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Оглавление4. Brief vom 7. Oktober 2019
Anlagen
Nachdenkblatt – Energiewende einmal anders betrachtet – Das raumzeitliche Perpetuum mobile
Leipzig, 7. Oktober 2019,
zu öffnen am 1. Mai 2035
Mein lieber Matti,
an dem Tag, an dem du diesen Brief öffnen wirst, könnte ich meinen 85. Geburtstag feiern, natürlich nur, wenn mir das von meinem Lebensschicksal vergönnt sein sollte. Dieses Alter liegt über dem Wert, den die einschlägigen Statistiken für die Lebenserwartung eines Menschen meines Jahrgangs vorsehen. Na schauen wir mal, ob die Zukunft ein derart gnädiges Schicksal für mich bereithalten wird. Aber lassen wir den Familien- und Lebenskram heute einmal beiseite. Ich möchte dir in diesem Brief meine Ansichten zu einem gewichtigen gesellschaftlichen Thema mitteilen, das auch deine Zukunft maßgeblich berühren dürfte.
Das Konzept der sogenannten „Energiewende“ beherrscht ähnlich wie die „Klimawandel-Problematik“ seit einigen Jahren die öffentliche Diskussion in unserem Land. Sie wird es sicherlich auch noch eine ganze Weile tun. Der Begriff Energiewende bezeichnet im Kern den mehr oder weniger vollständigen Verzicht auf fossile Brennstoffe, wie Kohle, Erdgas oder Öl, zur Energieerzeugung. Er umfasst darüber hinaus aber auch die konsequente Ablehnung der friedlichen Nutzung der Kerntechnologie zur Energiegewinnung. Stattdessen sollen Windkraft, Fotovoltaik, Solarthermie, Geothermie und Biogasverstromung den Weg in eine ökologisch unbedenkliche Zukunft der Energieerzeugung eröffnen.
Wenn man die Diskussion in den Medien aufmerksam verfolgt oder im Internet dazu recherchiert, dann führt an diesem Energiekonzept bei energiepolitischen Betrachtungen heutzutage (2019) kaum mehr ein Weg vorbei. Politik und Medien versuchen, den Leuten zu vermitteln, dass dieser energiepolitische Ansatz als ein energiewirtschaftlicher „Königsweg“ alternativlos sei. Es heißt, dass bei dessen konsequenter Umsetzung es sogar gelingen könnte, die Eintracht von Menschen und Natur wiederherzustellen. Doch sind diese Vorstellungen bloße energieromantische Schwärmereien oder wirklich so folgerichtig, zwangsläufig und scheinbar unabwendbar?
Matti, ich gestehe dir unumwunden, dass ich an der angeblich so alternativlosen Energiewende grundlegende Zweifel habe. Das Nachdenkblatt soll dich auf einige Schwachstellen und Ungereimtheiten an dem von der Politik und den Medien propagierten energiepolitischen Konzept aufmerksam machen.
Versteh’ mich bitte nicht falsch, Sonne und Wind können trotz der in der Anlage zu diesem Brief skizzierten technologischen Unzulänglichkeiten und naturgesetzlichen Schranken regional durchaus einen sinnvollen Beitrag zur Versorgung von Haushalten oder auch Gewerbebetrieben mit elektrischer Energie leisten. Was mich an dem Konzept der angeblich alternativlosen Energiewende stört, ist der ideologisch daherkommende und vehement propagierte Ausschließlichkeitsanspruch der sogenannten „erneuerbaren“ Energien. Die Initiatoren und Befürworter der als „Energiewende“ deklarierten energiepolitischen Vorstellungen versuchen, den Leuten weiszumachen, dass man den Energiebedarf eines hoch industrialisierten Landes wie Deutschland mit Windturbinen, fotovoltaischen Anlagen und vielleicht noch Biobrennstoffen problemlos decken kann. Ein so einseitig ausgerichtetes energiepolitisches Konzept, das unser Land vor allem zu einem großflächigen Windpark umgestalten möchte, kann aufgrund naturgesetzlicher Schranken nicht nachhaltig funktionieren.
Für mich hört der erneuerbare Spaß auf, wenn Windturbinen bedrohlich nahe an Siedlungen errichtet, Abstandsregeln aufgrund des enormen Flächenverbrauchs immer mehr aufgeweicht und gesundheitliche Bedenken verharmlost werden. Darüber hinaus sind Windräder, die inmitten von Wäldern entstehen sollen, wegen der Beeinträchtigung, Störung und Beunruhigung örtlicher Biotope ökologisch als bedenklich einzuschätzen und daher abzulehnen. Wo bleibt denn bei solchen energiewirtschaftlichen Praktiken der Aufschrei des vermeintlich grün angestrichenen Zeitgeistes?
Die Schlüsselfrage in der Diskussion um die künftige Energieversorgung ist nach meinem Dafürhalten die friedliche Nutzung der Kernenergie. Aus heutiger und mehr noch künftiger mitteleuropäischer Sicht wird sich der nationale Ausstieg aus der Kerntechnologie als ein Fehler herausstellen. Er ist als eine hektische und unbegründete Reaktion auf das Reaktorunglück im japanischen Fukushima erfolgt. Dort sind durch einen Tsunami Notstromaggregate ausgefallen, wodurch nicht redundant ausgelegte Pumpen versagt haben. Das gegen eine Tsunami-Einwirkung anfällige Konstruktions- und Betriebskonzept des nuklearen Kraftwerkes mag ein sträflicher technologischer Leichtsinn gewesen sein. Die lokale Havarie ist jedoch kein Grund, eine leistungsfähige Kraftwerkssparte zu ächten, die zudem Energie erzeugt, die das globale Klima nicht belastet.
In unserem Land gibt es weder Tsunamis noch nennenswerte Erdbeben. Außerdem schließen die modernen Kraftwerkstechnologien Havarien wie seinerzeit in Japan aus. Die populistische Entscheidung, national aus der friedlichen Nutzung der Kernenergie auszusteigen, war eine unnötige Verbeugung vor dem Druck grüner Ideologiepropaganda. Sie ist nach meinem Dafürhalten eine politische Kurzschlussreaktion gewesen und hatte mit technologischer Vernunft und energiewirtschaftlichem Sachverstand nichts zu tun. Wahrscheinlich sollte sie den Regierenden Wählerstimmen sichern.
Von Kritikern wird oft übersehen, dass die Kernkrafttechnologie in den letzten Jahrzehnten erheblich vorangeschritten ist. Inzwischen gibt es Kernreaktoren der vierten Generation, die sehr effizient arbeiten. Aufgrund des geringen Mengeneinsatzes an nuklearem Brennstoff erweist sich die Lagerung von Spaltprodukten auf dem Betriebsgelände zunehmend als eine realistische Option. Dadurch können Gefahrguttransporte reduziert, ja vielleicht sogar überflüssig gemacht werden. Darüber hinaus lassen sich inzwischen mithilfe von Transmutationsverfahren die Halbwertszeiten der verbleibenden Nukleotide signifikant verringern. Damit ließe sich zukünftig möglicherweise auch die Endlagerproblematik relativieren.
