Nachdem ich im letzten Türchen erklärt habe, dass die Kraftwerke für ein Gaskraft-Backup glücklicherweise nicht sonderlich teuer sind – Gas ist teuer, Gaskraftwerke eher nicht – hat es nicht lang gedauert, bis mehrere Protagonisten (gendern nicht nötig) sich beschwert haben, dass dieses Backup vollkommen unnötig sei, wenn wir nur die Atomkraft nicht abgeschaltet hätten.
Wie ungemein praktisch, dass sich immer ein paar Kommentatoren finden, die mit ihren Beiträgen exakt das nächste Türchen einleiten, als hätte ich es genau so geplant. Gucken wir also auch hier genau hin: Ist diese nervige Dunkelflautigkeit wirklich nur wegen des Atomausstiegs ein Aspekt und könnten wir uns dieses blöde Gaskraft-Backup sparen, wenn die geschichtsträchtige Pressekonferenz mit Frau Merkel und Herrn Rösler im Jahr 2011 anders gelaufen wäre?
Wären beide vor die Kamera getreten und hätten gesagt „Sehr geehrte Damen und Herren, wie sie der Presse vermutlich bereits entnommen haben, haben sich die Brenn- und Steuerstäbe in Block 1 des Kernkraftwerks Fukushima gerade in Folge eines tödlichen Seebebens in einen glühenden Haufen Uran-Zirkonium-Lava am Boden des Druckbehälters verwandelt. Da wir in Deutschland aber keine tödlichen Seebeben zu erwarten haben, ordnen wir 3 Tage Trauerbeflaggung an und dann geht es weiter wie gehabt.“ Was wäre dann gewesen?
Nun, zuerst hätte die anwesende Presse sich verwundert euphorisch die Augen gerieben, dass Frau Merkel sich so ungewohnt konkret und ohne Polit-blabla ausdrückt und dann geweint, dass das nicht immer so schön sein kann. Dann hätte es mutmaßlich noch Ärger mit Markus Söder gegeben, der sich mit einem „Atomkraft, nein danke!“-Tattoo auf der Stirn und mit Rücktritt drohend ans Kanzleramt gekettet hätte.
Merkel hätte „na und?“ gesagt, Söder wäre zurückgetreten, hätte sich einer Paläo-Hippie-Kommune in Oberfranken angeschlossen und wäre erst 10 Jahre später wieder in Erscheinung getreten, als er beim Dschungelcamp 2022 disqualifiziert wird, weil er heimlich Würste ins Camp geschmuggelt hat und klettert in Folge dessen nie über 1.500 Instagram-Follower.
Und ja, ich weiß, diese alternative Zeitlinie hat ihren Reiz. Selbst harte Atomkraft-Gegner müssten wahrscheinlich kurz überlegen, ob sie eine Welt mit 17 Kernreaktoren in Deutschland aber ohne Markus Söder der echten Welt vorziehen. Aber: Wie immer sie sich auch entscheiden mögen: Auf die Dunkelflaute müssten wir uns auch dann vorbereiten.
Die erste Adventswoche im Jahr 2010 sah stromtechnisch so aus:
Etwa 17 Gigawatt Kernenergie (der rote Bereich) bevölkerten unsere Stromleitungen, dazu kamen 30 bis 40 Gigawatt Kohlestrom (braune und schwarze Bereiche), und dann wird es variabel: Der orangefarbene Bereich entspricht der Gaskraft, der olivgrüne Bereich ist die Windkraft und gelb Solarkraft (das blaue Band ganz unten ist die Wasserkraft und das grüne entspricht dem Strom aus Biomasse).
Ab Mittwoch, dem 08.12.2010 setzte langsam mal etwas Wind ein und am 11.12.2010 wurde es regelrecht stürmisch, aber der Anfang der Woche hatte für Windkraftanlagen wenig zu bieten, so dass zu dieser Zeit fast der gesamte Strom aus thermischen Kraftwerken (Kern-, Kohle-, Öl- und Gaskraft) kam.
