Folgen des Klimawandels für die Natur, Gesellschaft und Politik

@Fichtenmoped

Wobei man aber sagen muss, dass es tatsächlich völlig bescheuert is Kerosin aus erneuerbarem Strom herzustellen, während gleichzeitig aus Kohle, Gas oder Biomasse Strom produziert wird.
Wenn das Ganze zu Testzwecken gemacht wird, kann es natürlich Sinn machen, is aus dem Zeit Artikel aber leider nich zu entnehmen.

mfg
kuno

@kuno7:

kuno7 schrieb:Es gibt ja Studien, die solche Systeme durchsimuliert haben und da kommt man zu dem Schluss, dass P2G+KWK durchaus sinnvoll sind, technisch wie auch wirtschaftlich. Beispielhaft die schon oft zitierte Fraunhofer Studie:
https://www.ise.fraunhofer.de/content/dam/ise/de/documents/publications/studies/studie-100-erneuerbare-energien-fuer-strom-und-waerme-in-deutschland.pdf

Ich habe mir die (inzwischen ca. 9 Jahre alte) Studie mal angesehen. Zunächst muss man berücksichtigen, dass die Studie nur ungefähr den halben Primärenergiebedarf (Strom + Niedrigenergiewärme, ohne Verkehr und Industrie) in Deutschland abdeckt, was die Aussagekraft deutlich einschränkt. Ausserdem halte ich viele der Annahmen für bei weitem zu optimistisch (z.B. einen Strom-Wirkungsgrad von 65% als Durchschnittswert über eine grosse Zahl von unregelmässig laufenden GuD-Kraftwerken). Die grundsätzliche technische Realisierbarkeit zweifle ich aber nicht an. Meine Bedenken zu KWK bei GuD-Kraftwerken finde ich sogar dadurch berücksichtigt, dass z.B. in dem Szenario auf S. 16 zwischen reinen GuD-Kraftwerken (81 GW) und GuD-Kraftwerken mit KWK (13 GW) unterschieden wird.

Die Kostenschätzung ("Die Gesamtkosten für den Bau, den Erhalt und die Finanzierung [...] sind nicht höher als die Kosten, die heute für die Versorgung [...] mit Strom und Wärme verwendet werden") halte ich hingegen für äusserst fragwürdig, weil sie verschleiert, dass über einen langen Übergangszeitraum erhebliche Kosten für das "alte" und das "neue" Energiesystem gleichzeitig anfallen.

Im Vergleich dazu mal die Kostenschätzung der (bundeseigenen) Deutschen Energie-Agentur von 2018 (die allerdings den gesamten Primärenergiebedarf umfasst):

Um die 80%-Klimaziele zu erreichen, ergeben sich bis 2050 gegenüber dem Referenzszenario je nach Szenario 1,18 bis 1,77
Billionen [= 1180 bis 1770 Milliarden] EUR an Mehrkosten.

(dena-Leitstudie Integrierte Energiewende (pdf))

Das erscheint mir um einiges realistischer, wobei sich allerdings die Frage stellt, wer das bezahlen soll.

Die britische Regierung hat gestern ihre "Net Zero Strategy", d.h. ihren Energiewende-Plan bis 2050 veröffentlicht. Ich habe gerade hier dazu einen Beitrag mit speziellem Fokus auf den Kernkraft-Aspekt gepostet.

Ja der Sonnen Strom wird immer günstiger.
Die Einspeisevergütung aus Photovoltaikanlagen, je nach Anlagengröße ist deutlich gesunken. Sie liegt unter dem Strompreis für Privathaushalte.
Die Genehmigung für Großanlagen wird nach dem niedrigsten Gebot erteilt.
Inzwischen steigt das Wachstum der Photovoltaikanlagen in Deutschland wieder an.
2020 54 Gigawatt verteilt auf zwei Millionen Anlagen.
Eine Kilowattstunde liegt bei 10cent.3-5 Cent bei großen Solarparks.
Zum Vergleich Braunkohle 22-24cent
Kernkraft 25-38Cent.

