| Energiewende - kritisch hinterfragt(16.03.2011) Ohne Energie gäbe es kein Leben! Was für den Energiehaushalt des einzelnen Lebewesen gilt, gilt ebenso für die Menschheit als Ganzes. Die derzeitig Katastrophe in Japan zeigt, dass ohne Energie das gewohnte Leben zusammenbricht.
Auch wir sind vollständig von Energie, hauptsächlich vom elektrischen Strom abhängig. Kaum einer macht sich bewusst, wie total diese Abhängigkeit ist. Bei einem anhaltenden totalen Stromausfall würde, in des Wortes voller Bedeutung, absolut nichts mehr gehen.
Deshalb wird es als selbstverständlich angesehen, dass Strom und auch Gas pausenlos und in beliebiger Menge zur Verfügung stehen.
Aber was ist „Energie“?
Zwar kann sich jeder unter „Energie“ etwas vorstellen, aber noch niemand hat Energie gesehen oder gar angefasst. Was wir als Energie wahrnehmen sind lediglich die Wirkungen, welche durch Energie verursacht werden.
Energie ist also noch viel mehr, als Strom und Gas. Energie ist es, was den ganzen Kosmos, unser Lebens eingeschlossen, in Gang hält. Energie bedeutet Leben, und Fehlen von Energie ist mit Tod gleichzusetzen.
Der elektrische Strom, der durch den Leiter fließt, wird von einer unsichtbaren und nicht greifbaren Kraft in Bewegung gehalten. Diese Kraft wird durch den elektrischen Strom auf Geräte und Maschinen übertragen, sobald diese an den Strom angeschlossen werden. Der Strom selbst ist „nur“ das Medium mit dem die Kraft übertragen wird.
Ein klassisches Beispiel dafür ist die Wasserwelle, wie sie jetzt wieder beim Tsunami in Japan erfahrbar wurde. Das Wasser bewegt sich, anders als beim Strom, dabei nicht fort, sondern überträgt lediglich die Bewegungsenergie. Und je höher diese ist umso höher ist die Geschwindigkeit, mit der sich der Bewegungsimpuls im Wasser fortpflanzt.
Das flache Küstengewässer bremst die Welle, wobei sich die Bewegungsenergie schlagartig entlädt und dabei eine Wasserwand aufbaut. Etwas ganz ähnliches passiert, wenn ein Fahrzeug schlagartig abgebremst wird, z.B. durch den Aufprall auf ein Hindernis.
Das Freisetzen von Energie ist bei einem Verbrennungsmotor nicht anders. Das Benzin selbst ist keine Energie. Erst bei der Verbrennung lässt sich dann eine Kraftwirkung, in Form einer Bewegung von Teilen des Motors beobachten, die dann auf die Räder übertragen wird.
Was Energie eigentlich ist, die sich messen und berechnen lässt, bleibt dabei im Dunkeln.
Auch wenn wir vom „Energieverbrauch“ sprechen: Energie kann nicht verbraucht werden. Sie verwandelt sich immer nur von einer Energieform in eine andere, wobei am Ende Wärme steht, die allerdings auch nicht im Nichts verschwindet, sondern sich gleichmäßig verteilt. Das ist ein stehendes, unabänderliches Naturgesetz.
Ebenso wie bei der Materie, die letztlich ruhende Energie ist, kann in den Kosmos weder neue Energie eingebracht werden, noch welche aus diesem verschwinden. Den Umstand, das Materie bzw. Masse und Energie zwei Seiten ein und derselben Medaille sind, macht man sich bei der Atomkraft zunutze.
Der Theorie nach soll der Kosmos einmal so enden, dass alle im Kosmos vorhandene Energie in Wärmestrahlung umgewandelt worden ist. Man spricht vom „Hitzetod des Universums“.
Anstelle von Energie könnte man auch „Kraft“ sagen. Das Wort „Kraft“ kommt in der Bibel häufig vor, wenn zum Beispiel von der Kraft Gottes die Rede ist. Darüber lohnte sich einmal nachzudenken. Auch darüber, dass die Kraft ebenso unsichtbar wie Gott ist und beides nur an den Wirkungen erkannt werden kann.
Aber eigentlich geht es mir um das, was gemeinhin als „Energieerzeugung“ und „Energieverbrauch“ bezeichnet wird, wobei beide Begriffe, wie aufgezeigt wurde, nicht ganz korrekt sind.