Seitdem ist viel passiert: Die Atomkraft wurde abgeschaltet, die Wind- und Solarkraft ausgebaut. Eine Winterwoche mit Dunkelflaute-Tagen oder eben mit kaum Wind (eine genaue Definition gibt es wie gesagt nicht) sieht heute anders, hier als Beispiel eine Woche im Januar 2024:
Am Montag und zum Wochenende hin gibt es noch moderaten Windstrom, aber gerade in der Zeit von Dienstag bis Freitag hätten wir auch mit einer so riesigen Batterie, dass sie ganz Deutschland einen Tag lang versorgen kann, nicht überbrücken können (glücklicherweise ist das die seltene Ausnahme). Die schwarze Linie oben ist die Last, also der Verbrauch.
Als der Feierabend-Peak des Mittwochabends seine 76 Gigawatt Strom verlangt, liefert die Windkraft nur 7 Gigawatt. Biomasse, Wasserkraft, Müllverbrennung und Importe tragen noch 19 Gigawatt dazu bei, aber wer bei Subtraktion im Zahlenraum bis 100 einigermaßen fit ist, wird schnell merken: Da fehlen noch 50 Gigawatt. Diese haben zu diesem Zeitpunkt unsere fossilen Kraftwerke erzeugt (Kohle, Gas, Öl).
Stellen wir uns jetzt vor, wie die Grafik in der Markus-Söder-Dschungelcamp-Welt aussehen würde, in der unsere AKW aus 2010 alle noch am Netz sind*. Dann liefe auch wieder ein dickes, rotes Band oberhalb der Biomasse durch die Grafik, das ich hier so laienhaft skizziert habe wie jemand, der sein Geld mit Texten, aber nicht mit Bildern verdient:
*: Ob das wirklich so wäre, steht angesichts der hohen Lebensdauer noch mal auf einem anderen Blatt
Das rote Band entspricht den 18 Gigawatt, die unsere Kernkraft-Flotte 2010 maximal erzeugt hat. Den Rest habe ich mangels grafischer Fähigkeiten so belassen, auch wenn sich 18 Gigawatt Kernkraft in der Realität aufgrund der Marktwirkung natürlich auch auf die anderen Verbraucher ausgewirkt hätte. Insofern ist das Bild nur als Näherung zu verstehen.
Aber auch in dieser Näherung sieht man schon: Die Braunkohle hätten wir selbst in der Dunkelflaute fast komplett ausgeschaltet lassen können, das Wochenende hätte sogar komplett ohne Kohlekraft funktioniert, unsere Klimabilanz wäre also klar besser gewesen. In der Praxis ist es leider etwas komplizierter, denn Gaskraft ist teurer als Kohlekraft und hätte bestimmt weniger geliefert. Außerdem laufen selbst an den Tagen, an denen die Erneuerbaren mehr Strom erzeugen als ganz Deutschland verbraucht, ein paar fossile Kraftwerke, z.B. weil aktuell noch deren Abwärme genutzt wird.
Aber auch dieses Detail berücksichtigt hätte das fossile Backup mit der Kernkraft im Mix deutlich weniger Strom erzeugen müssen: An besagtem Dunkelflaute-Feierabend des 10.01.2024 hätte die Kernkraft ein ganzes Drittel der fossilen Erzeugung gecovert. Bleiben aber zwei Drittel übrig, und das ist ein großes Problem für den Claim, dass wir „dieses blöde Dunkelflauten-Backup“ ja nur wegen des Atomausstiegs bräuchten. Wir bräuchten dann lediglich ein kleineres Gaskraft-Backup.
