Deutschland CO2–frei?

Der Autor:

Thomas Maetzel (70) ist Diplomingenieur für Maschinenbau und Wirtschaftsingenieurwesen und war überwiegend im Maschinen- und Anlagenbau an der Schnittstelle zwischen Technik und Betriebswirtschaft tätig.

Aus früheren Positionen in der Industrie sowie aus Mandaten als Projektmanager ist er aus der praktischen Perspektive vertraut mit fast allen Bereichen der heutigen Energiewirtschaft und ihrer ökologischen Alternativen. Unter anderem hat er Bauprojekte in der Windenergie und in der Solartechnik geleitet und war für Unternehmen im Bereich Elektroanlagenbau und Stromverteilung verantwortlich.

Der gesamte Artikel findet sich hier

Zum Inhalt: Investitionen Erzeugung zur CO2-Reduzierung

Die vorliegenden Daten analysieren die technischen Herausforderungen und die enormen finanziellen Investitionen, die für eine vollständige Dekarbonisierung der deutschen Energieerzeugung bis zum Zieljahr 2045 notwendig wären. Der Autor kommt zu dem Schluss, dass das Vorhaben in Teilen unrealistisch ist und massive Wohlstandseinbußen mit sich bringen wird.

1. Die Speicher-Illusion und die Realität der „Dunkelflaute“

·         E-Auto-Batterien als Netzspeicher: Der Vorschlag, die Batterien angeschlossener Elektrofahrzeuge (V2G) als Kurzzeitspeicher für das Gesamtnetz zu nutzen, wird aus Akzeptanzgründen (Verbraucher wollen morgens kein leeres Auto vorfinden) abgelehnt.

·         Geringe Kapazität: Selbst bei 50 Millionen voll geladenen E-Pkw am Ladegerät beträgt die Gesamtkapazität nur 5 TWh. Da realistisch weniger als 50 % der Flotte gleichzeitig laden, ist die nutzbare Kapazität für eine echte „Dunkelflaute“ vernachlässigbar.

·         Die Lösung: Eine Kombination aus stationären Batteriespeichern und fossil betriebenen Standby-Gaskraftwerken gilt als einzig realistischer Weg.

·         Investitionsbedarf Speicherung: Für die Überbrückung von Ausfällen (max. 90 TWh Ausfallvolumen bei einem künftigen Strombedarf von 2400 TWh p.a. wird ein Mix angenommen:

o    Batteriespeicher (50 % der Kapazität): ca. 4.500 Mrd. €

o    Reserve-Gaskraftwerke (50 % der Kapazität): ca. 270 neue Kraftwerke (je 0,5 GW Leistung für 1,5 Mrd. €) zur Bereitstellung von 134 GW Kraftwerksleistung. Gesamtkosten: ca. 400 Mrd. €. Ein CO2-neutraler Betrieb mit Wasserstoff wird als unrealistisch und viel zu teuer eingestuft.

2. Investitionsbedarf der Verbraucher zu Umstellung auf „Erneuerbare“

3. Ausbau der Stromerzeugung aus Erneuerbaren Energien

Um den zusätzlichen Stromerzeugungsbedarf im Jahr 2045 von ca. 1.900 TWh pro Jahr zu decken, zeigt der Autor die Grenzen rein theoretischer Monolösungen auf:

·         Szenario Nur Wind Onshore: Erfordert ca. 250.000 Anlagen (je 3,5 MW) → ca. 1.700 Mrd. €.

·         Szenario Nur Wind Offshore: Erfordert ca. 1.200 Windparks (je 400 MW) → ca. 1.900 Mrd. €.

·         Szenario Nur Photovoltaik (PV): Erfordert ca. 16.000 PV-Parks (je 100 MW) und 3.200 Mrd. €  Dies würde eine Kollektorfläche von 11.000 km² (inkl. Nebenflächen 15.000 km²) beanspruchen. Dies entspricht 70 % der Landesfläche von Hessen und wird aufgrund des Verlusts von Anbau- und Ökologieflächen als unrealistisch abgelehnt. PV sollte daher bevorzugt auf Dächern stattfinden.

Der vorgeschlagene Erzeugungsmix (Gesamtinvestition: ca. 2.200 Mrd. €):

·         50 % Wind Onshore (wirtschaftlich am günstigsten, technisch leicht realisierbar): ca. 850 Mrd. €

·         30 % Photovoltaik: ca. 960 Mrd. €

·         20 % Wind Offshore (höchste spezifische Erzeugung, aber teurer): ca. 380 Mrd. €

4. Wasserstoff- und Synfuelerzeugung (Power-to-X)

Für die Industrie und den schweren Verkehr (Lkw, Flugzeuge, Schiffe) wird ein massiver Aufbau von Syntheseanlagen benötigt, um fossile Energieträger zu ersetzen:

·         Wasserstoff (H2): Es besteht ein Gesamtbedarf von 56,5 Mio. Tonnen H2 p.a. (16,5 Mio. für die Industrie, 40 Mio. für Synfuels). Bei einer standardmäßigen 400-MW-Elektrolyseanlage (Produktion: 64.000 Tonnen H2 p.a. bei 51 MWh Strombedarf pro Tonne) müssen ca. 880 Elektrolyseanlagen gebaut werden. Investition: ca. 880 Mrd. €.

·         Synthetische Kraftstoffe (Synfuels): Benötigt werden ca. 52 Mrd. Liter p.a. für den Verkehrssektor. Über ein dreistufiges Verfahren (H2-Erzeugung → Methanisierung mit CO2 aus Industrieabgasen → Verflüssigung) ergibt sich bei geschätzten 2.100 € Investition pro kW Anlagenleistung eine Gesamtsumme von ca. 126 Mrd. € (bzw. 210 Mrd. € laut Gesamtübersicht).

5. Finanzielle Gesamtbilanz bis 2045

Die noch erforderlichen Investitionen auf der Erzeugerseite gliedern sich wie folgt auf:

6. Fazit des Autors:
Zusammen mit den notwendigen Investitionen auf der Verbraucherseite (ca. 2.700 Mrd. €) belaufen sich die Gesamtinvestitionen für die beschlossene CO2-Eliminierung auf astronomische ca. 11.600 Milliarden Euro (11,6  Billionen Euro). Dies bedeutet bis zum Jahr 2045 eine jährliche Belastung von durchschnittlich ca. 580 Milliarden Euro – eine Summe, die der aktuellen Größenordnung des gesamten deutschen Bundeshaushaltes entspricht.

Eine totale Vermeidung von CO2-Emissionen wird unter diesen Bedingungen als nicht realisierbar und auch unter hohen Wohlstandseinbußen als nicht finanzierbar bewertet.