In den letzten Jahren sind sowohl Kraftwerke, die auf Verbrennungsvorgängen aufbauen, vornehmlich sind das Kohlekraftwerke, als auch Atomkraftwerke (AKWs) in Verruf geraten. Bei den einen geht es um den CO2 Ausstoß und bei den anderen um den radioaktiven Abfall und darum, dass es eine 100%ige Sicherheit auch hier nicht geben kann.
Es wird deshalb nach „sauberen“ Energien gerufen, wobei in erster Linie an Wind-, Wasser- und Sonnenkraft, sowie an „nachwachsende Rohstoffe“ gedacht wird.
Tatsächlich stellen sich diese Energieformen als ideal dar. Eigentlich ist es nahe liegend die Kräfte zu nutzen, die es „im Überfluss“ gibt und bei denen man „nur zugreifen muss“, weshalb zu fragen ist, warum man darauf nicht schon eher gekommen ist.
Aber ist das wirklich so einfach? Dem will ich jetzt einmal nachgehen.
Dazu muss ich zuerst den Begriff „Wirkungsgrad“ erläutern. Der Wirkungsgrad ist umso höher, je weniger Energie unmittelbar in ungenutzte Wärme umgewandelt wird. Dass am Ende alles zu Wärme wird, soll dabei unberücksichtigt bleiben.
Eine herkömmliche Glühbirne hat einen Wirkungsgrad von nur 10%. Nur 10% der eingespeisten Energie werden in Licht umgewandelt, während 90% als Wärme abgestrahlt werden.
Hochmoderne thermodynamische Kraftwerke, mit hohen Dampftemperaturen, haben hier schon einen höheren Wirkungsgrad, der bei 60% liegt. 60% der eingespeisten Energie wird deshalb in Form von Elektrizität weitergegeben. Je höher der Wirkungsgrad umso weniger
Energierohstoffe, wie z.B. Kohle, müssen verbraucht werden.
Modernste Ottomotoren, wie sie in Fahrzeugen Verwendung finden, kommen auf 35%. Mit 40% ist der Dieselmotor hier etwas besser und noch besser sind Elektromotoren, die es bis auf 96% bringen können, wobei hier alle Arten von Elektromotoren, also auch die in Maschinen und Geräten, berücksichtigt sind.
Allerdings darf auch bei Elektromotoren die Primärerzeugung, also die zum Betrieb der Motoren erst einmal zu erzeugende Energie, nicht unberücksichtigt bleiben. Prinzipiell gilt das auch für die Herstellung von Treibstoffen.
Bezieht man die Primärerzeugung sowie die Kosten für die Herstellung von Batterien mit ein, ist die Erfolgsbilanz weit weniger positiv. Unterm Strich ist es auch hier so, dass ein Großteil der Energie ungenutzt verloren geht.
Wie sieht es mit der Windkraft aus?
Von einem Wirkungsgrad kann man hier nicht direkt sprechen, weil keine Rohstoffe verbraucht werden. Im günstigsten Fall kann man allerdings von 70% ausgehen. Die restlichen 30% entfallen auf Reibungsverluste. Trotz günstigem Wirkungsgrad hat diese Technik einige Tücken.
Das fängt damit an, dass Luft nur eine sehr geringe Energiedichte hat. Man benötigt deshalb gewaltige Rotoren, die auf hohen Türmen stehen. Die klassische Windmühle war insoweit günstiger und arbeitete mit einem Wirkungsgrad von 100%.
Hinzu kommt, dass der Wind nicht ständig weht und dass, bei einem Nachlassen der Windgeschwindigkeit, die Energieausbeute überproportional absinkt. Bei einer Halbierung der Windgeschwindigkeit z.B. auf ein Achtel des ursprünglichen Wertes.
Wollte man die Bundesrepublik vollständig mit Windstrom versorgen, bräuchte man bundesweit 300.000 Windräder, das bedeutet im Abstand von jeweils 1 km ein Windrad. Von der Verschandelung der Landschaft einmal ganz abgesehen.
Derzeit müssen die herkömmlichen Kraftwerke, ihre oftmals gerade in einem günstigen Bereich laufenden Turbinen herunterfahren und bevorzugt den teureren Windstrom in die Netze einspeichern. Dadurch ergeben sich bundesweit jährlich Mehrkosten von 3 Milliarden Euro, die auf den Strompreis umgelegt werden und vom Verbraucher zu zahlen sind.
