregelungen (i.d.R. von WKA) meist aus (behebbaren) Netzengstellen resultieren – selten aus Nachfrageknappheit an EE-Strom?
      Es gibt heute schon bei PV eine Einspeisekappung bei 70% der nominalen Spitzen-Nennleistung. Was aber i.d.R. nicht dazu geführt hat, dass dadurch die PV-Strom-Produktion abgeregelt wurde, sondern zu anderen (sinnvolleren) Anlagenauslegungen (bspw. Ost/West, was die Ertragskurve glättet und verlängert) oder zu sinnvoller Eigenverwendung vor Ort.
      Schon über Sektorkopplung und Preissignale lässt sich der Anteil der Abregelungen drastisch verringern – ohne zusätzliche, neue Speicher, unter denen ich jene verstehe, die ausschließlich zur (längerfristigen) Pufferung von EE-Strom gebaut /gebraucht würden.
      NordLink bspw. puffert 1,4GW Windstrom über schon vorhandene Speicherseen, NorGer soll folgen.
      Kein zusätzlicher Speicher – lediglich eine HGÜ-Koppelleitung.
      “Grüner” Wasserstoff wird für die Dekarbonisierung sicher zukünftig zunehmend gebraucht – aber mehr als Rohstoff in der Industrie, weniger als Speichermedium. Das wird allenfalls bei >80% EE-Stromanteil in Größenordnungen relevant. Ein Großteil der Kosten für Elektrolyseure und der restlichen neuen H2-Infrastruktur fällt also auch bei einem Szenario mit deutlich höherem Kernenergiestromanteil an. Die Industrie will /muss dekarbonisieren.
      Ich gehe nicht davon aus, dass Sie dies so sehen /eingerechnet haben.

      Wenn die smarten Wallboxen in privaten Haushalten, von denen gerade tausende über die KfW-Förderung ausgerollt wurden die Möglichkeit nutzen, zu Zeiten mit niedrigem Börsenpreis (hohen Angebot bzw. niedriger Nachfrage) zu laden, kommt einiges zusammen.
      Diese Akkuspeicher werden nicht für die Energiewende angeschafft – unterstützen die Pufferung von EE-Strom aber dennoch.
      Strom in Wärme zu wandeln und zu diese puffern ist ja nun auch nicht gerade Hexenwerk, sondern marktreife Technologie.
      Durch Abschaltung erster konventioneller KWs wurden übrigens die Übertragungsnetze entlastet – was die auf (noch) bestehenden Netzengpässen beruhenden Abregelungen vor allem bei Windstrom erst einmal verringert.

      Wir brauchen keine “Superspeicher” – und auch keine neue Kernkraftwerke.
      Diese kann /will in martwirtschaftlich orientierten Ländern eh niemand bezahlen.
      Deshalb wohl auch der Ruf nach staatlicher Unterstützung /Dauersubventionierung und die derzeitigen EU-weiten Bestrebungen, Kernenergie, als nachhaltig darzustellen …
      Wir brauchen einen deutlich Ausbau der Nutzung der regenerativen Energien und eine sinnvolle Ertüchtigung unseres Stromnetzes.

    12. Joe Schmidt

      Ja – echt geil – basierend auf einer Quelle aus 2012:
      [6] C. Kost, T. Schlegl, J. Thomsen, S. Nold, and J. Mayer, “Studie
      Stromentstehungskosten Erneuerbare Energien,” Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE, 2012
      .
      Wie relevant wird das wohl 2021 und erst recht in der tatsächlichen Zukunft sein? Die angenommenen Erzeugungskosten 120 €/MWh für Solar-PV stimmen ja nicht mehr so ganz …
      .
      (Alte) Quellen für irgendwelche Behauptungen lassen sich also problemlos finden. Warb nicht Ford sogar mal mit einem PKW mit Kernreaktor als Energieerzeuger?
      Aber eine Antwort, warum Du PV zu 25% abregeln willst, hast Du leider nicht geliefert.