Neben den modernen nuklearen Kraftwerktechnologien stellt das sogenannte small modular reactor (SMR)-Konzept eine technologisch pfiffige Variante der friedlichen Nutzung der Kernkraft dar. Die in den USA erfundene technologische Lösung besteht aus Mini-Atomkraftwerken in modularer Bauweise, die überall anwendergerecht in Wasserbecken aufgestellt werden können. Die Reaktoren benötigen keine Bedienperson, gelten aufgrund ihrer geringen Größe als „durchschmelzungssicher“ und sollen ohne Entsorgungsprobleme abgewrackt werden können. Diese bemerkenswerte kerntechnische Innovation erfreut sich weltweit zunehmender Beliebtheit. Da die SMR-Technologie auch mit „erneuerbaren“ Energiekonzepten effizient kombiniert werden kann, soll sie sogar schon den einen oder anderen engagierten Klimaaktivisten überzeugt haben. Wer weiß, vielleicht wird das SMR-Konzept in 16 Jahren längst zu einer globalen Erfolgsgeschichte geworden sein?
Dagegen stammen die Feindbilder der ideologisch politisch „grün“ aufgestellten Gegner der friedlichen Nutzung der Kernkrafttechnologie überwiegend aus den letzten drei Jahrzehnten des vergangenen Jahrhunderts. Aus dieser Zeit resultiert vor allem die Altlasten- und Endlagerproblematik. Doch angesichts der Fortschritte in der aktuellen Entwicklung moderner Kernspaltungstechnologien mutet die Kritik an deren friedlicher Nutzung heute etwas museal an.
Allerdings dürften die Menschen das globale Energieproblem erst gelöst haben, wenn sie in der Lage sein werden, die Kernfusionstechnologie zu beherrschen. Warum sollte es nicht gelingen, die Prozesse, die die Sonne seit Jahrmilliarden in ihrem Innern betreibt, trotz immenser technologischer Herausforderungen auch auf der Erde zu realisieren? Dazu bedarf es natürlich einiger Visionen. Verbote, Vorbehalte, Gängelei und Ignoranz sind auf einem so anspruchsvollen Weg in die energetische Zukunft nicht hilfreich. Sie werden sich eines Tages ganz gewiss als ein energiepolitischer Fehler erweisen!
Zum Glück gibt es, was die friedliche Nutzung der Kernkraft anbetrifft, in anderen Ländern keine derartig ideologisch begründeten Denk- und Innovationsverbote. Die Vorstellung, dass die Menschen eines Tages die Kernfusion technologisch beherrschen könnten, erfüllt mich mit Zuversicht und Hoffnung. Denjenigen, die stets nur vor den unwägbaren Risiken der Kernenergie und vor Super-GAU-Szenarien warnen, ist entgegenzuhalten, dass nach der Logik einer solch’ pessimistischen Philosophie der Mensch niemals hätte ein Feuer anzünden dürfen!
Wenn es in unserem Land nicht gelingt, die öffentliche Meinung von der Konkurrenzlosigkeit der friedlichen Nutzung der Kernenergie mit dem Fernziel Kernfusion zu überzeugen, wird Deutschland irgendwann mit Windturbinen zugestellt sein. Spätestens dann werden die Menschen hierzulande erschrocken feststellen, dass sie eigentlich in einem großflächigen Windpark leben und sich energietechnologisch in einer Art Steinzeitalter befinden. Matti, ich bin aber optimistisch, dass schon deine Generation die für mich unverständliche und unbegründete Ächtung der friedlichen Nutzung der Kernenergie auf den Prüfstand der energiepolitischen Vernunft stellen wird. Meine Zuversicht resultiert aus der Tatsache, dass im globalen energiepolitischen Mainstream die Kerntechnologie als unverzichtbar angesehen wird. Warum also sollte nicht eine nationale politische Fehlentscheidung, die künftigen Generationen intelligente energietechnologische Innovationen verbieten will, korrigiert werden können? Wenn man die naturwissenschaftlichen Fakten kritisch würdigt, kommt man zwangsläufig zu der Ansicht, dass die Energiewende aus naturgesetzlichen Gründen nur ein Weg in eine energiewirtschaftliche Sackgasse sein kann. Die Politik wird irgendwann zur Kenntnis nehmen müssen, dass sich auf die Dauer gegen naturgesetzliche Schranken keine vernünftige Politik gestalten lässt. Diese Erkenntnis mag heutzutage nicht für jedermann verständlich sein. Doch auf lange Sicht wird sie sich für die Gesellschaft als unvermeidlich erweisen. Dann dürfte die nationale Forschung auf dem Gebiet der Reaktortechnik jedoch längst den Anschluss an die internationale Entwicklung verloren haben.
Die Energieversorgungsproblematik der menschlichen Zivilisation hat ganz wesentlich mit ihrem Energiebedarf zu tun. Daher ist auch ein Blick auf das globale demografische Szenario zwingend erforderlich. Die Tatsache, dass seit geraumer Zeit viel zu viele Menschen auf der Erde leben, stellt das Grundübel für zahlreiche globale Probleme dar. Sie reichen vom Schutz der Umwelt, einer ökologisch akzeptablen Energieerzeugung, der Herstellung von Klimaneutralität, dem Artenschutz bis hin zum Erhalt der Biodiversität.
Erstaunlicherweise soll bereits Cato d. Ä (234–149 v. u. Z.) seinerzeit im römischen Senat die Verringerung der menschlichen Fortpflanzung gefordert haben. Über 2.100 Jahre später hat der britische Schriftsteller Aldous Huxley 1960 die Dramatik des Problems mit folgendem Satz auf den Punkt gebracht:
„Wenn wir das Problem der Überbevölkerung auf der Erde nicht lösen, werden alle anderen Probleme für uns unlösbar sein!“ Diese mahnende Aussage scheint sich nunmehr in einer beängstigenden Geschwindigkeit zu bewahrheiten.“
Die gegenwärtige Wachstumsrate von einer Milliarde Menschen pro 12,5 Jahre erweist sich für die Biosphäre unseres Planeten als ein Horrorszenario! Danach könnte sich die Weltbevölkerung bis zum Jahr 2100 nahezu verdoppeln. Der einst so begrüßte Kindersegen unserer Gattung scheint damit längst zu einem apokalyptischen Fluch geworden zu sein. Angesichts der bedrückenden demografischen Perspektive von 16 Milliarden Menschen auf unserem Planeten im Jahr 2100 scheint mir das mögliche Nichterreichen der Klimaziele zu diesem Zeitpunkt eine verhältnismäßig lapidare Angelegenheit zu sein.