Bei Wasserkraftwerken kann man von einem Wirkungsgrad von 75% ausgehen. Allerdings sind die deutschen Wasserkraftwerke nicht groß genug, um die gewaltigen Energiemengen zu liefern, die benötigt würden. Die geographischen und topographischen Voraussetzungen für den Bau neuer Wasserkraftanlagen sind in Deutschland nicht gegeben.
Wie ist das aber mit der Solarenergie?
Solarzellen haben einen Wirkungsgrad von 10%. Nur 10% des Lichts wird demnach in Strom umgewandelt. Durch die Beschichtung mit Aluminiumarsenid oder Galliumphosphid (beides hochgiftig) kann eine Steigerung auf 30% erreicht werden.
Für eine großtechnische Energiewirtschaft sind Solarzellen weder wirtschaftlich noch technisch vorteilhaft, was mit der geringen und unberechenbaren Sonneneinstrahlung zusammenhängt. Hinzu kommen die hohen Herstellungskosten, die zudem ebenfalls Energie verbrauchen.
Auch der überaus teure Solarstrom muss bevorzugt abgenommen werden, was ebenfalls den Strompreis erhöht.
Neben den Solarzellen sind auch Spiegelrinnenkraftwerke möglich, wobei Sonnlicht, mit einer Art Hohlspiegel, auf einen Behälter konzentriert wird, dessen Inhalt zur Dampferzeugung aufgeheizt wird. Der Wirkungsgrad ist hier erheblich höher, aber völlig von der Sonneneinstrahlung abhängig.
Der Einsatz macht deshalb nur in Gegenden mit ständigem Sonnenschein Sinn, wobei zu beachten ist, dass nachts keine Sonne scheint.
Denn weder Wind- noch Sonnenstrom lassen sich speichern. Denkbar wäre, durch überschüssigen Strom Wasser in eine höhere Lage zu pumpen und dieses, bei Bedarf wieder ablaufen zu lassen, wobei eine Turbine angetrieben wird.
Denkt man daran, dass die Lieferung von Energie Tag und Nacht garantiert sein muss, ergeben sich hier naturgemäß viele Unsicherheitsfaktoren.
Bei den erneuerbaren Energien ergeben sich zudem zunehmend Konflikte mit den Naturschützern, die Vögel durch Windräder bedroht oder die Bewegungsfreiheit von Fischen durch Wasser-Kleinkraftwerke beeinträchtigt sehen.
Windräder können zudem durch Pfeifgeräusche und Schattenschläge als Belästigung empfunden werden. Indem man diese in flache Küstengewässer verbannt, geht man diesen Problemen aus dem Weg, wobei allerdings wieder andere entstehen, die sich allerdings der öffentlichen Wahrnehmung entziehen und allenfalls Naturschützern auffallen.
Problematisch ist auch die Energiegewinnung aus nachwachsenden Rohstoffen, und das nicht nur wegen des damit verbundenen Landschaftsverbrauchs und zweckentfremdeter Anbauflächen, sondern auch wegen der Primärenergie die, auf vielfältige Weise, in den Anbau investiert werden muss.
Um 17% der bei uns verbrauchten Energie durch nachwachsende Rohstoffe zu erzeugen, benötige man eine Anbaufläche von 51.000 km², also die zwanzigfache Fläche des Saarlandes.
Am sichersten und effektivsten arbeiten derzeit Kohle- und Atomkraftwerke, wobei die Atomtechnik, durch neuartige Kraftwerkstypen sehr sicher und ausgereift ist. So ist keine Kernschmelze mehr möglich, weil anstelle von Brennstäben, Keramikkugeln verwendet werden, die keiner Wasserkühlung mehr bedürfen. Die Wärme wird durch das Edelgas Helium abgeleitet.
Der Reaktor arbeitet bei einer stabilen Temperatur von 950° C. Der nukleare Brennstoff wird sechzigmal so gut, wie bei Siedewasserreaktoren ausgenutzt, die Strahlenbelastung des Personals sinkt auf 1/100 bzw. 1/50 gegenüber herkömmlichen AKWs. Die Kugeln können anschließend unmittelbar endgelagert werden.
Weder auf Kohle- noch auf Atomkraft, wird man, bei nüchterner Betrachtung, in der nächsten Zeit verzichten können, da auch die anderen Techniken, wie Erdwärme, Gezeitenkraftwerke, Biogasanlagen, Aufwindenergie, Aufspaltung von Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff mit anschließender Verbrennung usw. noch lange nicht so ausgereift sind, dass sie im großen Stil sinnvoll und wirtschaftlich eingesetzt werden können.