Es gibt auch Fortschritte bei der Effizienz der Solarzellen.
Dünnschichtsolarzellen die Materialien für die Umwandlung von Licht in Strom sind nur wenige Millimeter dünn. Sie werden im Vakuum auf eine Unterlage aufgedampft und präpariert.
Es wird weniger Material benötigt, aber diese Solarzellen sind nicht so effizient.

Auch Strom statt Mais zu ernten wird empfohlen und auch Agri-photovoltaik. Versuchsfeld am Bodensee.
Manche Pflanzen provitieren vorm Solardach.
Bei dieser Methode wären 1,7Terawatt möglich.

Energiepflanzen benötigen derzeit 14 Prozent Ackerland. Mit Photovoltaik Stromgewinnung könnte man noch 700 Gigawatt dazu gewinnen.
Photovoltaikkraftwerke schneiden laut Harry Wirth um den Faktor 40 besser ab als Energiepflanzen.

Hausfassaden könnten den gesamten täglich benötigten Strom für Haushalte erzeugen.

Solarzellen an Hausfassaden könnten den gesamten täglich benötigten elektrischen Strom erzeugen. Neue Techniken helfen, das zu verwirklichen – und sie ermöglichen eine attraktive architektonische Gestaltung.
von HARTMUT NETZ

Quelle: https://www.wissenschaft.de/magazin/bdw-archiv/solar-gewinnt/

Dann gibt's vielleicht bald Solarstrom Zellen mit denen man auch im Schatten Strom erzeugen kann.
Hergestellt aus Biomüll. Erfinder ein Student aus den Philippinen.

Diese Solarzellen aus Abfall brauchen kein Sonnenlicht!

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https://www.zdf.de/dokumentation/zdfinfo-doku/sos-amazonas-apokalypse-im-regenwald-102.html (Archiv-Version vom 23.10.2021)

Ich habe gestern diese Dokumentation gesehen und war erschüttert, wie verlogen dieses Green washing ist.
Jeder Konzern hat compliance und musste sich an policis halten.

uatu schrieb:Zunächst muss man berücksichtigen, dass die Studie nur ungefähr den halben Primärenergiebedarf (Strom + Niedrigenergiewärme, ohne Verkehr und Industrie) in Deutschland abdeckt, was die Aussagekraft deutlich einschränkt.

Richtig, was die Studie aber besonders schön aufzeigen kann, sind die Vorteile der Sektorkopplung, das wird mir oft zu sehr unterschätzt.

uatu schrieb:Ausserdem halte ich viele der Annahmen für bei weitem zu optimistisch (z.B. einen Strom-Wirkungsgrad von 65% als Durchschnittswert über eine grosse Zahl von unregelmässig laufenden GuD-Kraftwerken).

War mir bisher ehrlich gesagt noch nie aufgefallen und da hast du natürlich recht. Die oft angesetzten 60% sind sicher schon diskutabel, 65% halte ich auch für zu hoch angesetzt.

uatu schrieb:Die Kostenschätzung ("Die Gesamtkosten für den Bau, den Erhalt und die Finanzierung [...] sind nicht höher als die Kosten, die heute für die Versorgung [...] mit Strom und Wärme verwendet werden") halte ich hingegen für äusserst fragwürdig, weil sie verschleiert, dass über einen langen Übergangszeitraum erhebliche Kosten für das "alte" und das "neue" Energiesystem gleichzeitig anfallen.

Es wird zumindest darauf hingewiesen, dass die angegebenen Kosten nur für ein bereits "eingeschliffenes" und somit fertiges Energiesystem gelten, dass auf dem Weg dorthin höhere Kosten anfallen, wird nich bestritten.

uatu schrieb:Im Vergleich dazu mal die Kostenschätzung der (bundeseigenen) Deutschen Energie-Agentur von 2018 (die allerdings den gesamten Primärenergiebedarf umfasst):
Um die 80%-Klimaziele zu erreichen, ergeben sich bis 2050 gegenüber dem Referenzszenario je nach Szenario 1,18 bis 1,77
Billionen [= 1180 bis 1770 Milliarden] EUR an Mehrkosten.