        1. Joe Schmidt

          Na, ja – ich habe Deine Quelle halt gelesen – speziell die von Dir empfohlenen Seiten 26 & 27.
          Der entscheidente Satz Deiner Quelle auf Seite 26 lautet:

          Figure 10 shows (long-term) profile costs and its components for wind power (above) and solar PV (below) as a function of the final electricity share. We disassemble profile costs into components according to three cost drivers introduced in section 2.3: Backup requirements due to a small capacity credit, reduced full-load hours of dispatchable plants and overproduction of VRE. For generation costs we assume 60 €/MWh for wind and 120 €/MWh for solar PV21 [6].

          .
          Die Primärquelle, auf die man sich also hier in Deiner Quelle bezieht, findet sich im Anhang:
          [6] C. Kost, T. Schlegl, J. Thomsen, S. Nold, and J. Mayer, “Studie
          Stromentstehungskosten Erneuerbare Energien,” Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE, 2012
          .
          So professionell, wie Du Deinen Blog betreibst, sollte Dir diese Vorgehensweise eigentlich geläufig sein?
          Es reicht doch nicht einfach Zahlen /Quellen zu suchen, die einem in die Argumentation passen.
          Ich denke, man sollte auch den Zeitrahmen und den Kontext der dargestellten Zahlen mit betrachten.

          1. Das war zu kryptisch.

            Es geht um das Verhältnis Kosten Überproduktion zu Kosten Erzeugung, nicht um absolute Werte. Bei 12 Cents Gestehungskosten und 6 Cents Systemkosten für Überproduktion bei 25% Systemanteil wären wir also im Durchschnitt bei 50% Verklappung.

    13. Joe Schmidt

      Nein, das war ganz offensichtlich – einfach falsch.

      Schon 2012 wurde in der Quelle angemerkt, dass die damaligen 12 Cents Gestehungskosten bald auch in Deutschland unterschriitten werden.
      Wir haben bald 2022 ..
      Von Dir gibt es keine Daten /Quellen zur “Verklappung” und Deine “Rechnungen” sind reine Makulatur um Deine Behauptungen zur Kernenergie zu stützen. Wieviel Atomstrom wurde denn so “verklappt” in den letzten Jahrzehnten, weil er nicht bedarfsgerecht produziert wurde … ?
      Woher nimmst Du Deine Behauptungen für die Zukunft, wenn die Sektorkoppelung gerade erst aufgebaut wird?
      Warum antwortetest Du nie auf konkrete Nachfragen, die das Verständnis Deines Standpunktes erleichtern würden?

      50% Windstrom abregeln?!? Warum sollte man dies bei <80% EE-Stromanteil tun, wenn heute bei ca. 50% EE-Stromanteil die Abregelungen (i.d.R. von WKA) meist aus (behebbaren) Netzengstellen resultieren – selten aus Nachfrageknappheit an EE-Strom?

      1. Nochmal, es geht um die Systemkosten, nicht um die Gestehungskosten. Du verwechselst das völlig.

        Was glaubst du denn, was mit dem zu viel produzierten Strom passiert, wenn wir wie angenommen keine Speicher haben? Das Netz ist der Speicher oder so ein Blödsinn?

        Thermische Kraftwerke können, wie du richtig bemerkt hast, bedarfsgerecht erzeugen. Es gibt keine wetterbedingte Überproduktion, die man verklappen muss.

    14. Chri

      Mal andersrum …. was mich (und vielleicht viele andere???) hier etwas nervt:
      Du tust so, als ob du super wissenschaftlich und pragmatisch und technologie-neutral an die Sache herangehst.
      Offensichtlich bist du aber ein ganz großer Fan der Atomkraft und stark in die Richtung ge-biased, und entweder belügst du uns hier alle bewusst, oder du belügst dich selber.
      Bei Wind&Co nutzt du immer die eher “schlechteren” und oft veralteten Zahlen.
      Bei Atomkraft eher die “besseren”.

      Stell dich hin und sag subjektiv, “ich finde Atomkraft toll” meine Argumente dafür: ….
      Aber tu nicht so, als hättest du eine super neutrale wissenschaftliche Auswertung (die du ganz offensichtlich nicht hast, du bis subjektiv). Das krasseste daran ist, dass du nicht transparent darlegst, woher deine große Präferenz kommt. Die Zahlen sind es nicht wirklich, weil da ja der bias schon drin steckt.
      Profitierst du irgendwie finanziell von der Atomkraft? (z.B. dort angestellt, Geld für den Blog, …..)