Anders als bei der von den Klimaaktivisten bisher größtenteils herbeigeredeten Klimakatastrophe, die uns spätestens morgen ereilen soll, befinden wir uns bereits seit Jahrzehnten in der erschreckenden Wirklichkeit einer demografischen Katastrophe. Die fast acht Milliarden Menschen, die gegenwärtig die Erde bevölkern, stellen eine schreckliche ökologische Belastung für den Planeten dar. Sie schnüren mit ihren Bedürfnissen, Ressourcenansprüchen und Hinterlassenschaften der Biosphäre der Erde, bildhaft gesprochen, die Luft zum Atmen ab. Der ökologische Fußabdruck, den die Gattung Homo auf dem blauen Planeten hinterlässt, ist seit Langem viel zu groß geworden. Das Schlimmste ist jedoch, dass keine realistischen Aussichten dafür bestehen, dass er jemals geringer werden könnte.
Die dramatische Sachlage ist ebenso so logisch wie zwingend und seit Jahrzehnten bekannt. Bereits 1992 haben 1.700 prominente Wissenschaftler in einem dramatischen Aufruf die Weltöffentlichkeit eindringlich darauf hingewiesen. Niemand wird guten Gewissens behaupten können, nichts gewusst zu haben. Doch erstaunlicherweise erhebt sich angesichts der sich zuspitzenden demografischen Katastrophe nirgendwo ernsthaft eine energische politische Stimme. Der an sich sensible ökologische Zeitgeist scheint in dieser Hinsicht auf beiden Augen erblindet zu sein! Selbst der populistische Klima-Slogan „Wir haben keine Zeit mehr“ kann dem Ernst der demografischen Situation nicht annähernd gerecht werden! Vermutlich wäre folgende Formulierung zutreffender: „Wenn wir heute nicht entschieden handeln, werden wir morgen dazu keine Chance mehr haben!“
Das Ausmaß des Problems wird deutlich, wenn man die anthropogene Masse (Gesamtheit künstlich geschaffener und in Gebrauch befindlicher unbelebter Objekte) mit der Biomasse lebender Organismen (nur Trockenanteil) vergleicht. Die Biomasse hat sich seit dem Jahr 1900 nicht wesentlich verändert. Die anthropogene Masse ist dagegen alle 20 Jahre verdoppelt worden. Sie liegt heute (um 2020) in der Größenordnung der Biomasse von etwa 1,2 Tera-Tonnen und nimmt ständig weiter zu. Im Jahr 1900, als nur 1,65 Milliarden Menschen auf der Erde gelebt haben, betrug ihr Anteil im Vergleich zur Biomasse lediglich 3 %. Global betrachtet „produziert“ jeder Mensch in einer Woche eine anthropogene Masse von seinem eigenen Körpergewicht (ohne Abfall!). Dazu kann man nur sagen: „Willkommen im Anthropozän, in dem die irdische Zivilisation erheblich über ihre Verhältnisse lebt.“
Aktuellen Berechnungen zufolge müsste die Menschheit ihren Ressourcenverbrauch um 42 % senken, um die Biokapazität des Planeten nicht zu überfordern. Das hieße jedoch, dass sich etwa 3,3 Milliarden Menschen irgendwie in Luft auflösen müssten. Selbst wenn die menschliche Zivilisation für 20 Jahre weltweit auf die biologische Reproduktion ihrer Art verzichten würde, ließe sich mit diesem Ansatz die aktuelle Weltbevölkerung von fast 8 Milliarden Menschen lediglich um etwa 30 % reduzieren. Die dann noch verbleibende Anzahl von etwa 5,6 Milliarden menschlichen Individuen wäre immer noch meilenweit vom Bereich einer Nachhaltigkeit entfernt. Vielleicht könnte dieses Ziel aber als ein Fanal zum Ausstieg aus der demografischen Katastrophe begriffen werden. Dafür hätten zwar eine oder zwei Generationen weltweit erhebliche Opfer zu bringen. Doch um die extrem bedrohte Biosphäre unseres Planeten zu retten, muss ein Nachdenken über solch einen rigorosen Ansatz erlaubt sein!
Bei einer drastischen Reduzierung der Weltbevölkerung würden sich der nicht nachhaltige Ressourcenverbrauch, die Zerstörung der Biosphäre und die vermeintlich drohende „Klimakatastrophe“ spürbar relativieren oder sogar von selbst in Luft auflösen. Alle anderen Vorstellungen zur Lösung dieser Probleme beschäftigen sich nur mit Symptomen und packen das Übel nicht an der Wurzel an. Freilich ist mir bewusst, dass die Idee von der zeitweiligen Aussetzung der biologischen Reproduktion unserer Art einem Science-Fiction-Roman entsprungen sein könnte. Die vielfältigen gesellschaftlichen Bedingungen und divergenten soziokulturellen Entwicklungen einschließlich religiöser Ansichten und sonstiger Traditionen würden eine so einschneidende Maßnahme global wohl überhaupt nicht zustande kommen lassen.
In der Tat wären gesetzliche Vorschriften zur Familienplanung denkbar stärkste Eingriffe in die persönliche Lebensführung. Allerdings scheint die dramatische Bevölkerungszunahme ein nicht anders zu beherrschender Notstand zu sein. Es gibt Ansichten, die besagen, dass in diesem Fall Maßnahmen ohne Rücksicht auf die Würde des Menschen und den Anspruch auf Selbstbestimmung für möglich erachtet werden müssen. Ein zivilisatorisches Versagen in dieser Frage hätte fatale Folgen. Es könnte nämlich die soziokulturelle Zukunft unserer Gattung auf dem Planeten infrage stellen.
Die drastische Begrenzung der Anzahl der Menschen auf der Erde wäre auch unter sozialen Gesichtspunkten sinnvoll. Die Forderung nach mehr oder weniger gleichem Wohlstand für alle ist ein vernünftiger gesellschaftspolitischer Ansatz. Er könnte nicht zuletzt auch weltweite Flüchtlingsströme mit ihrem Elend überflüssig machen. Die zunehmenden globalen Migrationsbewegungen sind schließlich auch als eine soziale Folge der sich zuspitzenden Bevölkerungsentwicklung zu begreifen. Doch die Vision vom gleichverteilten Wohlstand dürfte nur Wirklichkeit werden können, wenn die Anzahl der menschlichen Individuen auf der Erde rigoros reduziert wird. Wenn nämlich keine Ressourcen mehr zu verteilen sind, werden die sozialromantischen Vorstellungen linker Träumer für die meisten Menschen mehr oder weniger auf die Gleichverteilung von Armut und Elend hinauslaufen!
Eine andere Möglichkeit, der überlasteten Biosphäre der Erde eine Chance auf Rekonvaleszenz einzuräumen, wäre ein Exodus von großen Teilen der Erdbevölkerung. Dafür gibt es historische Beispiele. So sind im Zeitraum von 1840 bis 1939 etwa 55 bis 60 Millionen Europäer nach Nordamerika ausgewandert. Die Auswanderungswellen haben damals die Arbeitsmarktlage auf dem „alten“ Kontinent entspannt und das Risiko für Hungersnöte verringert.