(dena-Leitstudie Integrierte Energiewende (pdf))
Das erscheint mir um einiges realistischer, wobei sich allerdings die Frage stellt, wer das bezahlen soll.

Die beiden Ergebnisse sind aber nich wirklich vergleichbar! Die Fraunhofer beschreiben, dass ein dann fertiges Energiesystem aus 100% Erneuerbaren für Strom und Heizwärme im Unterhalt etwa so viel kostet wie heute, während die DENA die gesamten Umbaukosten für alle Sektoren über einen Zeitraum von über 30 Jahren zusammenrechnen. Klar das da was völlig anderes bei raus kommt.
Pro Jahr reden wir dann im ungünstigsten Fall von umme 67Mrd.€/a, was ca. gut 2% des deutschen BIP darstellen dürfte.

mfg
kuno

Bone02943 schrieb am 08.10.2021:Wenn es funktioniert, gerne.

Hier wird mal die Funktionsweise eines Wärmespeicherkraftwerks gezeigt.

Wärmespeicher – das dritte Leben für Kraftwerke

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Inhalt:

Konventionelle Kraftwerke können zu Wärmespeicherkraftwerken mit Flüssigsalz als Speichermedium umgerüstet werden. Die bestehende Kraftwerksinfrastruktur wie beispielsweise Netzanschlüsse und Turbinen kann so weitergenutzt werden. Nur die Zulieferung des Rohstoffs und die Speicher ändern sich. Als Zwischenschritt auf dem Weg zum vollständig kohlenstoffdioxidfreien Third Life - nach einem ersten Leben als Kohle- und dem zweiten als Gaskraftwerk - ist zunächst ein Hybridkraftwerk denkbar, in dem ein Mix aus wärmespeicher- und gasbefeuertem Dampf den Strom generiert.

Von wegen es gibt keine Möglichkeiten um überschüssige Energie zu speichern. Hochtemperaturspeicher bieten da m.E. eine sehr gute und relativ kostengünstige Alternative um Energie in Form von Wärme zu speichern. Auch die Rückverstromung ist damit möglich. Ein Umbau von Kohlekraftwerken auf einen CO2-neutralen Betrieb durch HZS ist daher machbar und meines Erachtens auch dringend notwendig.

Erdwärme kann übrigens, so wie in Hamburg geplant, ebenfalls genutzt werden.

Eine Quelle für den Wärmefluss ist der Wärmetransport aus dem heißen Erdkern und dem Erdmantel, eine andere Quelle ist die Wärmeproduktion durch den Zerfall natürlicher und langlebiger Elemente in den Gesteinen der Erdkruste. Im oberflächennahen Bereich bis etwa 20 m Tiefe beeinflusst auch die Witterung und Sonneneinstrahlung die Temperaturentwicklung. Darunter nimmt der Anteil des geothermischen Wärmeflusses zu, der dann zunehmend die Temperatur des Untergrundes bestimmt.

Aufgrund der unterschiedlichen Temperaturregime im Untergrund ergeben sich in Abhängigkeit von der Tiefe verschiedene Nutzungsmöglichkeiten für Erdwärme. Der Übergang zur tiefen Geothermie findet per Definition in einer Tiefe von 400 m statt.

Quelle: https://www.hamburg.de/erdwaerme-geologie/

Privathaushalte verwenden mehr als drei Viertel ihres Energieverbrauchs für die Wärmeversorgung, die zumeist noch über fossile Quellen abgedeckt wird. Hier schlummert also ein extrem großes Klimaschutz-Potenzial. Mit unserem Geothermie-Projekt wollen wir aktiv dazu beitragen, nicht nur die Strom-, sondern auch die Wärmeversorgung in Hamburg klimafreundlich zu gestalten.

Quelle: http://www.hamburgenergie.de/ueber-uns/energieerzeugung/geothermie/ (Archiv-Version vom 23.10.2021)

Was in Hamburg funktioniert, sollte nicht nur in der Lausitz sondern überall funktionieren.