      Und ja, viele andere hier haben auch eine ganz klare Präferenz, machen die aber transparent und spielen nicht den neutralen Wissenschaftler.

      1. Stell dir vor, du findest heraus, dass die Erde rund ist. Wenn du deine Fakten präsentierst, gibt es einen Kommentator, der meint du seist gekauft. Leute, die meinen die Erde wäre rund, können überhaupt nicht objektiv sein, findet er. Denen darf man ihre Zahlen nicht glauben, weil sie die runde Erde propagieren. Dass die Erde tatsächlich rund ist, tut nichts zur Sache.

        Natürlich finde ich Kernkraft toll. Aber doch nicht, weil mich ein Kernkraftwerk antörnt oder sowas. Ich finde die sogar ziemlich hässlich. Aber Kernkraft ist die am schnellsten zubaubare, günstigste klimafreundliche Energiequelle mit Versorgungssicherheit, die uns zur Verfügung steht. Mir liegen Klimaschutz und Umweltschutz am Herzen und noch viel mehr die weltweite (Energie-)Armut.

        Deswegen sage ich gern nochmal: Kernkraft ist toll, denn sie kann das Klimaproblem und das Armutsproblem lösen. Wir müssen sie nur lassen…

        1. Aber hey, wenn du meinst selbst die Zahlen der Metastudie des Weltklimarats in diesem Artikel wären nicht objektiv, dann brauchen wir wirklich nicht diskutieren. Das heißt für mich, dass du gar keine Zahlen anerkennst – außer sie sind so cherrypicked, dass sie deine persönliche Vorliebe bestätigen.

    15. Joe Schmidt

      Warum sollte man belegte Zahlen nicht anerkennen?
      Über Deine Objektivität und eigene “Berechnungen” kann man dagegen durchaus streiten.
      Denn Zahlen stehen immer in einem Kontext und haben oft ein Verfallsdatum.
      In 2021 mit einer Datenbasis für EE aus 2012 zu argumentieren und dafür bei neuer Kernenergie mit “erwarteten” Vollkosten von 4Ct/kWh zu rechnen, ist für mich halt schwer als objektive Betrachtung nachzuvollziehen.
      Selbst wenn man annimmt, dass Du tatsächlich glaubst, dass Kernkraft das Klimaproblem oder gar das Armutsproblem der Welt lösen könne.

      Was hat man denn früher so mit zuviel /nicht bedarfsgerecht produziertem Atomstrom angefangen?
      Mir fallen Nachtspeicheröfen und beleuchtete Autobahnen ein. Während Ersteres ja schon fast eine frühe Form der Sektorkoppelung darstellt, ist Zweites doch eher eine Form der von Dir angeführten “Verklappung”.
      Sektorkopplung nennst Du zwar ab und an als Begriff, aber als technische Realität ignorierst Du sie standhaft.
      Wie Du auf die Idee kommst, bei gerade einmal 80% EE-Stromanteil gäbe es in Größenordnungen keine Verwendung für produzierten EE-Strom und man müsse 25% PV-Strom und 50% Windstrom “verklappen” (was ja die Entsorgung von Abfall bezeichnet) – diese Erklärung bleibst Du schuldig.
      Wo wir doch nicht nur den Stromsektor dekarbonisieren wollen, sondern die gesamte Wirtschaft.

      1. Was denn für eigene Berechnungen? Meinst du die Anwendung von deutschen Standortfaktoren? Für die deutsche Energiewende ist es egal, wie der Vergleich in Spanien aussieht…

        Die Datenbasis ist von 2014, nicht von 2012. Das ist der aktuelle Sachstandsbericht vom Weltklimarat. Der nächste kommt erst 2022 heraus, dann werde ich die Zahlen aktualisieren.

        Verklappung ist hier überhaupt nicht berücksichtigt. Wie ich auf die Zahlen zur Verklappung komme, habe ich unter deinem anderen Kommentar beschrieben.