Ein bewohnbarer Planet Mars wäre beispielsweise durchaus in der Lage, die ökologisch angespannte Situation auf der Erde spürbar zu entlasten, auch wenn die Aufnahmekapazität dieser planetaren Welt nicht überschätzt werden sollte. Allerdings ist ungewiss, ob ein Terraforming des äußeren Planeten mit dem Ziel der Umsiedlung von Milliarden Menschen überhaupt eine realistische Option darstellt. Außerdem dürfte die physikalische, chemische und biologische Konditionierung des äußeren Nachbarplaneten Zeitspannen von Jahrtausenden in Anspruch nehmen. Solche langen Zeiträume werden unserer Gattung zur Eindämmung der Folgen der demografischen Katastrophe jedoch nicht zur Verfügung stehen.
So werden Milliarden und Abermilliarden Menschen wohl immer weiter die Biodiversität auf der Erde beschädigen, Artensterben verursachen, Umwelt und Natur zerstören, das Klima nachteilig beeinflussen und den Planeten mit Müll, Exkrementen und sonstigen Hinterlassenschaften im Übermaß belasten. Dazu kommt, dass sich das Spannungsfeld der weltweit wachsenden sozialen Disproportionen weiter vergrößern wird. Wenn die Menschen dieser Entwicklung nicht energisch und konsequent Einhalt gebieten, werden künftige Generationen alle Hände voll zu tun haben, um das Taumeln unserer Gattung in eine Art ökologisches und zivilisatorisches Endzeitszenario zu verhindern. Diese erschreckende Perspektive sollte von niemandem als eine bloße Science-Fiction-Vision missverstanden und auf die leichte Schulter genommen werden!
Matti, ich empfinde es als seltsam, aber wenn ich an die wenig ermutigenden globalen Zukunftsaussichten denke, beschleicht mich das Gefühl, froh sein zu müssen, dass ich aus einer zwar ganz und gar nicht heilen, aber trotzdem immer noch einigermaßen intakt erscheinenden Vergangenheit relativ unbekümmerte Grüße in eine Zukunft schicken darf, die angesichts der sich zuspitzenden demografischen Katastrohe nichts Gutes verheißt.
Der Dramatiker Heiner Müller hat die Ansicht vertreten, dass Optimismus nur durch einen Mangel an Information zu erklären sei. Ich möchte seine Aussage etwas modifizieren. Nach meinem Dafürhalten scheint Optimismus heutzutage nur noch durch das Verschweigen oder das bewusste Ausblenden von unliebsam erscheinenden Informationen möglich zu sein. Genau diese Weltsicht predigt der politische Zeitgeist des „Political Correctness“. Sein unheilvolles Credo ist wie ein „nicht sehen wollen, was doch zu sehen ist“ (Alain Finkielkraut) und „bedeutet, den Blick von einer unerträglichen Wirklichkeit abzuwenden und der Wahrheit aus Mutlosigkeit oder wegen irgendwelcher Rücksichten nicht ins Auge zu sehen“ (Jürg Altweg).
Na ja, mein Junge, so schwarzseherisch und pessimistisch will ich diesen Brief aber nicht ausklingen lassen. Ungeachtet der von mir skizzierten düsteren Aussichten für die Biosphäre unseres Planeten habe ich dennoch eine aufmunternde Botschaft oder, besser gesagt, Handlungs-Maxime für dich. Sie setzt auf das Prinzip Hoffnung und stammt von Johann Christoph Lichtenberg, der im 18. Jahrhundert gelebt hat. Der gescheite Mann war Physiker, Schriftsteller und Philosoph und hat uns eine Vielzahl von Aphorismen hinterlassen. Am Schluss meines Briefes möchte ich dir eine seiner aphoristischen Weisheiten ans Herz legen:
„Ich kann freilich nicht sagen, dass es besser wird, wenn es anders wird. Aber so viel kann ich sagen, es muss anders werden, wenn es gut werden soll!“
Lass’ dir die Spruchweisheit im Hinblick auf die sich dramatisch zuspitzende demografische Entwicklung in aller Ruhe durch den Kopf gehen und bemühe dich, dazu beizutragen, dass es in dieser, unserer, die ja vor allem auch deine Welt sein wird, künftig gut werden kann! Viele Grüße aus dem Jahr 2019 in das Jahr 2035 schickt dir ein zu eben dieser Stunde ziemlich nachdenklicher und ganz und gar nicht zuversichtlich in die Zukunft blickender
Großvater.
Anlagen
Nachdenkblatt – Energiewende einmal anders betrachtet – Das raumzeitliche Perpetuum mobile
Nachdenkblatt - Energiewende einmal anders betrachtet
1. Technische Innovationen der menschlichen Zivilisation – ein historischer Streifzug
Im Laufe der Menschheitsgeschichte hat sich der Energiebedarf eines erwachsenen Individuums ständig erhöht. Betrug er in der Jungsteinzeit noch ca. 8 bis 10 kWh, geht man im Mittelalter von einer Vervierfachung des steinzeitlichen Wertes aus. Heute soll der Energiebedarf in den modernen Industriegesellschaften für einen Erwachsenen etwa das 25-Fache des steinzeitlichen Wertes betragen. Seit der Beherrschung des Feuers in der Altsteinzeit ist der menschliche Energiebedarf neben der Muskelkraft mehrere Hunderttausend Jahre lang fast ausschließlich durch Feuerholz gedeckt worden.
Als die Menschen in der Jungsteinzeit sesshaft wurden, begannen sie, Ackerbau und Viehzucht zu betreiben. Durch diese neue Lebensweise gelang es ihnen, sich von der Jagd und den natürlichen Ressourcen in der Umwelt unabhängiger zu machen. Die neolithische Revolution bescherte den Menschen aber noch weitere Errungenschaften. Dabei handelte es sich beispielsweise um das Spinnen von Garnen, das Weben von Textilien, das Brennen von Keramik oder das Errichten von Häusern aus getrockneten Tonziegeln.
In der Bronzezeit erlernten die Menschen durch den Bau von Öfen mit Blasebälgen das Verhütten von Erzen und das Gießen und Schmieden von Metallen und Legierungen. Das betraf zunächst das Metall Kupfer. Später gelang es, aus diesem Metall und Zinn die härtere Bronze herzustellen. Eine weitere wichtige Erfindung dieser Epoche war die Erfindung des Rades. Es sollte fortan als Wagenrad den Transport von Lasten und Personen sowie als Töpferscheibe die Herstellung von Keramik erleichtern.