Wir planen die Errichtung einer Geothermieanlage, die heißes Thermalwasser aus dem Untergrund (in etwa 3.500 Metern Tiefe) an die Oberfläche fördert. Über Wärmetauscher wird die Energie dem Wasser entzogen und in ein eigens dafür geplantes regionales Wärmenetz eingespeist. Das abgekühlte Wasser wird dann zurück in die Erde geleitet. So werden zwei voneinander getrennte Wasserkreisläufe etabliert: Einerseits zur Wärmegewinnung in der Geothermie-Anlage und andererseits im Wärmenetz, das mittels Wasser die Wärme an die Haushalte verteilt.

Quelle: http://www.hamburgenergie.de/ueber-uns/energieerzeugung/geothermie/ (Archiv-Version vom 23.10.2021)

HOCHTEMPERATURSPEICHER



Kavernenspeicher in einem Salzstock. Hochtemperatur Flüssigsalzspeicher würden ähnlich aussehen. Quelle: BGR.

Zu Hochtemperaturspeicher sind Wärmespeicher mit deutlich höheren Temperaturen als es ansonsten bei Sondenspeichern oder Aquiferspeichern (ATES) üblich ist. Die Speicherung definiert sich ja in allen Speichern unter Anderem über die Temperaturdifferenz zur Umgebung. Tiefer liegende Speicher habe schon daher tendenziell höhere Temperaturen.

Liegen die Temperaturen eines Speichers unterhalb der Temperaturen, die eine direkte Nutzung zulassen, so müssen diese nach der Ausspeicherung der Wärme durch Wärmepumpen auf ein nutzbares Niveau angehoben werden. Bei größeren Tiefen und demensprechend höheren Temperaturen sind hierzu Hochtemperatur-Wärmepumpen nötig. Erst deren Verfügbarkeit macht die Technologie von Hochtemperatur-Wärmespeichern für diesen Anwendungsfall möglich.

Höchsttemperatur-Speicher

Zu den Hochtemperaturspeichern gehören auch die Höchsttemperaturspeicher, die nach der Ausspeicherung der Wärme eine Stromerzeugung ermöglichen. Diese ist zwar grundsätzlich ab ca. 115 ºC möglich (ORC), jedoch werden bei höheren Temperaturen (500 - 700ºC) wesentlich bessere Wirkungsgrade erreicht und es können übliche Wasserdampfturbinen verwendet werden. Hier kann insbesondere an eine Speicherung in Salzstöcken in Norddeutschland gedacht werden, wobei zu beachten ist, dass Steinsalz (bei 1Bar) bei 801 ºC schmilzt. Das Aufschmelzen sollte wahrscheinlich aus technischen Gründen vermieden werden, es sei denn, der Speicher ist von vorn herein als Latentwärme-Seicher geplant.

Bedeutung in der Energieversorgung

Im Design einer nachhaltigen Energieversorgung spielen Speicher eine besondere Rolle. Sie sind notwendig, um (teilweise fluktuierende) Bereitstellung und Bedarf von Energie aneinander anzupassen. Da verschiedene Energieformen ineinander umgewandelt werden können, wenn auch vielfach mit unvermeidbaren Verlusten (Carnot) ist es nötig auch die Speicherarten sorgfältig anzupassen. Mechanische Speicher (Druckluft etc.), Stromspeicher (Batterien, Pumpspeicherkraftwerke) sind die wertvollsten, aber auch die bei Weitem teuersten Speicher. Es ist unsinnig, Strom als Strom zu speichern, wenn diese Energie letzlich nur  als Wärme genuzt werden soll. Hier sind dann Wärmespeicher um ein Vielfaches wirtschaftlicher.

Der Wert der Wärmespeicherung ist abhängig von der Temperatur, mit der die Wärmeenergie gespeichert wurde und von der Temperaturspreizung. Aus diesem Grund kommt Hoch- und Höchsttemperatur-Speichern eine besondere Bedeutung zu.