    16. Joe Schmidt

      Wow – die Datenbasis ist schon aus 2014 – nur acht Jahre zurück und ohne jegliche zusätzliche Aussage /Wertung von Dir zu den späteren tatsächlichen /realen Entwicklungen in Deinen Aussagen /Behauptungen im Blog.
      Die Kernenergie prognostizierst Du gerne mit “zu erwartenden” Kostenprognosen wie bei Flamanville und angeblichen zukünftigen Kostensenkungen, bspw. durch Serienfertigung.
      Unter Vollkosten pro kWh: Welche ist die günstigste Energiequelle? steht dann bei Deinen Diagrammen als Quellen: “IEA (2020), Ueckerdt et al (2013), OECD (2012)”
      Wobei die Zahlen für die Kernenergie bei “IEA (2020)” ja von der NEA, der Nuclear Energy Agency zugearbeitet wurden – durchaus m. M. nach durchaus subjektiv.
      So interpretiere ich es, wenn die Betrachtung lediglich acht Kernreaktoren einbezieht (243 Anlagen /Technologien insgesamt), darunter nur ein Reaktor aus Frankreich, ein Reaktor in der Slovakai und einer in Russland – der Rest von irgend woanders in der Welt. Auch bezieht man dabei Kostenschätzungen für vier LTO-Projekte im Nuklearbereich ein, d. h. Kostenprognosen für die Verlängerung der Lebensdauer bestehender Kraftwerke, die das Ende ihrer ursprünglich geplanten Betriebsdauer erreicht haben.
      Das erfährt man allerdings nicht aus Deinem Link, sondern nur, wenn man den vollständigen Report anschaut.
      .
      Zur “Verklappung” hast Du m.M.n. gar nichts nachvollziehbar beschrieben – sondern lediglich Behauptungen aufgestellt – auf der Basis völlig veralteter Daten. Nachfragen dazu weichst Du konsequent aus.
      .
      Die Selbstdarstellung der NEA lautet übrigens: “Die OECD-Agentur für Kernenergie (NEA) ist eine zwischenstaatliche Einrichtung, die die Zusammenarbeit zwischen Ländern mit fortgeschrittener kerntechnischer Infrastruktur erleichtert, um Spitzenleistungen in den Bereichen nukleare Sicherheit, Technologie, Wissenschaft, Umwelt und Recht zu erreichen.”
      Ich denke, der Begriff Lobbyvereinigung trifft es als Bezeichnung sehr gut?
      Wobei ich dies nicht einmal negativ meine.
      Allerdings steht dies natürlich im Widerspruch zu der von Dir behaupteten Lösung des Armutproblems auf der Welt durch Kernenergie. Zumindest unter marktwirtschaftlich demokratischen Verhältnissen. Denn ärmere Länder zählen ja nicht zum elitären Kreis der NEA.
      Als Wohltäter der Menschheit im Bereich Armut hat sich die Kernenergie bisher auch nicht profiliert.

      1. Du scheinst mal wieder nur die Hälfte zu lesen. Der AKTUELLE Sachstandsbericht AR5 vom Weltklimarat ist von 2014. Jede andere Quelle hat weniger Autorität, selbst der aktuelle Bericht von UNECE. Such mal nach UNECE hier in den Kommentaren, da hast du dein Update.

        Die Gestehungskosten der IEA basieren auf einer Erhebung der Kosten von aktuellen Bauprojekten. Das hat aber wirklich überhaupt nichts mit den CO2-Emissionen hier im Artikel zu tun.

        Nochmal, die Verklappung ist bei den CO2-Emissionen nicht berücksichtigt. Beim aktuellen Systemanteil würden die CO2-Emissionen nur um wenige % steigen.

    17. Joe Schmidt

      Schwupps ist meine Antwort nach kurzer Sichtbarkeit (wieder einmal) verschwunden …
      Spamfilter ?!?
      Übrigens, wenn es für Dich für die deutsche Energiewende tatsächlich egal ist, wie der Vergleich in Spanien /anderswo aussieht, frage ich mich, warum Du bei Vollkosten von Energiequellen eine Quelle:
      [9] Levelised Cost of Value-Adjusted LCOE IEA (2019)nutzt, deren Überschrift lautet:

      Nivellierte Kosten der wertbereinigten Stromgestehungskosten (VALCOE) für Solar-PV- und Kohlekraftwerke in Indien im Szenario “Neue Politik”, 2020-2040

      Kannst Du mir den angeblich zukünftig ständig sinkenden Wert für Kohle (auf unter 50$ /MWh !) dabei nachvollziehbar erläutern?