Am 10.01.2024 hätte das Backup dank der Kernkraft um 18:00 Uhr nur noch 32 Gigawatt anstatt 50 Gigawatt leisten müssen. Und selbst das würde zukünftig mutmaßlich nicht reichen, wenn Millionen zusätzlicher E-Autos und Wärmepumpen versorgt werden müssen, zumal die deutschen Kernkraftwerke heute im Schnitt 43 Jahre alt wären (Biblis A hätte bereits seinen 50. Geburtstag gefeiert) und sich die Frage stellt, wie viele von denen auch ohne die Ausstiegsentscheidung von 2011 heute noch laufen würden.
Um komplett ohne Gaskraft-Backup die Dunkelflaute zu überbrücken, bräuchten wie also deutlich mehr Kernkraftwerke als die seit 2011 abgeschalteten. Nach den meisten Studien wird der Stromverbrauch bis 2045 um den Faktor 2 bis 3 deutlich ansteigen. Gehen wir optimistisch davon aus, dass er sich nur auf 1.000 TWh verdoppelt, müssten wir im deutschen Netz mit Verbrauchsspitzen von etwa 120 Gigawatt rechnen.
Um das allein aus Kernkraft (und einem kleinen Rest Wasserkraft und Biomasse) zu decken, bräuchten wir etwa 110 Gigawatt Kernkraft. das entspricht knapp dem doppelten der gesamten installierten Leistung in Frankreich und damit 70 Kernreaktoren der neuesten EPR-Generation (jeweils 1,6 GW). Sollte der Strombedarf sich gemäß dem oberen Ende der Schätzungen eher verdreifachen (auf 1.500 TWh/Jahr), wären es etwa 106 Reaktoren.
Zur Visualisierung: Würden wir Deutschland gleichmäßig in Sechsecke aufteilen und die Reaktoren so gleichmäßig wie theoretisch möglich aufteilen, dann läge jeder Punkt in Deutschland 63 Kilometer (70 Reaktoren / 35 Sechsecke) bzw. 51 Kilometer (106 Reaktoren / 53 Sechsecke) von einem Kernkraftwerk entfernt. Das sollte der Ehrlichkeit halber erwähnt werden, wenn mit dem Vorteil geworben wird, dass dann niemand mehr in der Nähe von Windkraft leben muss.
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> denn selbst an den Tagen, an denen die Erneuerbaren 10 Gigawatt mehr erzeugen als ganz Deutschland verbraucht, laufen im Land ein paar fossile Kraftwerke, weil aktuell noch deren Abwärme genutzt wird.
Hä? Im Winter als Fernwärme, ok. Aber im Hochsommer? Da laufen die fossilen doch nur als Taktgeber für das Netz durch, weshalb nie mehr als 80% Ökostrom im Netz. Hab ich schon mal hier geschrieben. Bitte darauf mal eingehen und nicht immer die niedrig hängenden Früchte ernten.
Abwärme ist nicht zwingend Fernwärme. Als Beispiel: Prozesswärme braucht man auch im Sommer.
Und warum müssen thermische Kraftwerke als Taktgeber herhalten?
Welchen technischen Grund sollte es dafür geben?
Ganz einfach: die 50 Hz Wechselspannung. Die entsteht nicht aus dem nichts und die ist nicht nur einfach Jux und Dollerei, sondern deren Abweichung und Einhaltung ist für die Stabilität des Stromnetzes notwendig.
Hättest du auch selbst rausfinden können, wenn du einem LLM es als intelligente Frage gestellt hättest. Früher hat man bevor man ein dumme Frage gestellt hat, gegoogelt. Jetzt sollte man auch erst mal ein LLM befragen.
Dann frag mal dein LLM warum man auch mit Akkus ein Inselnetz bilden kann.
Du wirst es nicht glauben, das hab ich gemacht. Hättest du auch selbst machen können, … kannst du aber nachlesen.