Quelle: https://www.geothermie.de/bibliothek/lexikon-der-geothermie/h/hochtemperaturspeicher.html (Archiv-Version vom 16.08.2022)

@kuno7 @Bone02943

Wie so ein HTS aufgebaut, wie lange er nutzbar und ob er recyclebar ist, wie er funktioniert und wo er überall eingesetzt werden kann, wird hier erklärt:

Aufbau

Der Hochtemperaturspeicher besteht aus voll recyclebaren Materialien.
Der Mantel ist eine Stahlkonstruktion, das Speichermedium quarzfreies Steinmaterial bzw. Sand.
Zusammen mit Isolierung, Elektroheizstäben und einer Turbine ergibt dies die Basis des Hochtemperaturspeichers.

Der Steinspeicher ist zu 100% zyklenfest und erreicht somit eine schier unbegrenzte Lebensdauer.

Er ist so konzipiert, dass er modular zusammengebaut werden kann, oder als Großspeicher, der direkt vor Ort errichtet werden muss.
Als Speichermedium können die vor Ort verfügbaren Rohstoffe (quarzfreie Steine, Sand, usw.) verwendet werden.

An dem HT-Wärmespeicher können Gas/Dampfturbinen mit bis zu 500 MW angeschlossen werden.

Funktion

Das Speichermedium (Steine/Sand) des Hochtemperaturspeichers wird mittels Energie aus erneuerbaren Energiequellen wie Photovoltaik, Wind- und Wasserkraft auf bis zu 1300 °C erwärmt.

Er kann auch Regelenergie aufnehmen und im Inselbetrieb zur Netzstabilisierung dienen.

Die Energie kann in Form von Strom, Wärme oder Kälte wieder aus dem Steinspeicher entnommen werden.

Quelle: https://www.neue-energie-technik.net/hochtemperaturspeicher.html

Schweres Unwetter in Catania auf Sizilien.

Teile von Catania - der zweitgrößten Stadt der Insel - wurden komplett überschwemmt. In etliche Häuser flossen Wasser und Schlamm, teilweise fiel der Strom aus. Bürgermeister Salvo Pogliese schrieb von Unwettern, "die es in dieser Kraft und mit dieser Intensität" noch nie gegeben habe.

Quelle: https://www.tagesschau.de/ausland/europa/sizilien-unwetter-101.html

Ob der Klimawandel zu diesem intensivem und sehr heftigen Unwetter geführt hat, oder gab es derartige Unwetter auf Sizilien schon immer?

@peekaboo

Alles reiner Zufall! Irgendwann 1500 nochwas gab es das bestimmt schonmal, darum kein grund zu panik!

Ne aber man ernsthaft, ich glaube, es ist langsam an der Zeit einfach weiterzugehen und nicht auf die Leute zu achten, die immer noch den klimawandel anzweifeln. Ich habe eher das gefühl, dass die meisten Deutschen den Klimawandel bereits akzeptieren, aber nicht zwangsläufig an Hand des KLimawandels wählen.

Ich glaube, jetzt muss man sich eher sehr stark darauf fokussieren, den nutzen der Forderungen aufzuzeigen, die man erarbeitet, damit keiner auf diese "naja wir können es eh nicht mehr ändern" scheiene fahren kann.

shionoro schrieb:Ich glaube, jetzt muss man sich eher sehr stark darauf fokussieren, den nutzen der Forderungen aufzuzeigen, die man erarbeitet, damit keiner auf diese "naja wir können es eh nicht mehr ändern" scheiene fahren kann.

Eben, denn statt "wir können es eh nicht mehr ändern" sollte aufgezeigt werden, dass wir es wenigstens nicht noch sehr sehr viel schlimmer machen müssen. Und genau das haben wir ja wirklich in der Hand. Die Erde erwärmt sich und das Eis auf der Nordhalbkugel wird schmelzen. In den Alpen, so wie auch in Grönland. Ich denke dies ist schon nicht mehr aufzuhalten. Aber deswegen muss es ja nicht noch viel schlimmer werden. Auch dahin gesehen, dass sich das globale Klima, mit weniger CO² in der Luft, wieder etwas abkühlt.

@Bone02943

Ich würde mir wünschen, dass umweltverbände und wissenschaftler noch deutlichere Wahlempfehlungen herausgeben würden, welche Parteiprogramme und forderungen wirklich am besten gegen den Klimawandel wirken können und welche nicht.
Das wird zum Teil getan, aber es kommt noch nicht richtig in der breiten Bevölkerung an.