In der Eisenzeit gelang es, aus Eisenerz metallisches Eisen zu gewinnen, das mit seinen besseren Gebrauchseigenschaften die Waffen- und Werkzeugtechnik revolutionierte. Darüber hinaus kannten die antiken Hochkulturen der Griechen und Römer das Hebelgesetz und entwickelten Flaschenzüge und Winden, die das Heben von Lasten vereinfachten. Es entstanden erste Maschinen wie Katapulte, Aufzüge, Kräne oder archimedische Schnecken, die zur Entwässerung von Bergwerken genutzt wurden. In der Spätzeit der Antike profitierte auch die Landwirtschaft von den technischen Errungenschaften ihrer Zeit. Wasserräder und Schöpfwerke erlaubten eine effizientere Bewässerung der Felder. Infolge der Nutzung von Wassermühlen konnte das Mahlen von Getreide erleichtert und verbessert werden.
Im europäischen Mittelalter wurden Wassermühlen durch Windmühlen ergänzt. Die agrarische Produktivität verbesserte sich aufgrund der Einführung der Dreifelderwirtschaft, der Anwendung des Räderpflugs und des Beschlagens der Pferdehufe mit Hufeisen. Die Erfindung des Kummets für Zugtiere erhöhte deren Zugkraft um ein Vielfaches, was den Lastentransport spürbar erleichterte. Im europäischen Spätmittelalter wurde mit dem Schießpulver sogar eine neue chemische Energiequelle entdeckt. Ihr technologisches Potenzial als Sprengstoff blieb jedoch zunächst ungenutzt, da das Schießpulver anfänglich nur in der Militärtechnik Anwendung fand.
Das Zeitalter der industriellen Revolution brachte neue innovative Ansätze hervor. Die Menschen begannen vermehrt, Steinkohle als Energiequelle zu nutzen. Die Erfindung der Dampfmaschine revolutionierte die maschinelle Industrie und das Transportwesen. Durch die Nutzung von Elektrizität, den Einsatz von Verbrennungsmotoren und verfahrenstechnische Errungenschaften sind in vielen industriellen und infrastrukturellen Bereichen weitere erhebliche Verbesserungen erzielt worden.
Der chemischen Industrie gelangen durch die Entwicklung neuer Werkstoffe und Materialien neue Innovationsschübe. In diesem Zusammenhang sind vor allem aber auch die Entwicklung und der Einsatz künstlicher Dünger und von Schädlingsbekämpfungsmittel wichtig gewesen. Durch diese neuen chemischen Anwendungsmethoden und die zunehmende Mechanisierung der Landwirtschaft ist es den Bauern gelungen, die Erträge der bewirtschafteten Flächen zu steigern und die Versorgung der Bevölkerung mit Nahrungsmitteln auf eine sichere Basis zu stellen.
In den letzten hundert Jahren sind neben Kohle vor allem Öl und Gas zu relevanten Energieträgern aufgestiegen. Mit der friedlichen Nutzung der Kernenergie steht global ein weiterer potenter Energieträger zur Verfügung. Heutzutage (2015) wird der Energiebedarf weltweit aus den folgenden Energiequellen gedeckt:
Kohle/Erdöl/Gas 81,4 %
Biobrennstoffe 9,7 %
Kernkraft 4,9 %
Wasserkraft 2,5 %
Wind/Sonne/Gezeiten 1,5 %
Geothermie
Trotz der in Deutschland politisch vorangetriebenen Energiewende, die eine andere Nutzungsstruktur der Energiequellen anstrebt, dürfte sich weltweit an dieser Verteilung der Nutzung der verschiedenen Energieträger in den nächsten Jahren kaum etwas ändern.
2. Der Gesichtspunkt der Leistungs- und Energiedichte
In der Energieerzeugung hat die Leistungsdichte = Leistung/Wirkfläche eine zentrale Bedeutung. Eine effiziente Energiegewinnung mit hoher Leistungsdichte erfordert gemäß der o. g. Beziehung eine begrenzte Wirkfläche. Die nachfolgende Übersicht listet für einige Methoden der Stromerzeugung die anzusetzenden Wirkflächen und zu erzielenden Leistungsdichten auf:
Stromerzeugungsmethode Leistungsdichte (W/m2)/Wirkfläche
Erdwärme 0,03/Erdboden
Fotovoltaik 10/Solarzellenfläche
Wind/Land ca. 45/Propellerfläche
Wind/See ca. 200/Propellerfläche
Wasser (v= 6 ms-1) 100.000/Turbinenfläche
Kohle 250.000/Brennkesselwand
Kernkraft 300.000/Hüllrohrfläche des Brennstoffes
Die Tabelle macht deutlich, dass man mit Fotovoltaik oder Windenergie niemals große mobile Objekte wie Förderbrücken, Eisbrecher, Flugzeuge oder Raumfähren betreiben kann.
Die Leistungsdichte erklärt auch die Limitierung der mittelalterlichen Energieerzeugung. Die dort erzielten minimalen Leistungsdichten konnten trotz riesiger, aber ertragsschwacher Ackerflächen keinen ausreichenden Ertrag liefern. Bei Windturbinen ist die energetische Situation ähnlich gelagert. Um aus turbulenter oder strömender Luft ausreichend Energie zu gewinnen, benötigen Windräder riesige Propeller. Der entscheidende Grund für diese Mammut-Ausmaße ist die zu geringe Leistungsdichte. Energietechnologisch fühlt man sich bei den Anlagen in die Welt der mittelalterlichen Windmühlen zurückversetzt. Es waren auch die zu geringen Leistungsdichten, die unsere Vorfahren veranlasst haben, Segel auf Last- und Passagierschiffen zugunsten eines Dampf- oder Dieselantriebs aufzugeben.
Bei der Fotovoltaik stellt sich die Situation ähnlich dar. Mit einer Leistungsdichte von 10 W/m2 lassen sich selbst bei modernster Computersteuerung keine leistungsstarken Motorfahrzeuge betreiben. Das liegt nicht nur daran, dass die Sonneneinstrahlung zwischen dem 50. und 60. Grad nördlicher Breite nicht ausreichend intensiv ist. Hierbei spielen auch die Bedeckung des Himmels durch Wolken, der Wechsel von Tag und Nacht sowie die relativ geringen Wirkungsgrade von Fotovoltaik-Zellen eine Rolle. Insofern existieren, was die Effizienz der Nutzung von Windkraft und Fotovoltaik anbelangt, naturgesetzliche Schranken, die aus den zu geringen Leistungsdichten resultieren. Das Dilemma lässt sich auch mit modernster Technik und Computersteuerung nicht beseitigen.