Kurz zusammengefasst: im Gegensatz zu einer kleinen PV-Inselanlage (EFH) liegt die Größenordnung für das Stromnetz eines Landes um den Faktor 1.000.000 höher und es müssen Systemdienstleistungen wie Frequenz, Inertia, Kurzschluss, black-start erbracht werden, was in der Inselanlage nicht der Fall ist. In einer Inselanlage brauchst du keine Grid-forming-Converter & virtuelle Inertia, die derzeit noch die konventionellen Kraftwerke erbringen.
Hier ein interessantes Paper bzw. Metastudie über die CO2 Emissionen von AKWs und der Reichweite der Uran-Vorkommen:
https://wua-wien.at/images/stories/publikationen/studie-energiebilanz-nuklearindustrie-kurzfassung.pdf
Ich hab das mal kürzlich mit einem LLM (Kimi K2) durchdiskutiert. Der Erzgehalt des Urans bestimmt im wesentlichen die THG-Bilanz. Aber die Kosten brechen der Atomkraft das Genick, selbst wenn man die höheren THG-Folgekosten einrechnet. Es kostet einfach viel zu viel und geht viel zu langsam. AKWs sind teure Einzelstücke, die nicht skalieren. Und wenn man das Geld in die Vermeidung von THG-Emissionen durch präventive, proaktive Maßnahmen, die Energieverschwendung reduziert, stecken würde, wäre die Bilanz auch THG-mäßig positiv, ganz zu schweigen, wenn man schon vor Jahrzehnten damit konsequent angefangen hätte. Stattdessen werden immer noch 80% aller Neuwagen in Deutschland mit Verbrennungsmotor und praktisch 100% fossilem Treibstoff (das bisschen Bio-Diesel und Ethanol hat eine fragliche THG-positive Bilanz) zu- und die nächsten 20 Jahre auf die Straße gelassen. Von der Frage der soziale Gerechtigkeit und der Verantwortung der Reichen und Superreichen ganz zu schweigen. Da ist die Atomkraftfrage nur eine Scheindiskussion um den heißen Brei herum.
Alleine das ein Haftungsprivileg für AKWs nötig ist um diese Dinger auch nur annähert konkurrenzfähig zu bekommen zeigt bereits den Unfug dieser Dinger.
Spannender an diesem Paper ist damit die vermeintlichen CO2-Einsparungen der AKW-Sprallos mal gegen zu rechnen. Ich würde fast meinen Arsch drauf verwetten das die AKW-Lobby grundsätzlich die niedrigsten CO2-Werte pro kWh ansetzt.
Ich hab gerade bei Kimi K2 noch mal nachgefragt:
„Das Thema ist mir gerade wieder in einem Blog-Kommentar begegnet. Was mich zu der – wohl rhetorischen – Frage geführt hat: ist die Diskussion um die Nutzung der Atomkraft zu Klimaschutzzwecken nicht eine Scheindiskussion? angesichts der Tatsache, wie viel fossile Energieträger noch mehr oder weniger sinnlos, zumindest vermeidbar verschwendet werden. In Deutschland werden noch 80% aller Neuwagen mit Verbrennungsmotor zugelassen, die die nächsten 20 Jahre zu praktisch 100% fossilen Treibstoff verbrennen und als THG emittieren werden. Da wäre es doch Irrsinn mit viel Geld ein AKW zu bauen. Sprich: das Geld das eine AKW kosten würde, wäre nicht nur sinnvoller in PV und Windkraft investiert, sondern noch effektiver in Energiesparmaßnahmen wie eben schlicht ein Elektroauto statt einem Verbrenner, nicht nur aber erst recht bei Neuwagen (bei entsprechender Kilometerleistung lohnt es sich ja schon einen noch funktionierenden Verbrenner durch ein E-Auto zu ersetzen). Kannst du mal Beispielrechnungen aufmachen wieviel effektiver Energieeinsparungen wären, Stand heute in Deutschland?“
Es ist grundsätzlich IMMER falsch, einer KI schon eine Antwort mit der Frage vorzugeben („…ist es eine Scheindiskussion…“) – da bekommt man praktisch immer eine Zustimmung.