Bone02943 schrieb:Die Erde erwärmt sich und das Eis auf der Nordhalbkugel wird schmelzen. In den Alpen, so wie auch in Grönland

Genau @Bone02943
Irgendwann wird das känozoischen Eiszeitalter, in dem wir leben, zu Ende sein und die Polkappen in ihren "Normalzustand" zurückgekehrt sein - sie werden wieder eisfrei sein, wie die meiste Zeit seit Bestehen der Erde.
Das passiert übrigens ziemlich unabhängig davon ob es die Art homo sapiens gibt oder nicht

Die vom Menschen bzw dessen Industrie/LAndwirtschaftsabgasen veränderte Atmosphäre tut freilich ihren Teil dazu.

Ob Deutschland daran was ändern kann -- ich bin pessimistisch
Aber Indianerehrenwort: ich habe 14 Tage lang auf Schnitzel verzichtet und bin seit vielen Jahren nicht mehr geflogen. Mein Beitrag ;)

@Seidenraupe

Es gibt aber praktisch keinen Zweifel daran, dass der menschgemachte Anteil das ganze extrem beschleunigt hat. Und wenn es extrem beschleunigt werden konnte, dann kann dies evtl. auch wieder halbwegs in den Normalzustand gebracht werden. Zumindest was die Geschwindigkeit betrifft. Denn um so mehr Zeit wir haben, um so besser lässt sich alles steuern, auch die vielen Menschen, die derzeit in Gebieten leben, die später mal unbewohnbar werden.
Die Veränderungen, von den wir hier sprechen, dauern Jahrhunderte und die Menschheit hat es, dank Industrialisierung, vorallem im Zusammenhang mit fossilen Brennstoffen, geschafft, in wenigen Jahrhunderten dass zu vollbringen, wofür die Natur normalerweise weit länger benötigt.

Und Deutschland allein braucht gar nicht bedacht werden, allein weil Deutschland nicht das einzige Land ist, was den Klimaschutz im Fokus hat. Im Gegenteil, Deutschland hinkt anderen Ländern sogar hinterher.

Und nicht unnütz zu fliegen und seinen Fleischkonsum zu reduzieren ist wahrlich schon ein Schritt in die richtige Richtung. Auch ohne den unnötigen Bezug zu "Indianern".

Die Polkappen entstanden, weil genau am Südpol gerade durch die Kontinentalwanderung ein Kontinent liegt - dauerhaftes Eis bildet sich nur auf festem Land - und weil der Nordpol wie eine flache Wanne zwischen den umliegenden Kontinenten eingeklemmt ist (Asien, Nordamerika und diverse Landschwellen knapp unterm Meeresspiegel) und von dort aus irgendwann die Gletscher Richtung Norden wucherten, bis auch dort alles mit Eis bedeckt war.
(Fun Fact, bevor der Meeresspiegel nach Ende der letzten Eiszeit stieg und auch den Nordpol überflutete, war dort ein riesiger Süßwassersee unter dem Eis. Von schmelzenden Gletschern rieselt kein Salzwasser!)
Das heißt, daß aufgrund Plattentektonik - die Kontinente wandern nach wie vor - die Eispole sowieso irgendwann wieder verschwinden würden, ganz ohne zusätzlichen Klimawandel. Nur dauert das noch etliche Millionen Jahre. Genug Zeit für die Natur sich anzupassen, und die eisfrei werdenden Gebiete wieder in Besitz zu nehmen. Auch der Kontinent Antarktika wird irgendwann wieder grün und lebensfreundlich sein.

@T.Rick

Genau, und die Effekte des Kilmawandel sind akut und gefährden jetzt unser aller Leben. Darum müssen wir Emissionen reduzieren, um das Schlimmste zu verhindern.

https://www.agrarheute.com/energie/32-milliarden-kilowattstunden-geisterstrom-windkraft-556598

@peekaboo
Ach ja?


BMWi Speicheroption:

https://www.bmwi.de/Redaktion/DE/Textsammlungen/Energie/speichertechnologien.html (Archiv-Version vom 25.10.2021)