Die Sache wird zudem dadurch erschwert, dass sich, trotz lautstark geäußerter Forderungen nach umweltfreundlicher Energie, sofort Widerstand regt, wenn umweltfreundliche Anlagen oder die dazu notwendigen neuen Überlandleitungen tatsächlich gebaut werden sollen.
Nach alledem muss bezweifelt werden, ob alternative Energien langfristig eine Zukunft haben können, oder ob dem nicht ideologisch gefärbte Wunschvorstellungen zugrunde liegen.
Leider ist es so, dass die gesamte Thematik, nicht nur in Sachen Atomkraft, infolge jahrzehntelang ständig geschürter, zum Teil irrationaler Ängste und Bedenken, emotional und ideologisch so überfrachtet ist, dass eine sachliche Diskussion, bei der sich ein völlig anderes Bild ergäbe, nahezu unmöglich ist.
Was das Herbeireden von Gefahren anbelangt, nimmt Deutschland weltweit eine Spitzenstellung ein. Hier wirkt sich die sprichwörtliche „deutsche Gründlichkeit“ aus, mit der doppelt und dreifach gesichert und die Sicherungen nochmals doppelt und dreifach gesichert werden um dann anschließend zu prüfen, ob nicht doch eine Vierfachsicherung das Richtige wäre, weil vielleicht ein Space Shuttle oder ein Asteroid das Kraftwerk treffen könnte.
Durch die Katastrophe, von der Japan betroffen wurde, ist jetzt wieder die Stunde der Bedenkensträger, Panikmacher und so Genannten „Experten“ gekommen, was die Medien, in gewohnt einseitiger Weise vermarkten, wobei Spekulationen an die Stelle einer sachlichen Aufklärung und Information treten.
Das hat aber auch ein gute Seite, nämlich die, dass Spitzentechnologien entwickelt wurden, die sich jetzt gut verkaufen ließen, nachdem in aller Welt, unbeeindruckt von den derzeitigen Ereignissen, weiterhin jede Menge AKWs gebaut werden sollen.
Beim Atommüll sind es insbesondere die gigantischen Halbwertszeiten, die Ängste hervorrufen. Derzeit zeichnen sich Entwicklungen ab, die eine drastische Verkürzung der Halbwertszeiten auf die Dauer eines Menschenlebens möglich erscheinen lassen. Der Atommüll müsste dazu speziellen nuklearen Umwandlungsprozessen, vergleichbar mit denen in einem Katalysator, unterzogen werden.
Es ist auch nicht nachvollziehbar, warum ein Salzstock, der 51 Millionen Jahre gehalten hat und alles, was reinkommt, fest umschließt und konserviert, nicht auch noch eine weitere Million Jahre halten und als Endlager geeignet sein sollte.
Sicher ist nur soviel, dass Energie, egal auf welche Weise sie gewonnen wird, gar nie umsonst zu haben sein wird und es nichts gibt, was nicht irgendwelche Nebenwirkungen hätte. Dass die gewaltigen Mengen von Abwärme, die in jedem Fall entstehen, ebenfalls ein Problem darstellen könnten, wird gar nicht diskutiert, weil man sich einseitig auf das
CO2 festgelegt hat.
Trotzdem ist es ein richtiger Weg nach neuen Möglichkeiten zur Energiegewinnung zu suchen, was Geduld und einen langen Atem erfordert. Es ist damit zu rechnen, dass auch in Zukunft neue Entdeckungen und Erfindungen gemacht werden, weshalb man nicht den Fehler machen darf, von den derzeitigen Zuständen in die Zukunft hochzurechnen.
Solches hat sich bislang immer als total falsch erwiesen. Man betrachte dazu einmal die illustrierten Vorstellungen aus vergangenen Tagen, in denen man sich die Zukunft z.B. als einen mit Luftschiffen überladenen Himmel vorstellte.
Geforscht wird derzeit an einer neuen Form von Kernkraft, bei der es nicht mehr um Kernspaltung, sondern um Kernverschmelzung, so wie in der Sonne, geht. Die Betriebstemperatur läge hier bei 100 Millionen Grad. Die technischen Probleme sind gewaltig. Die Energiequellen dafür unerschöpflich und ohne radioaktiven Abfall. Bis zum Jahre 2050 hofft man soweit zu sein.