Du musst die Frage neutral formulieren.
Da hast du die Funktionsweise von „KI“ nicht verstanden. Der ist es vollkommen egal ob die Weltformel wissen willst oder ein Kuchenrezept. Und sie widerspricht dir auch wenn du Bullshit erzählst und du darfst ihr auch widersprechen wenn du der Ansicht bist, dass sie Bullshit erzählt. Beides erfordert dein Mitdenken. LLMs sind keine Wahrheits-Orakel. Du kannst auch advocatus diaboli spielen, wenn du willst; musst du aber nicht. Ich hab LLMs auch schon aufgefordert advocatus diaboli zu spielen und mich vom Gegenteil meiner Meinung zu überzeugen z.B. abolitionistische Tierrechte. Geht auch. Letztlich ist es das Argument was zählt. Das muss man verstanden haben.
Warum diskutieren wir alle eigentlich ständig die besonders abstrusen pinken Einhörner?
Jüngst schon wieder SMRs, die dem Kini wohl wiedermal mit einer Wurstbrotzeit hochgekommen sind.
Also: Dunkelflaute.
In einem Stromsystem, das – ganz grob – sommers zu 100% aus Erneuerbaren gespeist wird und winters auch schon zur Hälfte funktioniert, ohne irgendeinen Mist unsere Zukunft degradierend zu verbrennen.
In dem wir genauso viele fossile Kraftwerkskapazitäten (72 GW) *aktiv* nutzen, wie wir im Peak jemals gebraucht haben (73, s.o.). Samt Reserven sind es sogar 120.
(die ganzen Winterzauber-Stimmungs-Feinstaubschleudern aka Kaminöfen zählen übrigens nicht dazu)
Jan, du bist jetzt schon bei Türchen 5. Erklär uns doch mal, warum wir Dunkelflauten nicht einfach mit unseren vorhandenen Kraftwerken zuschütten.
Ist der Elefant im Raum zu groß, um ihn zu erkennen? zu SPD-rot?
> Jan, du bist jetzt schon bei Türchen 5. Erklär uns doch mal, warum wir Dunkelflauten nicht einfach
> mit unseren vorhandenen Kraftwerken zuschütten.
Braunkohle ist nicht flexibel genug und braucht viel Personal und große Löcher die aktiv bebuddelt werden.
Gaskraftwerke sind schnell regelbar, brauchen wenig Personal und können in Ballungszentren Fernwärme-Peaks abdecken und eine Migration auf H2 ist möglich.
Steinkohle liegt dazwischen, braucht aber Lagerungsmöglichkeiten und eine leistungsfähige Transportinfrastruktur (Wasserwege, Bahn) für den Brennstoff.
>Braunkohle ist nicht flexibel genug und braucht viel Personal und große Löcher die aktiv bebuddelt werden.
Ernsthaft jetzt? Mit den heute genutzten Prognosesystemen kann man die Einsatzzeiten von Kraftwerken auf die Stunde genau optimieren.
Wusstest du, dass die Ihre Leistung Monate im voraus am Terminmarkt verkaufen und dann erst am Vortag entscheiden, ob sie ihre CO2-Schleuder auch anwerfen oder doch stattdessen den Strom am Terminmarkt einkaufen?
Regelnotwendigkeit ist etwas anderes. Dafür gibt’s Batterien und Biogas, das man aufhören könnte 24×7 zu verstromen und stattdessen zwischenzuspeichern.
Wir reden bei echten „Dunkelflauten“ von maximal 2 x 8 Tagen im Jahr, das ist statistisch die Häufigkeit in den letzten 30 Jahren. Da baggerste halt mal eins der Löcher mit Kohle auf Vorrat voll.
Dann brauchste deine Energieversorgung auch nicht bei mörderischen Autokraten einzukaufen.