Neben der Leistungsdichte spielt in der Diskussion über eine effiziente Erzeugung und Nutzung von Energie vor allem die Energiedichte = Energie pro Masseneinheit eine maßgebliche Rolle. Dieser Gesichtspunkt wird am Reichweiten-Problem Batterie getriebener Elektrofahrzeuge deutlich. Benzin hat nach Abzug der Wirkungsgradverluste eine Energiedichte von 4 kWh/kg. Ein Lithiumionen-Akku kommt dagegen nur auf ca. 0,2 kWh/kg. Das heißt, dass ein batteriegetriebenes Auto etwa das 20-fache Treibstoffgewicht mit sich führen muss, wenn es die Energieeffizienz eines Fahrzeuges erreichen will, das mit einem konventionellen Verbrennungsmotor betrieben wird. Dazu kommen die relativ langen Ladezeiten von Batterien, die diese Antriebsart in ihrer Praktikabilität beeinträchtigen. Aufgrund der geringen Energiedichte von Li-Ionen-Batterien scheint auch die effiziente Umrüstung von LKW-Antrieben auf Batterie-Konzepte unrealistisch zu sein. Immerhin werden über 70 % der Güter Deutschlands (oft über weite Strecken und mit engen Zeitvorgaben) mit LKW auf Straßen bewegt. Darüber hinaus sind Batterie-Autos aufgrund der Umweltschädlichkeit der Batterien (bei der Herstellung und Entsorgung) ökologisch bedenklich. Batterie-Konzepte der Elektromobilität werden daher künftig wohl nur in Nischen (z. B. Stadtverkehr) eine sinnvolle Option sein können.
Ein ganz und gar abstrus erscheinender Gedanke, der jedoch schon mal hier und da geäußert wird, ist die Vorstellung, dass Batterie getriebene Flugzeuge im internationalen Flugverkehr routinemäßig eingesetzt werden könnten. Solche Überlegungen ignorieren naturgesetzliche Schranken und scheinen die Gläubigkeit an eine praktikable Batterie gestützte Elektro-Mobilität vollends zu karikieren.
Eine ernst zu nehmende Konkurrenz für die umweltschädlichen Verbrennungsmotoren könnten dagegen Fahrzeuge sein, die über einen Brennstoffzellenantrieb verfügen. Der in diesem Konzept als Treibstoff verwendete Wasserstoff weist nämlich die erforderliche hohe Energiedichte auf (ohne Berücksichtigung von Wirkungsgradverlusten etwa 30 kWh/kg). Dazu bedarf es allerdings noch der Entwicklung effizienter Antriebstechnologien und einer Ergänzung des bestehenden Tankstellennetzes.
3. Probleme bei der der Nutzung von Fotovoltaik, Windkraft und Biogas für die Stromerzeugung
3.1 Windkraft
Bei kleinen Leistungsdichten sind sehr große Nutzungsflächen zur Erzeugung der betreffenden Energie erforderlich. Daher steigt der Aufwand an Energie, Material und die Kosten für den Bau und den Betrieb der jeweiligen Anlagen. Um die gleiche jahresgemittelte Leistung eines großen Kohle- oder Kernkraftwerkes zu erreichen, müssten beispielsweise Windturbinen auf eine Länge von 100 km unter Beachtung der strömungstechnisch erforderlichen Abstände hintereinander angeordnet werden. Windkraftanlagen werden in der Regel nicht einzeln, sondern als Ansammlung in Windparks aufgestellt. Hierbei müssen aus strömungstechnischen Gründen Mindestabstände eingehalten werden. Die Leistungsdichte ist daher bezogen auf die Landschaftsfläche mit etwa 1,1 W/m2 sehr viel geringer als diejenige einer einzelnen Windturbine bezogen auf die Propellerfläche. Eine Windturbine in einem Windpark beansprucht etwa 0,3 km2 Bodenfläche. Gegenwärtig (2015) sind in Deutschland knapp 30.000 Windräder installiert, die eine Inlandsstrommenge von ca. 80 TWh erzeugen. Der Inlandsstromverbrauch in der BRD beträgt etwa 600 TWh. Für eine alleinige Stromvollversorgung mit Windrädern würde man daher ungefähr eine Fläche von der Größe des Freistaates Bayern benötigen.
Der gewaltige Flächenverbrauch bei der Nutzung dieser Energieform lässt daher Pläne für den weiteren Ausbau der Windenergie unrealistisch erscheinen. Es sei denn, die Politik setzt sich bei der Durchsetzung der Energiewende um jeden Preis über die Nöte, Vorbehalte und Bedenken der Menschen (Abstand zu Wohngebieten) und ökologische Gesichtspunkte (z. B. Standorte in Waldgebieten) hinweg!
Der weitere Ausbau der Windkraftanlagen verliert auf dem Lande zunehmend an Akzeptanz. Lärm, Infraschall, Schattenwurf und Flugbefeuerungen sorgen bei den Anrainern von Windparks in Windvorranggebieten aufgrund gesundheitlicher Beeinträchtigungen und Belästigungen für wachsenden Unmut, zunehmende Ablehnung und kollektiven Widerstand.
Darüber hinaus sollte nicht vergessen werden, dass die Stromerzeugung durch Windturbinen auch mit erheblichen Umweltschäden verbunden ist. Wer vermag schon die Unmengen an vernichteten Insekten, geschredderten Vögeln und getöteten Fledermäusen zu zählen. Außerdem müssen Standorte von Anlagen in Waldgebieten aus naturschutzrechtlichen Gründen abgelehnt werden, weil sie gewachsene Biotope beeinträchtigen oder zerstören. Darüber hinaus sind die bei intensivem Einsatz von hohen Windturbinen erzeugten mikroklimatischen Veränderungen in der tiefen Atmosphäre der Öffentlichkeit nahezu unbekannt.
3.2 Fotovoltaik
Die auf Hausdächern installierten Fotovoltaik-Elemente zur Erzeugung von elektrischer Energie zum Eigenverbrauch beanspruchen dagegen keine Landschaftsflächen. Diese Nutzungsform der Fotovoltaik ist daher ökologisch nicht als bedenklich oder nachteilig einzuschätzen. Anders verhält es sich dagegen bei Anlagen, die in Solarparks errichtet werden. Hier sind, ähnlich wie bei Windparks, ökologische Vorbehalte und eine Kritik des unangemessenen Flächenverbrauchs aufgrund der zu geringen Leistungsdichten angebracht. Schließlich wird auch die Entsorgung von Solarzellen aufgrund giftiger Metalle wie Cadmium problematisch bleiben.
3.3 Biobrennstoffe
Als Verstromungsmethode spielen die aus Biomasse gewonnenen Biobrennstoffe (überwiegend Methan) weltweit noch eine untergeordnete Rolle. Soweit es sich um die Verwendung tierischer Abfälle als Reststoffverwertung handelt, ist diese Form der Energieerzeugung nicht zu beanstanden. Sie dürfte, wirtschaftlich betrachtet, ohnehin nur lokal in landwirtschaftsnahen Bereichen von Interesse sein. Sobald man jedoch beginnt, Nahrungsmittel (hier vor allem „Energiemais“) gezielt für eine energetische Nutzung anzubauen, gerät das Konzept in den Fokus öffentlicher Kritik. Solange der Hunger auf der Welt nicht besiegt ist, scheint die Verstromung von Pflanzen, die der Nahrungsversorgung dienen, ein fragwürdiges Unterfangen zu sein. Doch abgesehen davon ist die Verstromung von Energiemais und anderen Getreidepflanzen aus naturgesetzlichen Gründen (geringe Leistungsdichte) und wegen des riesigen Flächenverbrauchs unsinnig. Würde man beispielsweise den gesamten Inlandsstrom Deutschlands ausschließlich durch Energiemais erzeugen wollen, wäre dafür eine Anbaufläche – man höre und staune – von der Größe der Bundesrepublik erforderlich.