Diese gigantische Temperatur, die bei der geringsten Störung sofort zusammenbricht, muss dabei nur für einen kurzen Augenblick gehalten werden, wobei es darauf ankommt, dass am Ende mehr Energie rauskommt, als man zuvor rein gesteckt hat.
Im Labor konnten bislang 200 Millionen Grad erzeugt werden, in dem große Energiemengen auf einen Punkt konzentriert wurden.
Bei der ganzen „Energiewende“ ist zu beanstanden, dass diese planwirtschaftliche Züge annimmt. Infolge dieser planwirtschaftlichen Elemente ist jeder Euro, den man für Energie bezahlt, mit derzeit 46 Cent belastet, der für die Subventionierung von alternativen Energien in die Staatskasse fließt. Ein teurer Spaß für Irrationalität und Phantasieprodukte wie den "Treibhauseffekt“!
Wenn aus der Katastrophe in Japan etwas zu lernen ist, dann nicht, dass die Atomkraft gefährlich ist, sondern dass es sehr gefährlich werden kann, die gesamte Energieerzeugung auf nur wenige Standorte zu konzentrieren. Von daher wäre ein handfester „Energiemix“, der nicht auf ideologischen Wunschvorstellungen beruht, die strategisch bessere und sicherere Lösung.
Was sagt die Bibel über „Kraft“:
Und Gott sprach: Es werde Licht! Und es ward Licht.
1. Mose 1, 3
Mit Licht, von dem hier die Rede ist, kann sicher nicht nur Licht, wie wir es von Beleuchtungskörpern her kennen, also Helligkeit, gemeint sein, zumal Licht auch im geistigen und geistlichen Sinne verstanden werden kann.
Das Licht, von dem in 1. Mose die Rede ist, muss also etwas Allumfassendes, so etwas wie ein Startschuss gewesen sein, durch das alles in Bewegung gesetzt wurde und bis heute in Bewegung gehalten wird.
Licht ist durchaus mit Kraft und Energie gleichzusetzen. Licht, selbst das einer Kerze, lässt sich in elektrischen Strom umwandeln und kann, gebündelt als Laserlicht, Arbeit leisten. Dass Licht eine Kraft ist, ist auch daran erkennbar, dass Licht Materialien verändert (bleichen) und Pflanzen als „Nahrung“ dient.
Licht ist eine elektromagnetische Welle und gehört zu einer großen Wellenfamilie, die in etwa bei den Langwellen anfängt und bei der Gammastrahlung endet. Je kürzer die Wellenlänge umso energiereicher ist die Strahlung, die, infolge des Wellen-Teilchen-Dualismus, immer auch als Teilchenstrom beschrieben werden kann.
Ich will jetzt keinesfalls die Bibel umformulieren und anstelle von „Licht“, „Energie“ sagen, aber vielleicht so viel: Hinter dem Wort „Licht“ steckt noch viel mehr, als wir ahnen.
Der HERR ist König und herrlich geschmückt; der HERR ist geschmückt und umgürtet mit Kraft. Er hat den Erdkreis gegründet, dass er nicht wankt.
Psalm 93, 1
Unser Herr ist groß und von großer Kraft, und unbegreiflich ist, wie er regiert.
Psalm 147,5
Denn dein ist das Reich und die Kraft und die Herrlichkeit in Ewigkeit. Amen.
Matthäus 6, 13
Diese drei Bibelverse stehen stellvertretend für eine große Anzahl von biblischen
Aussagen, in welchen Gott auf die unterschiedlichste Weise mit Kraft in Verbindung gebracht wird. Auch hier wird erkennbar, dass ohne Kraft nichts geht und Gott die Quelle aller Kraft ist.
Energie und Kraft sind identisch, wobei ich aber keine Theorien darüber entwickeln
möchte, welche Zusammenhänge zwischen der Kraft Gottes und den in der Schöpfung
messbaren Kräften bestehen. Hier fehlt uns das Verstehen der tiefern Zusammenhänge, die man allenfalls nur ein Stückweit erahnen kann.
Jörgen Bauer
Diesem Beitrag lag das Buch „Kernkraft – Kohle – Klima, Energiewende nachgefragt,“ des Physikers Dr. Gustav Krüger, ISBN 978-3-8391-8119-5, zugrunde.
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