      1. Wenn du mit Links spamst, dann springt der Linkspamfilter von WordPress an.

        Die Kosten von Energiequellen spielen in diesem Artikel überhaupt keine Rolle. Es geht um die CO2-Emissionen. Bitte beim Thema bleiben.

    18. Joe Schmidt

      Schwupps – auch der nächste Kommentar ist weg … Spamfilter wegen Links, die ausschließlich auch von Dir benutzt wurden ?!?

    19. Joe Schmidt

      Ich “spame” mit einigen wenigen Links, die in Deinen Blog bzw. auf auch von Dir verlinkte Quellen hinweisen?!?

      Die Kosten von Energiequellen spielen in diesem Artikel überhaupt keine Rolle. Es geht um die CO2-Emissionen.

      Ach tatsächlich.
      Unter “Ist Solarenergie klimafreundlich?” finden sich Aussagen wie:

      Nehmen wir also die gleichen Zahlen wie für Wind, obwohl das Backup für Solarstrom doppelt so aufwendig ist. [9]

      Ich wüsste nicht, warum man Solarstrom, der regelmäßig zu den Hauptbedarfszeiten anfällt, überhaupt in Deutschland in absehbarer Zeit in nennenswerten Mengen mit einem (zusätzlichen !) BackUp versehen muss, wenn bei Deiner Betrachtung /Wunschszenarien die Kernenergie doch so einfach und kostengünstig im Lastfolgebetrieb arbeiten kann. Aber selbst wenn wir ein Szenario ohne Kernenergie betrachten, dürfte Deine angegebene Quelle [9]:
      System Effects in Low-carbon Electricity Systems Cometto et al (2012)
      nicht mehr ganz zeitgemäß sein. Wie halt einiges, womit Du die regenerative Stromerzeugung eher schlecht darstellst …
      Denn Deiner eigenen, auf diesen alten Daten basierenden, fragwürdigen Berechnung von:

      Die gepufferten CO2-Emissionen für Photovoltaik mit deutschen Sonnenstunden sind also:
      140 Gramm pro kWh Dachsolar
      152 Gramm pro kWh Solarpark

      Stellst Du dann ja noch solche Sätze zur Seite wie:

      In der Praxis sind die Werte also höher.

      Das deutsche Klima ist denkbar schlecht für Solarenergie geeignet.

      .
      Am 22. November 2021 stellst Du die Behauptung von 25% Abregelung Solar und 50% Abregelung von Wind auf – bei gerade einmal 80% angenommenem EE-Stromanteil – also noch 20% fossilem Stromanteil. Denn Kernenergie spielt dann ja keine Rolle in Deutschland mehr. Nachvollziehbare Erklärungen für Deine Annahmen /Behauptungen lieferst Du allerdings nicht – oder sie basieren halt auf völlig veralteten Daten – siehe oben …
      Übrigens ist bspw. die von mir schon erwähnte (von Dir ignoriert) 2021 in den Regelbetrieb übernommene HGÜ-Trasse NordLink eben kein zusätzlich zu bauender Speicher, sondern eine Investition in das Stromnetz. Trotzdem erschließt diese Trasse preisgünstig zusätzliche Pufferkapazität für WindStrom /Regelenergie.
      Denn wie Du schon selbst in Anlehnung an ein oftmals falsch ausgelegtes Zitat am 28. November 2021 schriebst:

      Das Netz ist der Speicher oder so ein Blödsinn?

      Nein, das Stromnetz selbst ist kein Speicher …

      1. Wenn du eine aktuellere Studie zu Emissionen von Backup-Kraftwerken in Deutschland findest, schieß los. Ich habe lange gesucht und nix gefunden. Wenn du dringend auf Backup angewiesen bist, kannst du das nicht einfach weglassen.

        Nochmal, die Verklappung ist bei den CO2-Emissionen nicht berücksichtigt.

        Auch die CO2-Emissionen vom Netzausbau sind nicht berücksichtigt. Die HGÜs braucht man, weil es in Süddeutschland keinen Offshore Wind gibt und dort wegen der Industriezentren gut ein Drittel der deutschen Last anfällt. Das wird unter dem Begriff “Dezentralität” als Vorteil verkauft, ist aber ein weiterer Kosten- und Emissionsfaktor.

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