4. Technischer Fortschritt und Umweltschutz
Physikalische Überlegungen zeigen, dass technischer Fortschritt bei gleichzeitigem Umweltschutz nur mit größeren Leistungsdichten in der Stromerzeugung, der industriellen Produktion und dem Verkehr zu erreichen ist. Die benötigte Energie für eine wachsende Bevölkerung bei gleichzeitig zunehmendem Lebensstandard kann wirtschaftlich nur mit Energiegewinnungs-Methoden hergestellt werden, die hohe Leistungsdichten gewährleisten. Die sogenannten „erneuerbaren“ Energien scheinen deshalb zur alleinigen Deckung des Energiebedarfs moderner Industriestaaten ungeeignet zu sein.
Was die Energieerzeugung anbelangt, stellen die in den Medien oft bemühten Gesichtspunkte „sanft“ und „erneuerbar“ im Hinblick auf den Umweltschutz die Fakten auf den Kopf. Es verhält sich genau umgekehrt. Je sanfter, weniger intensiv und damit großflächiger eine Methode zur Erzeugung von elektrischer Energie erscheint, desto kostspieliger und durch den hohen Flächenverbrauch umweltschädlicher ist meistens ihre Anwendung.
5. Der Erntefaktor ERoEI (Energy Returned on Energy Invested)
Dieser Faktor erlaubt es, die Energieeffizienz unterschiedlicher Methoden der Stromerzeugung zu quantifizieren. Er ist, vereinfacht ausgedrückt, das Verhältnis der während der gesamten Lebenszeit einer angewendeten Methode zur Stromerzeugung erzeugten elektrischen Energie zu derjenigen Energie, die für die Ingangsetzung und den Betrieb des Verfahrens aufgewendet werden muss. Der ERoEI ist ein Energiemultiplikator. Bei einem Wert von ≥ 1 investiert man eine KWh und erhält ein Vielfaches davon zurück. Daneben ist die Forderung ERoEI ≥ 7 zu beachten. Unterhalb dieses Wertes gilt eine Methode zur Energiegewinnung volkswirtschaftlich als nicht mehr sinnvoll (siehe nachfolgende Übersicht):
Erntefaktoren ERoEI für verschiedene Verfahren der Stromerzeugung:
Sonnenenergie 1,6
Biobrennstoffe 3,5
Windenergie 3,9
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Wirtschaftlichkeitsgrenze (Faktor 7)
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Gas 26
Kohle 30
Wasser 35
Kernkraft 75
Nach dem Erntefaktor-Ansatz ergeben Gas, Kohle und Wasserkraft Erntefaktoren von 26 bis 35, Kernkraft erreicht dagegen sogar einen Wert von 75. Allerdings existieren verschiedene Berechnungsmethoden, die auch die Entsorgung berücksichtigen. Unbestritten ist jedoch, dass Sonnenenergie, Biobrennstoffe und Windkraft unter der Wirtschaftlichkeitsgrenze von Faktor 7 bleiben. Damit haben die sogenannten erneuerbaren Energien auch unter dem Gesichtspunkt der Wirtschaftlichkeit keine Vorteile gegenüber den konventionellen Energieträgern.
6. Nutzung eines wetterabhängigen Fluktuationsstroms – Probleme und Konsequenzen
Die Wetterabhängigkeit von Sonnen- und Windenergie stellt einen bedeutenden Nachteil für ihre Nutzung dar. Diese Energiearten tragen damit praktisch nicht zur Versorgungssicherheit mit elektrischem Strom bei und erfordern nach dem heutigen Stand der Technik zu 100 % planbare Backup-Systeme. Wie untauglich das Konzept für sich genommen ist, zeigt sich beispielsweise an einem grauen dunklen und dazu noch windstillen Novembertag. Dann können die sogenannten erneuerbaren Energien nur noch etwa 3 % des in Deutschland benötigten Strombedarfs liefern. Insofern erweist sich die Pufferung des fluktuierenden Zufallsstromes als ein gravierendes Problem. Pumpspeicherwerke wie beispielsweise in Norwegen werden als Alternative zu Backup-Kraftwerken mit fossilen Brennstoffen hierzulande wohl eher die Ausnahme bleiben. Deshalb dürfte die wirtschaftliche Speicherung von Fluktuationsstrom eine große technologische Herausforderung bei der Nutzung „erneuerbarer“ Energien darstellen.
Ein weiteres Einspeisungsproblem stellt die Stabilität der Soll-Netzfrequenz von 50 Hz dar. Bei Kohle-, Gas-, Öl- oder Kernkraftwerken mit ihrem stetigen und stabilen Grundlaststrom war dieses Problem gänzlich unbekannt.
Fotovoltaik
Die geringe Leistungsausbeute dieser Energieform ist mit den Schwankungen des solaren Strahlungsflusses und den geringen Wirkungsgraden von Solarzellen hinreichend erklärt. Darüber hinaus gibt zu denken, dass sich auch in Ländern mit einer weitaus höheren Sonneneinstrahlung als in Deutschland eine flächendeckende Anwendung von Fotovoltaik- oder Sonnenspiegelanlagen bisher praktisch nicht durchgesetzt hat. Dieses Erscheinungsbild betrifft afrikanische Länder, aber auch die Südstaaten der USA und sogar Australien. In Ländern mit einer großen Insolation scheinen allenfalls lokale Lösungen für eine Nutzung der Sonnenenergie wirtschaftlich interessant zu sein. Für Großanlagen kann, was die Wirtschaftlichkeit anbelangt, die höhere Sonnenausbeute den Nachteil des kleinsten Erntefaktors offenbar nicht wettmachen.
Windkraft
Neben der Fluktuation des Windes ist bei Windturbinen auch die Kennlinie der Windmaschinen zu beachten. Für Strömungsmaschinen gilt das v3-Gesetz. Eine Verdopplung der Windgeschwindigkeit führt daher zu einer Verachtfachung der Stromleistung, eine Halbierung bewirkt dagegen eine Verringerung der Ausbeute auf ein Achtel. Im Binnenland sind häufige Windgeschwindigkeiten bis zu 6 m/s für eine effiziente Ausbeute viel zu gering. Im Offshore-Bereich liegen die Windgeschwindigkeiten zwar erheblich darüber, doch ab v=8 m/s muss wegen der zu hohen mechanischen Belastungen begonnen werden, die Windradleistung zu drosseln. Ab 13 m/s ist aus denselben Gründen eine Begrenzung der Maximalleistung auf die Nennleistung erforderlich. Aufgrund der mechanischen Instabilität der Windturbinen ist daher die Windenergie bei hohen Windgeschwindigkeiten nur eingeschränkt nutzbar.
Sicherheitsgrenzen
Dem weiteren Ausbau der Nutzung „erneuerbarer“ Energien werden auch durch die Garantie der Netzstabilität Grenzen gesetzt. Der verbleibende Anteil von Grundlastkraftwerken hängt wesentlich von der Netzstruktur und den Akzeptanzgrenzen eines noch tolerierbaren Black-out-Risikos ab. Expertenkreise schätzen ein, dass in der Bundesrepublik eine Grundkraftwerk-Mindestleistung von 20 GW nicht unterschritten werden sollte. Die totale Abschaltung der noch betriebenen Kernkraftwerke und der beschlossene Ausstieg aus der Nutzung fossiler Energieträger für die Strom- und Wärmeerzeugung könnte jedoch die Energieversorgung in Deutschland gefährden. Daher sollten die naturgesetzlichen und technologischen Schranken sowie die wirtschaftlichen Grenzen eines weiteren Ausbaus der sogenannten erneuerbaren Energien von den Entscheidungsträgern nicht länger ignoriert werden.
7. Wie erneuerbar sind die „erneuerbaren“ Energien?
Der Begriff „erneuerbare“ Energie scheint eine unglückliche Wortschöpfung zu sein. Unter dem Vorgang der Erneuerung werden gemeinhin die Aufbereitung und Instandsetzung eines verschlissenen oder verbrauchten Produktes oder Objektes verstanden. Was aber bedeutet diese Vorstellung für die Erneuerung der Energie?
Der Energieerhaltungssatz besagt, dass Energie eine Erhaltungsgröße ist, die weder erschaffen noch vernichtet werden kann. Die verschiedenen Formen der Energie lassen sich jedoch ineinander umwandeln. Der Wind, der gestern geweht hat, und die Sonnenstrahlen, die noch am Abend die Erde gewärmt haben, sind am nächsten Tag scheinbar verschwunden. Doch die mechanische Energie des Windes und die von der Wärme der Sonnenstrahlen verursachte Konvektionsenergie in der Atmosphäre sind nicht verloren gegangen. Das verbietet der Energieerhaltungssatz. Über Nacht ist durch dissipative Prozesse lediglich die Entropie der Atmosphäre und der Erdoberfläche erhöht worden. Daher kann eine Erneuerung der gestrigen Wind- und Sonnenenergie auf der Erde gar nicht stattfinden, weil ja überhaupt keine Energie verschwunden oder verloren gegangen ist. Freilich könnte man versuchen, die scheinbar verloren gegangene Energie mit hoher Entropie in eine Energieform mit niedrigerer Entropie „zurückzutransferieren.“ Bei diesem Vorgang würde es sich aber nicht um einen Erneuerungsprozess, sondern wiederum nur um eine Umwandlung handeln.
Die Wortschöpfung „erneuerbar“ zielt offensichtlich auf eine andere, etwas naive Vorstellung ab. Auf der Erde scheint am nächsten Tag in der Regel irgendwo und irgendwann wieder die Sonne und es wehen natürlich auch wieder Winde durch die Atmosphäre. Für einen unbedarften Beobachter auf der Erde stellt sich die Sachlage daher so dar, als sei der gestrige Zustand mit einigen Variationen schlichtweg erneuert worden. Doch der schöne Schein trügt.
Das Prinzip der Energieerhaltung gilt streng genommen nur für abgeschlossene Systeme. Bei der Erde handelt es sich aber um ein thermodynamisch offenes System, in das Energie hineinströmen und herausfließen kann. In diesem Fall ist die Energiebilanz zu betrachten. Die Energie, die ein System erhält, minus der Energie, die es verlässt, ist die Änderung der Energie des Systems (Erde). Die auf dem Planeten in einen Zustand höherer Entropie umgewandelte und überwiegend in den Weltraum abgegebene Energie wird sozusagen immer wieder ersetzt. Bei der scheinbar erneuerten Energie handelt es sich vor allem um einen Nachschub von Sonnenenergie. Allerdings ist der Energievorrat unseres Sterns, der diesen Zauber bewirkt, nicht unerschöpflich. Der Prozess wird sich nicht unendlich lange jeden Tag wiederholen können. Irgendwann werden die Fusionsprozesse im Innern der Sonne sie zu einem roten Riesen aufblähen, der später als ein weißer Zwerg, eine Art Sternenleiche, enden wird. Spätestens dann dürfte ein fiktiver Beobachter auf dem Planeten Erde oder der Welt, die davon übrig geblieben ist, feststellen, dass es „erneuerbare“ Energien nicht wirklich geben kann!
Anmerkung:
Das Nachdenkblatt zur Energiewende basiert maßgeblich auf dem Artikel von Prof. Dr. H.-J. Lüdecke „Naturgesetzliche Schranken der Energiewende“ Naturwissenschaftliche Rundschau, 71. Jahrgang, Heft 6/2018, S. 284–287.
Das raumzeitliche Perpetuum mobile
Ein Mann von großem Wissen und Verstand
erfand mit Scharfsinn eine seltsame Maschine.
Mit visionärem Weitblick hatte er erkannt,
dass solch’ ein Gerät ja vielen Menschen diene.
Die Maschine funktionierte wie ein Wunderding,
sie konnte unaufhörlich Energie erzeugen,
kein Mensch wusste, wie das wirklich ging,
sie schien die Gesetze der Physik zu beugen.
Die Maschine löste das Energieproblem der Welt
und auch das Klima ließ sich mit ihr retten.
Die Menschen feierten den klugen Mann als Held,
die Erde schien wie befreit von allen Ketten.
Kraftwerke emittierten weder Staub noch CO2.
Selbst Windturbinen erwiesen sich als obsolet.
Energie- und Klimakrise waren offenbar vorbei,
die Rettung der Erdenwelt kam nicht zu spät!
Das Wunderding lief unentwegt an allen Tagen,
es tat den Leuten, Natur und Umwelt auch nicht weh,
die Menschen konnten sich wirklich nicht beklagen,
war die Maschine vielleicht ein Perpetuum mobile?
Man erzeugte damit alle Energie auf Erden,
nichts wurde mehr vergast, gespalten und verbrannt,
dennoch schien es immer wärmer hier zu werden,
die Gründe dafür waren niemandem bekannt.
So regten sich Zweifel an der Maschine Segen
und kluge Köpfe begannen plötzlich sich zu fragen:
Woher kommt all die Energie auf welchen Wegen?
Auch die Erwärmung wollte niemand mehr ertragen.
Was sollte mit dem Teufelswerk geschehen?
Der Erfinder war längst von hier verschwunden.
Sein Geheimnis war nicht einfach zu verstehen,
doch schließlich wurde eine Antwort drauf gefunden.
Das Perpetuum mobile kam nicht aus unsrer Zeit
Durch die Maschine wurde eine ferne Welt gekühlt,
Sie schaffte Energie bloß in die Vergangenheit,
damit der Mensch der Zukunft sich dort wohler fühlt!
